在外星生命存在的概率问题上,我只能说它超过了零,但要说它具体超过了多少,我无法给出一个确切的数字。
这种说法其实是基于可能性微乎其微的假设。可能有些朋友会对此持有异议,甚至可能会愤怒地斥责我。但是,只要你心中尚存一丝科学的求知精神,就请你耐下心来,听我详细解释。在你听完我的见解之后,欢迎任何形式的质疑或反驳。
我们所在的地球,是一个直径达12742公里,质量约为6*10^24kg公斤的星球,也就是大约60万亿亿吨;地球环绕太阳旋转,太阳是太阳系的重量担当,拥有99.86%的太阳系总质量,也就是约2*10^30公斤,约为地球质量的33万倍;正是由于太阳巨大的引力作用,地球被太阳引力牵引,围绕太阳进行公转,其公转轨道是一个接近圆形的轨道,平均半径约为1.5亿公里。
太阳的引力范围形成一个半径约为1光年的球形区域,控制着八大行星、众多矮行星以及数百颗卫星,还有无数的小行星、彗星、碎片和尘埃围绕其运行。光年是用于衡量宇宙空间距离的单位,1光年就是光线在一年内所经过的距离,约等于9.46万亿公里。到目前为止,人类所发射的飞行器中,旅行者1号是飞得最远的,已经飞行了48年,距离地球超过240亿公里,这只是1光年的0.002315;以旅行者1号目前约17公里/秒的飞行速度,要穿越太阳系的1光年引力范围,还需要飞行17000多年。
星系如同宇宙中的岛屿,是恒星的聚集地。
我们的太阳系所在的家园——银河系,就包含了大约4000亿颗恒星,太阳只是其中的普通一员。银河系的直径约为20万光年,呈旋涡状,因为在其核心存在一个巨大的发光棒状结构,因此又被称为棒旋星系;银河系的漩涡有两条主要的悬臂和两条支臂,这些巨大的悬臂是恒星更为密集的地方,而太阳就位于距离银河系核心约2.6万光年的一个叫做猎户臂的支臂上。
银河系是本星系群中的一个成员,而本星系群又是本超星系团中约上百个星系群(团)中的一员,在本超星系团之上,还有拉尼亚凯亚超级星系团,以及双鱼鲸鱼超超级星系团、史隆长城结构、海格力斯-科罗拉·伯里阿斯长城结构等等。这些结构一个比一个庞大,最大的甚至达到上百亿光年。
这些像俄罗斯套娃般层层叠叠的宇宙结构,共同组成了我们能够观测到的宇宙,其半径约为465亿光年。哈勃望远镜经过十多年的观察,专注于一块仅有月亮视面积百分之一的天区,不断深入宇宙深处进行观测,最终合成了一张名为宇宙极深场(简称XDF图像)的照片,在这张照片中,可以辨认的星系多达上万个。
而XDF图像所覆盖的天区仅是全天区的1270万分之一,通过简单计算,可观测宇宙中包含的星系数量将达到千亿以上。哈勃望远镜所能接收到的最微弱天体亮度,只有人类肉眼可见亮度的40亿倍,每分钟都能接收到一个光子的遥远天体信号。
即便如此,仍可能有许多更微弱的星系没有被显示出来,因此科学家们估计,在可观测宇宙中可能存在万亿甚至10万亿个星系。
人类现有的航行能力仅能达到240亿公里,约0.002光年多一点;然而,人类的观测能力已经能够触及到130多亿光年之外的星系,这已经能够观测到宇宙大爆炸后刚开始的几亿年的婴儿宇宙了。尽管如此,这种观测只是捕捉到了微弱的星光,甚至可能只是单个的光子,我们还无法获得更多的信息。
事实上,就连太阳系1光年范围内的情况,科学界也尚未完全看清。上个世纪三十年代,科学家们就已经预测,在太阳系遥远的边际,存在着一个包裹着太阳系的奥尔特云,主要由彗星和尘埃组成,这里是彗星的发源地和集散地。但直到今天,这依然是一个纯粹的理论预测,即使是功能强大的哈勃望远镜也无法看到那里的任何一颗彗星。
目前,我们只能看到柯伊伯带中的冥王星和一些小行星,它们距离我们约60亿公里,相当于万分之六光年,而我们所能看到的只是一颗微小的亮点,几个像素大小。关于冥王星的了解,完全得益于NASA发射的新视野号探测器的近距离探测,拍摄了许多照片,并收集了许多数据传回地球。
到目前为止,人类已经发现了数千颗太阳系外的行星,主要是通过凌星法发现的。凌星法就是当行星经过恒星视向表面时,恒星到达地球的光线会因行星遮挡而产生亮度变化,根据亮度变化的大小和周期,科学家们可以推断出行星的一些基本信息。即便距离我们最近的行星比邻星b,也只有4.22光年远,但我们仍无法确定上面是否存在生命或文明。
科学家们目前采用的巡天望远镜已经扫描了数百万颗恒星,但仍未发现高等级文明存在的迹象。只有在遥远的距离上,高等级文明才有可能改变恒星的亮度,从而被我们发现;而像我们人类这样的文明,即便存在也无法被我们察觉。
目前寻找高等级文明的主要手段是观察恒星的遮光现象,这种遮光现象与通过凌星法发现的行星有所不同。根据卡尔达舍夫宇宙文明分级理论和戴森球理论,当文明发展到一定级别(二级文明)时,将会最大限度地利用恒星能源,主要方法是包裹自己所依赖的主恒星,以最大限度获取恒星的能量。因为,任何行星的能源都无法满足这一级文明的发展需求。
另一种寻找地外文明的方法是通过无线电波的聆听。因为任何文明发展到一定阶段,都会开始利用无线电波,宇宙通信能力是衡量宇宙文明等级的标志。人类已经建立了大量的射电望远镜,不断地搜寻来自宇宙的各个波段的无线电波,希望能够在复杂的无线电波中,筛选出具有规律和文明迹象的信号。
然而,至今为止,我们仍未发现任何有力的证据,能够证明地外文明的存在。宇宙的年龄已有138亿年,如果38亿年前就已存在高级文明,那么它们发出的无线电波早已掠过地球,现在仍未发现这些信号,是否意味着在百亿光年的范围内,不存在能够发射无线电波的文明呢?并非如此。
因为无线电波在空间中衰减很快,只有强大的发射功率,才能使信号传递得更远;而接收端也需要有更强的放大接收能力,才能接收到更远、更微弱的无线电波信号。人类目前的文明程度还很低,能够发射和接收的无线电波信号都还很微弱。
那么,宇宙文明存在的密度有多大呢?
