我基本认同地球绝非宇宙间独一无二智慧文明的观点,然而,这背后的讨论远比想象中更为复杂。

当下,无论是笃定地球是银河系内唯一文明,还是断言其在整个宇宙中独一无二,都为时尚早,毕竟人类目前的观测能力,恰似近视之人,所能触及的范围极为有限。



尽管当下最先进、性能最优良的望远镜已能捕捉到 130 多亿光年外星系的身影,可那不过是模糊不清的轮廓。或许有人会疑惑,既然只是模糊影像,缘何能知晓诸多数据,诸如质量、大小、元素构成等。这得益于科学家们数百年不懈努力积累的理论与技术。

借助各类 “量天尺”,如超新星标准烛光、光谱红移量,我们能够测定天体的距离;通过引力效应,得以测算天体的质量大小;运用光谱分析,可获知天体所含元素的比例。但这些数据终究只是大致情况,对于天体上是否存在生命与文明,我们依旧无法洞察。



当前,所有针对光年之外远距离天体的观测都尚显模糊,仅仅呈现为一个个光点,细节根本无从分辨。莫说探寻 130 亿光年外的文明,即便是对周边 100 光年范围内的恒星,我们所见也仅仅是一个亮点,甚至连恒星的圆面都难以得见。据说,迄今唯有参宿四因体积庞大且距离相对较近,我们方能勉强观测到其圆面。

在已发现的 4000 多颗太阳系外行星中,绝大多数都是依靠凌星法探测而出,真正通过望远镜直接观测到的行星寥寥无几。凌星法的原理是,当行星的公转轨道面恰好处于人类观测视线与恒星之间,行星运行至该位置时,会部分遮挡恒星光芒,致使恒星光度发生变化,科学家们正是凭借这微弱的光变来 “推测” 行星的存在。此外,还有视向速度法和微引力透镜法等,本质上也多是基于推测,再结合一些引力摄动测算,从而得出行星与恒星的距离关系、质量大小等信息。

即便那些被直接观测到的行星,也不过仅有一两个像素大小,根本无法从中知晓行星上的具体状况。在如此观测条件下,人类又怎有底气妄言地球是宇宙间唯一的文明呢?



宇宙中星系数量之多,堪称天文数字,预估可达 10 万亿之巨,而人类的视野却还局限于自家 “门口”。银河系内便有约 4000 亿颗恒星,通过深场观测,即便在极小的一片天区,于遥远的宇宙深处,亦是星系密布。其中,哈勃极深场照片令人尤为震撼。这张简称为 “XDF” 的照片,是哈勃望远镜选取一片历经十年研究、干扰因素最小的深空区域,取景范围仅为满月角直径的十分之一,约占满月面积的 1%。望远镜持续观测三年,总曝光时间长达 113 天,才获取了这张迄今为止最为深邃的宇宙深处影像。

在这张照片中,至少可分辨出 3000 多个星系,其中距离我们最远的星系诞生于宇宙大爆炸后 4 亿多年,距离达 130 多亿光年。



科学家估算,仅这片小天区,实际存在的星系数量超 10000 个。而这片天区位于赤经 3h 32m 40.0s,赤纬 - 27°47' 29"(J2000)天炉座的一小片区域,面积仅占全天的 1/12700000。由于宇宙星系呈现各向同性,无论从宇宙的哪个方向望向深处,星系数量大致相同。据此测算,宇宙星系至少有数千亿个。况且,人类目前的观测手段或许还未能捕捉到所有星系,故而一些科学家推测,宇宙星系数量可能多达万亿乃至 10 万亿。

人类至今连自身所在的银河系,甚至太阳系内是否存在其他生命都尚未明晰,又怎能断定宇宙中是否存在其他文明呢?



宇宙中或许存在众多文明,但人类与之相遇的概率微乎其微。上世纪 60 年代,美国天文学家法兰克・德雷克提出了一个用于推测 “可能与我们接触的银河系智慧文明数量” 的公式,即德雷克方程。该方程有两种表达式,公式 1 为:N = Ng×Fp×Ne×Fl×Fi×Fc×FL,公式 2 为:N = R*×Fp×Ne×Fl×Fi×Fc×L 。公式中的每一个符号都代表着一种概率,例如 N 代表银河系内可能与我们通讯的文明数量,Ng 为银河系内恒星数目,fp 为恒星拥有行星的比例等。



