“银河系可能有三十六个外星文明”这个数字怎么算出来的

来源 :海外星云 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ivwyniqtd
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
太阳系的行星
太阳最终将变成一颗白矮星

  外星人到底有没有?地球真的是孤独星球吗?最新的答案是,我们所处的银河系中至少有36个与地球相似的、活跃的、科技发达的智慧文明。或者说外星文明,另一个地球。
  不过,因为距离地球太远,我们与外星文明接触的可能性极小,而这些外星文明是否存在或曾经存在过,可能将成为永远无解的谜。太远是什么概念?距离地球最近的在1.7万光年之外。
  类似地球的外星文明是否存在,地球是不是银河系的孤独星球,这个古老的问题第一次有了具体的推测数字,距离答案又近了一步。英国诺丁汉大学天体物理学教授康塞利斯和韦斯特比把他们的研究论文发表在《天体生物学》网站(2020年4月)和《天体物理学》(2020年6月)杂志上。

公式


  这个数字是怎么算出来的?
  探索银河系还有多少星球上可能存在类似地球文明,到目前为止最主要的工具是德雷克公式,1961年天文学家德雷克提出的。
  这个公式包含7个因数,根据这些因数推算出银河系可能存在的具有交流能力的智慧文明星球的数量。要进行运算,必须先确定所有的因数。
  这些因数从银河系每年平均诞生多少恒星、这些恒星中能形成类地行星的比例,到一种类地球文明从产生到具备向太空发出能够探测到的通信交流信息的能力,需要多长时间。
  2013年,美国麻省理工大学(MIT)天体物理学家西格尔提出了她的公式,用来推算今后几年可能发现多少具有可探测生命迹象的行星。这个公式的因数包括可以观察的恒星数量,其中多少周围有行星围绕,其中能够被观察的有多少,等等。
  西格尔的公式不涉及外星生命是否具有智能,是否能使用无线电发射信号等;她关注的是星球上的生命数量上是否多到足以改变星球大气层的化学成分组合,就像地球的大气层一樣。这种化学成分的组合类似于人的指纹,通过大气层的分析可以探测那个星球上是否存在生命,以什么形式存在。
默奇森陨石中的某些太阳前颗粒(右小图)可能来自与卵状星云类似的演化恒星
外星海洋里会有生物吗

软肋


  但是,这两个工具为什么到现在为止还没有得出有实际意义的运算结果呢?关键是组成公式的因数大部分未知。
  《大问题:宇宙》一书作者克拉克在书中指出,德雷克的公式最主要的用途是提供了一种思路,一个框架。因为公式运算所必要的7个因数里只有一个是已知的,即每年有多少新的恒星形成,天文学界普遍接受的一个计算结果是每年平均7颗。
  德雷克公式里其他因数目前都未知,也很难确定。而西格尔公式的致命弱点和德雷克公式一样,许多因数的数值无法确定,没有多少量化计算的价值,但两者都有助于人们整理思路。

假设


  诺丁汉大学天体物理学家康塞利斯和韦斯特比在德雷克公式的基础上提出了新的思路,或者说用新的因数和假设前提调整了公式,得出的结论比 “0亿~10亿之间”那种无意义的跨度更具体。
  太阳是恒星,围绕恒星周转的行星,比如地球,在一定的条件下可以形成生命。他们的运算基于一组假设,首先,假设银河系其他类似地球的星球上,智慧生命的形成和进化跟地球文明一样,那么行星诞生几十亿年后自然而然就会出现生命,然后不断进化。
  根据天体生物学哥白尼原则,在必要条件都具备的情况下,一切都可能发生,从化学反应到星球形成。假设智慧生命的形成有科学规律,而不是随意、随机,无规律,或者独一无二,那么根据康塞利斯团队的计算,得出的结果是“至少36”,即银河系可能存在至少36个与地球文明类似的活跃的、具有交流能力的外星文明。

哥白尼极限


  这个运算过程用到了天体生物学的哥白尼极限概念。
  哥白尼是十五六世纪欧洲文艺复兴时期的波兰神父、天文学家、数学家、医学家和法学博士,他提出了日心说(太阳是宇宙的中心,地球围绕太阳转),留下巨著《天体运行论》,彻底改变了人类的宇宙观。
  被称为天体生物学的哥白尼极限分强极限和弱极限。弱极限是指一颗行星形成后至少经过50亿年才可能出现智慧生命,比如地球智慧生命出现的时间最多是50亿年前,或者是那之后的任何一段时间。在较宽松的哥白尼理论弱极限假设下,康塞利斯团队推算出银河系目前至少有928个外星智慧文明。这意味着在更近的距离内有更多的文明存在,探测一次需要大约700年。
哥白尼“日心说”1543年问世前的宇宙观
天文学家2019 年首次在太阳系以外星系的一颗行星的大气中发现了水,意味着它有可能具备支持生命的迹象。K2-18距离地球111 光年