上个世纪,科学界对于地外文明的讨论就非常激烈,已经争论了100年,仍然没有定论。其中,卡尔达舍夫宇宙三级文明理论和戴森球理论是比较著名的理论,另外两个理论是德雷克方程和费米悖论。
卡尔达舍夫三级文明理论认为,宇宙文明的等级可以用文明掌握和利用能量的能力来划分,也就是实现宇宙通信的能力。一级文明为行星级,二级文明为恒星级,三级文明为星系级。根据人类目前能够掌握和使用的能量总量来看,我们只有宇宙文明0.73级。
戴森球理论认为,达到二级文明的宇宙智慧体,一定会采用包裹恒星的方法来获取恒星的最大能量,以满足文明升级和星际探索殖民的能量需求,人类文明也必将经历这个阶段,才能移民更远的恒星际空间。
德雷克等式试图测算出繁星点点间的文明数量,然而,这个等式中的不定因素如文明的技术寿命等,却如同宇宙尘埃般难以捉摸。这导致了关于我们银河系,乃至整片宇宙中文明数目的争议无休。有些人主张银河系内至少潜伏着十万文明的假设,而另一些人则认为,在这无垠的宇宙,也许只有地球孤独地孕育着文明。
即便在单一星系中仅存一个文明,而在可观测宇宙中,文明的数量可能高达万亿,甚至百千万亿,文明的存在并不是稀有之物。关键的疑问在于,文明彼此相遇并交流的可能性究竟有多大。
费米悖论是对宇宙文明提出的一个宏大疑问,其中最知名的提问是:“如果外星文明真的存在,那么它们身处何方?”悖论的焦点在于,假设地球上的生命并非宇宙中独一无二的文明之源,那么在数十亿年前文明就应诞生。即使按照人类飞船当前蜗牛般的速度,历经亿万年的漫游,外星文明的足迹应当已触及我们的感知。然而,遗憾的是,至今仍未有外星文明的任何迹象,哪怕是一根微小的外星毛发。
由此,我们能得出两个结论:或许外星文明根本未曾存在;或许它们确实存在,但数量稀少,使得我们相遇的机会如同沧海一粟。
那么,我们未来与外星文明相遇的可能性又会如何呢?
这完全取决于德雷克等式中最关键的参数——文明,特别是技术文明的存续时间。设想在一个星系内存在十万个文明的情形,银河系中文明的平均间距约在2000光年左右,意味着它们彼此间的一次通讯往返需要至少4000年的时间。
而若一个星系仅孕育出一个文明,则情况会大为不同。距离我们最近的不规则星系是大犬座矮星系,仅包含约十亿颗恒星,位于约2.5万光年之外;其次是大小麦哲伦矮星系,分别在16万光年和20万光年之外,这两个星系的恒星总数约一百万左右。这些小型星系孕育文明的几率显然更小。而离我们最接近的大星系是仙女座,距离约为254万光年,其质量和恒星数量是银河系的1.5至2倍。
若每个星系仅存一个文明,那么彼此间通讯一次所需的时间将是数万年,甚至数百万年。
人类有记载的历史仅数千年,无线电通讯的历史更是只有百余年,也就是说,我们的科技文明仅存续了百余年。而人类文明又能持续多久呢?目前,人类文明正面临众多发展的瓶颈和危机,包括环境恶化、极端气候变化、核战争的自我毁灭、病毒疫情、地球地质剧变、小行星撞击,以及太阳的剧变等等。此外,还有许多未知的宇宙威胁。哪怕其中一次威胁无法得到控制,人类文明便面临灭绝的危险。
文明抵抗灭绝威胁的能力会随着文明级别的提升而增强。在一级文明以下的阶段,文明最为脆弱。目前,人类文明仅处于0.73级。根据一些科学家的预测,要达到一级文明,人类需和平发展200年,而要升至二级文明,还需奋斗5000年。人类是否有幸度过这些危机,达到一级甚至二级文明呢?
伽马射线暴是宇宙中的致命杀手,即便是二级文明也难以逃脱其毁灭之力。许多科学家认为,伽马射线暴的周期性或随机爆发,抹去了宇宙中90%以上的生命及文明,从而导致宇宙文明日益稀少。在这样稀少的情况下,技术文明的存续时间又不确定,文明间相互遇到或交流的可能性究竟有多大呢?
这就是我之前所说的,概率虽然大于零,但可能性极小。如果人类文明在未来不会短时间毁灭,且人类科技文明能持续若干亿年,甚至百亿年,那么遇到其他文明的可能性便会增加。但这两种可能性似乎都微乎其微,因此,人类文明可能会在孤独中走向终结。
因此,人类遇到外星文明的可能性微乎其微。当然,如果科学家们在明天突然宣布找到外星文明的确切证据,那么这个概率就会瞬间从零跃升至100%。概率就是这样,似乎没有实际意义。但分析摆在眼前,诸位还需自行权衡。