因涉及内容较多,在此不一一详述,感兴趣的朋友可自行在网上查阅相关资料。

依据德雷克方程,由于其中每个参数都存在多种可能性,所以难以精确确定银河系内文明的具体数量,由此产生了诸多不同的估算结果。美国天文学家、科普作家卡尔・萨根据此估计,银河系中存在地外智慧的星球数量约为 100 万颗;美国科幻作家阿西莫夫认为,此类星球应有 67 万颗;而法兰克・德雷克本人则相对保守地估计为 10 万颗。但也有观点认为,一个星系通常仅会诞生 1 个文明。

即便按照最为保守的估计,即一个星系存在一个文明,宇宙中也将存在数千亿乃至数万亿个文明,这无疑是一个庞大的数字。可这些文明究竟隐匿于何方?这便是著名的 “费米悖论”。关于这一悖论,此前已有诸多探讨,在此不再赘述。



那么,究竟是什么原因导致人类至今未能发现地外文明的踪迹呢?或许是宇宙法则在冥冥之中限制了文明的发展与交流。

其一,文明在宇宙中分布极为稀疏。

即便乐观估计银河系存在 100 万个文明,相较于 4000 亿颗恒星的总数,也仅占其四十万分之一,即平均每 40 万颗恒星中才可能孕育一个文明。人类目前还仅在太阳系内徘徊,太阳系外最近的恒星 —— 比邻星,距离我们也有 4.22 光年之遥。以人类当下的能力,在周边 40 万颗恒星中寻觅文明,谈何容易?



要知道,银河系恒星的平均密度约为每 340 立方光年 1 颗,在如此广袤的宇宙空间中探寻文明,难度远超大海捞针。以太阳与比邻星为例,按比例缩小后,二者就如同相隔千余公里的两枚硬币,要实现碰撞或相互发现都极为困难,更何况是在 40 万颗恒星中仅有 1 个文明的情况下?

按照银河系平均密度计算,40 万颗恒星所占据的天区,最远距离可达 500 多光年,两个文明就如同相隔上万公里的两粒尘埃,想要 “看见” 或 “相遇”,其难度可想而知。倘若一个星系仅有一个文明,在人类有生之年(在地球毁灭之前),又怎可能具备走出银河系的能力去寻找其他文明呢?

其二,文明的形式可能多种多样,这使得彼此之间的沟通异常艰难。宇宙中不同星球的环境千差万别,温度有高有低,有的星球有水,有的则无水;有的星球富含氧气,有的则氧气稀缺甚至没有;星球大小各异等等。长期以来,许多人认为只有地球这样的环境才可能孕育生命,但科学界并不认同这一观点。

例如,土卫六表面温度低至零下 179.16℃,大气主要由氮组成,几乎无氧,然而科学家们高度怀疑其上存在生命,且是一种与地球生命截然不同的烷基生命。由此可见,宇宙中的文明形式很可能丰富多样,超乎人类想象,其感知、交流与通讯方式或许与人类文明大相径庭,这无疑增加了发现和沟通这些文明的难度。

其三,文明的生存与发展面临重重挑战,很难发展到高度发达的阶段。宇宙对于文明的存续而言,环境极为残酷。

以地球为例,诸多灾难时刻威胁着人类文明,如小行星撞击、太阳能量爆发、地质重大变迁、极端气候等,随时都可能摧毁地球文明与生态。文明要升级到高层次,需要相当长的稳定发展时期,然而宇宙却难以给予这样的机会。超新星爆发、黑洞与中子星相撞等极端事件频繁发生,对于像人类这样的低等级文明而言,根本无力应对。



尤其是伽马射线暴,能够消灭数光年内的一切生命与文明。因此,有科学家认为,在宇宙的演化进程中,90% 以上的文明都被伽马射线暴所毁灭,这或许正是文明难以发展到高级状态的重要原因。而低等级文明既无力走出自己所在的星系,也难以发现相邻恒星系统中的文明,更何况宇宙中的文明本就极为稀少。

综上,这些因素共同导致了人类至今未能发现地外文明。而且,人类很可能永远都无法发现地外文明,其他地外文明同样可能永远无法找到人类文明,更无法抵达地球。但这并不意味着宇宙中不存在其他文明,这便是宇宙中不存在地外文明的概率为零的缘由。然而,由于人类无法发现地外文明,也就无法确凿证明其存在。从这个角度而言,在没有证据证明地外文明存在之前,我们不妨暂且认为,迄今为止,地球是宇宙中唯一的文明。

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