費米悖論:外星人,你們到底在哪?

2020-10-13 不負青雲i

仰望星空的時候,

有人被壯美的星空所感動,

有人被遼闊的宇宙所震撼,

每個人都有自己的感受。

而物理學家費米對此的感受是:

外星人,你們在哪?

1

星空璀璨的夜晚,

肉眼大約能看見3000顆恆星,

這些恆星離我們很近,

基本上不到1000光年。

只有銀河系的百分之一。

問題來了:

既然人類有那麼大的未知領域,

地球之外,是否有別的文明?

這個疑問不是空穴來風,

一個數字推論可以證明這一點:

銀河系有1000億~4000億顆恆星,

宇宙所有星系的數量差不多也是這個數,

做個乘法,

那麼宇宙的恆星總數量就是:

10000000000000000000000。

這些恆星裡有多少是和太陽類似的?

目前還沒有定論,

但是保守估計,至少5%。

也就是說,與太陽類似的恆星有這麼多:

500000000000000000000。

這些恆星有多少帶有類似地球的行星,

目前也沒有定論。

有些觀點認為高達50%,

也有的觀點認為只有20%。

我們取保守值20%,

那麼,宇宙中類似地球的行星數量是:

100000000000000000000。

假設經過幾十億年的發展,

這些行星當中有1%誕生了生命,

這1%裡有1%發展成為智能文明,

那麼,宇宙中的智能文明數量是:

10000000000000000。

把這套推算用到銀河系,

那麼,銀河系的智能文明數量應該是:

100000。

問題來了,如果銀河系真的有這麼多文明,

哪怕只有其中的1%對外發射信號,

也該被我們接收到,

但是,從來沒有過,一次也沒有過。

它們在哪?

這就是費米悖論(初級版)。

2

宇宙中的文明不可能同時誕生,

所以文明發展的程度也不盡相同。

為了給文明程度分級,

卡爾達肖夫的指數應運而生。

這個指數以資源利用率為標準,

將文明分為三級:

I級:使用所在行星的全部資源。

按照它的算法,

目前人類的文明只有0.7級。

II級:使用母恆星的全部能源。

雖然目前還不知道怎樣做到,

不過人類還是提出了一個設想:

戴森球。

這是一個包裹住太陽,

獲取太陽絕大部分能源的裝置。

III級:使用所在星系的全部能源。

聽起來有點不可思議,

但是,

如果有顆行星比地球早誕生幾十億年,

文明也比地球早發展幾十億年呢?

也許它們已經掌握了星際旅行技術,

可以在整個星系內殖民。

回到之前的估計。

銀河系有10萬個智能文明,

假設只有1%進化為II級文明,

這1%裡只有1%進化為III級文明,

還有10個。

這樣一來,

我們應該很容易發現它們,

或者被它們發現。

但是至今為止,

我們什麼也沒看到,

什麼也沒聽到,

從沒接觸過和被接觸過。

它們到底在哪?

這就是費米悖論(進階版)。

3

費米悖論沒有答案,

人們只能提供最有可能的解釋。

這些解釋可以分為兩大類:

1.不存在II級和III級文明

這類解釋認為:

數字推算有這麼多高級文明,

但我們一個也發現不了,

說明壓根就不存在高級文明。

也許,宇宙存在某種規則,

它不允許發展出高級文明。

這個規則叫做:

大過濾器(The Great Filter)。

如果大過濾器的理論正確,

那問題的關鍵就是:

大過濾器在哪?我們何時會遇到?

