地球与环境

概率上分析,地球是银河系或全宇宙中唯一智慧

 

我基本同意地球是宇宙中唯一零概率的智慧文明的观点,但还是有一种说法。 事实上,现在就断定地球是整个银河系中唯一的文明或不是唯一的文明还为时过早,而断定它是整个宇宙中唯一的文明或不是唯一的文明更是毫无根据。这是因为人类仍然非常“近视”,只能看到附近的一小块区域。 不要看那些见过超过130亿光年外星系的最大、最优秀的望远镜,但这只是一个模糊的阴影。有朋友会说,既然是影子,怎么会有这么多数据呢?质量、尺寸、元素都说一套? 这是科学家经过数百年的努力,获得的理论和技术支持。天体的距离可以通过各种测量棒获得,比如超新星的标准烛光和光谱红移;天体的质量可以通过引力效应来测量;通过光谱分析可以得到天体中所含元素的比例。

然而,这些数据都是近似的,并没有生命和文明。 现在所有光年之外的远距离观测都还很模糊,只看到光点,根本看不到细节。 别说看到130亿光年距离的文明,现在已经可以观察到100光年外的周围恒星,而且他们看到的只是一个亮点,甚至不是恒星的圆形表面。据说到目前为止只有参宿四能看到圆面,那是因为它太大了,而且距离不远。 迄今为止发现的4000多颗系外行星,基本上都是通过凌日法测量的,真正通过望远镜观测到的行星很少。所谓凌日法,是指行星的轨道平面正好在人类视线与恒星之间。当行星在人类和恒星的视线之间转动时,会部分遮住恒星的光,恒星的光度会发生变化。人们依靠这种微弱的光线。改为“猜测”这个星球的存在。 另外还有视线速度法和微引力透镜法,它们基本上都是基于“猜测”,然后通过一些引力摄动计算,得到行星与恒星的距离关系,质量大小等。 即便是那些直接观测到的行星,大小也几乎只有一两个像素,也没有办法知道它们上面有什么。因此,在这样的背景下,人类是否有能力得出地球是宇宙中唯一文明的结论呢?

宇宙中有多达10万亿个星系,人类的眼睛就在他们家门口。 银河系有4000亿颗恒星,现在通过深场观测,即使是天空的一小块区域,在宇宙的遥远深处,也有秘密星系。 最震撼的是哈勃极深场照片。这张照片,简称“XDF”,是哈勃望远镜历经十年研究选出的干扰因子最小的深空区域。一个,大约一个月的面积,在那里凝视了三年,总曝光时间达到了113天,我得到了迄今为??止宇宙深处最深的照片。 (见下图)

这张照片中至少可以分辨出 3000 个星系,最远的一个超过 130 亿光年。它是一个在大爆炸后 4 亿多年诞生的星系。科学家估计,仅在这个狭小的天空区域内就有不止一个星系。而这个天空区域只是位于赤经3h 32m 40.0s 赤纬-27°47' 29'' (J2000) 的一个小天空区域,该区域只是整个天空的一部分。 宇宙中的星系是各向同性的,在任何方位的宇宙深处都有一样多的星系。这样一来,宇宙中至少有千亿个星系。这只是人类见过的恒星系数的测量。事实上,以人类目前的观测方式,可能还有很多星系没有被观测到。因此,有科学家估计,宇宙星系的数量是数万亿甚至10万亿。 人类甚至连自己的银河系甚至太阳系中是否存在生命都没有弄清楚。怎么可能确定宇宙中是否存在其他文明?

宇宙中可能有很多文明,但相遇的机会太难了。 1960年代,美国天文学家弗兰克·德雷克提出了一个公式来推测“银河系中可能与我们接触的智能文明的数量”。人们称之为德雷克方程。该方程有两种表达式,即公式1为:N=Ng×Fp×Ne×Fl×Fi×Fc×FL,公式2为:N=R*×Fp×Ne×Fl×Fi×Fc×升。 这个公式中的每个符号代表一个概率。比如,N代表银河系中可能与我们交流的文明数量,Ng是银河系中恒星的数量,fp是恒星与行星的比例等,这里就不详细介绍了.朋友可以在网上搜索资料。

根据这个公式,人们无法准确确定银河文明的数量,因为其中的任何代码都有很大的概率,因此出现了各种估计。根据这个方程,美国天文学家、科普作家卡尔·萨根估计,银河系中具有外星智慧的行星数量约为100万;美国科幻作家阿西莫夫认为应该有67万颗这样的行星;而弗兰克·德雷克本人保守估计为 100,000。 然而,有些人认为一个星系中通常只有一个文明。 甚至最不乐观的估计是,宇宙中一个星系和一个文明中存在着数千亿甚至数万亿个文明。多少文明,但这些文明在哪里?这就是所谓的“费米悖论”。这个悖论过去已经讲过很多次了,这里不再赘述。 宇宙法则制约文明的发展和交流? 既然浩瀚的宇宙中有许多文明,为什么人类至今还没有发现外星文明中的一根羽毛?我认为是宇宙法则限制了文明的相互发现和交流。 首先,文明太稀缺。 即使按照乐观的估计,银河系有100万个文明,仅占4000亿颗恒星总数的40万分之一,也就是说40万颗恒星中可能只有一个文明。人类仍在自己的太阳系中爬行,太阳系外最近的恒星也有4.22光年远。以人类现在的能力,怎么可能在他周围的四十万星辰中找到文明? 需要知道的是,银河系中恒星的平均密度约为每颗恒星 340 立方光年。在如此广阔的空间里找到文明,比大海捞针难多了。即使我们的太阳与最近的恒星相邻,太阳的大小也只有相隔一千多公里的两枚硬币。很难相互碰撞或找到它。更何况,四十万星辰中,只有一个文明?根据银河系的平均密度,400,000颗恒星占据天空,最远的相距500多光年。两个文明就像两颗相隔万里的尘埃。他们必须“看到”和“触摸”。有多难? 更何况,如果一个星系中只有一个文明,人类在其有生之年(被毁灭之前)是否有这种能力走出星系?