1

我們剛剛跨過大過濾器。

這就是為什麼我們是目前已知的,

唯一的文明。

因為其它文明沒有成功跨越,

被消滅了。

2

跨過大過濾器的文明有一小批,

我們只是其中之一。

這說明仍有許多文明被消滅,

宇宙文明比剛剛推斷的數字少很多,

這同樣可以解釋,

為何尋找外星文明的難度如此之高。

3

大過濾器就在我們前面。

伽馬射線、星體撞擊等毀滅性災難,

可能就在我們前方。

還有一種可能,

就是文明發展到一定程度之後,

就自己把自己滅了。

2.存在高級文明,只是還沒發現

地球並不特殊,

它沒有理由成為唯一的文明星球。

地球發射的信號連200光年都沒覆蓋,

而200光年只是銀河系的五百分之一。

至於為什麼還未發現高級文明,

有許多解釋。

以下是比較常見的幾種:

1

外星文明有可能來過地球,

但是古生物不會記錄。

世界上最早的文字出現在6000年前,

在這之前,就算古人親眼看見外星人,

也不知道如何記錄並流傳下來。

2

銀河系已經被殖民了,

只是我們所處的位置比較偏僻,

從而倖免於難。

3

對於高等文明來說,

它們有可能自己創造一個空間,

或者用先進的辦法減少資源需求,

這樣就沒必要在星系內殖民了。

4

不應該向宇宙發送信號,

因為這會暴露自己的位置。

外星文明很懂得這一點,

因為這可以防止未知的攻擊,

這就是為什麼我們收不到外星信號。

5

宇宙裡有一個獵食者文明,

比所有文明都高一個檔次。

它會消滅所有試圖追趕上它的文明。

可能,有許多文明已經被它消滅了,

而地球之所以還安全,

可能是因為我們還不足以威脅它們。

等將來地球文明發展到某個程度,

它們也許就來了。

6

我們的技術太原始,

無法分辨和解讀它們的信號。

就像我們走進一座現代化大樓,

打開對講機,卻什麼都聽不到。

如此你就此判斷大樓裡沒人,

那你就錯了,

因為這裡的人用的是電腦、手機,

對講機無法與它們溝通。

7

我們就像動物園裡的動物,

被外星文明隨時觀察。

如此看來,外星文明與我們的差距,

可能和我們與螞蟻的差距差不多:

螞蟻即使被我們觀察、禁閉,

它也不知道發生了什麼。

8

高級文明就在文明身邊,

只是我們無法察覺到它們。

想像一下,

螞蟻窩旁邊正在建設一條高速公路,

螞蟻無法理解什麼是高速公路,

也無法理解高速公路是幹什麼的。

如此看來,

就算外星文明有心與我們交流,

也會像我們和螞蟻交流,

教螞蟻建設高速公路一樣艱難。

9

外星文明已經被發現,

只是政府一直在刻意隱瞞。

這完全是個智障理論,

列在這兒純屬是因為很多人這樣說。

10

我們對於宇宙的認知完全是錯誤的。

宇宙可能就是個電腦程式,

之所以發現不了外星人,

是因為它們的代碼還沒被寫進來。

當然,地球文明可能只是一串代碼,

可能產生bug,

也可能被刪除。

這就是費米悖論(終極版)。

4

我們對宇宙的認識比我們想像的少的多,

宇宙中的未知事物比我們想像的多的多。

不過,不必為人類的渺小而迷茫,

畢竟,故事比我們想像的——要精彩的多。


曾經進過以討論宇宙、天文知識為主的QQ群。一個經常出現的話題是:你相信宇宙有外星人嗎?

話題之下,眾說紛紜。

有人以小道消息、地攤文學為依據,說外星人早已被發現,甚至甩出了圖片為證。

有人則理性分析,頭頭是道,說絕無可能存在外星人,因為人類是造物的奇蹟,而奇蹟不可能重複出現。

還有人則持保留態度,既相信,又懷疑。而他們發表的言論,倒是與費米悖論不謀而合。

其實我是相信的。

不論從任何角度來講,地球都沒什麼特殊的。就如同費米悖論的推論一樣,宇宙必然存在無數個和地球差不多大小,差不多重,差不多溫度,差不多環境的星球。

地球能從一片死寂,進化出有機物,進化出原核細胞,真核細胞,生物,外星沒有理由不可以。

從這個角度來講,立場就很明顯了:雖然沒發現,但是肯定存在。

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