  强极限包括一系列十分严格的限定条件;根据强极限假设,银河系中类地球行星形成后45亿年~55亿年之间出现生命,过程参照地球。据此算出银河系目前可能具备交流技能的智慧文明星球的数量大约在4个~211个,其中可能性最大的数值是36。
  康塞利斯指出,这是保守估计。因为他们的计算中还有一个设定值,那就是地球文明开始向宇宙发出电波信号的时间,迄今为止大约100年。因为外星文明距离地球至少1.7万光年,地球人与外星人一对一接触、交流的情形最早也得再等6120年才可能出现,如果地球文明能延续到那一天的话。
  不过,他們在论文中指出:“对外星智慧文明的搜寻不仅揭示了生命形式的存在,也为我们自己的文明将持续多久提供了线索。即使我们一无所获,我们也在探寻自己的未来和命运。”如果发现外星智慧生命很普遍,那表明地球文明可能存在的时间远远超过几百年;如果银河系中没有探测到活跃的文明,对地球文明的寿命可能是个坏兆头。

回归现实


  英国剑桥大学专家肖托尔博士认为,最新算式里有不少设定因数过于含混,需要细致剖析,清晰界定,否则推算出来的结果意义不大。
  他接受《卫报》采访时指出,这些因数中包括地球上的生命最早是如何出现的?还有,被认为适宜生存的类地球行星中有多少是真正能够孕育出智慧生命和文明。
欧洲宇航局将在2028 年推出ArielMission,将有助于证实生命在外行星的存在

  伦敦大学学院穆拉德太空科学实验室的科蒂斯教授承认康塞利斯团队的假设和推算有其合理性,但寻找外星文明的努力,至少目前来看,还是着眼于离地球较近的太阳系行星更现实。
  这方面努力包括欧洲宇航局和俄罗斯合作的Exomars 2022火星登陆和探索计划,将来还计划探索木星和土星的月球。(摘自英国广播公司新闻网)(编辑/费勒萌)
其他文献
学习语言任何时候都可以  你是否一直期待能学习一种新语言或是温故知新、重新捡起已经掌握的那门外语?切记,什么时候开始学都不晚  一提起学语言,人们首先会想到年龄,认为最好从小开始。如果到了一定年龄就失去了流利掌握一门外语的能力,错过了一个“关键窗口”等等。  最近的一项研究表明这一所谓关键窗口时期大约是在17岁左右。但是,该调查只是研究了参与者熟练掌握另一种语言语法的能力。  我们当中又有多少人可
“使用 CRISPR-Cas9系统进行基因组编辑以生成尼罗罗非鱼的纯红色种系”。相关论文  這是以色列的农业研究组织(ARO)的科学家们利用CRISPR-Cas9基因组编辑工具创造的一种新的罗非鱼品种,这种罗非鱼不会在皮肤上出现颜色不均的斑点,而是获得了的比较统一的诱人的红色皮肤,这或许可以提升其观赏或者商业价值。  随着世界各地人口的持续增长,对食物的需求也在不断增长。水产养殖业在受控的条件下培
上海世博会城市人馆,反映人口激增的主题  目前全世界55%的人住在城市里,预计到2050年这一比例将上升到68%。  说到“城市,让生活更美好”,我们第一个会想到的便是2010年于上海举行的世界博览会。笔者依稀记得,在荷兰国家馆总长800米的8字型“快乐街”上摆着巨型的米菲兔,这也是笔者第一次知道这只嘴巴呈x型、印在诸多文具上的兔子来自荷兰。  在那个秋天,不仅有让人叹为观止的上海世博会,全球还为
法国一位律师给客户在荷兰的亲属写信,催促他们尽快把一份经过公证的有效死亡证明寄给他, 事关遗产继承。信毕, 签名, 按规矩折成信封形状, 写字的一面朝里,收信人姓名地址朝外,再用火漆封口,寄出。  邮戳日期是1697年7月31日年,8月份收到,邮资应该是1角。  这是律师塞纳克斯为了丹尼尔·勒·佩斯的死亡证明第二次给死者在荷兰的亲属写信。显然勒·佩斯家族的人从未收到这封信,因为今天那个火漆还原封不
随着全球一体化,职场中越来越多与外国人打交道的时刻。  在国内,跨国公司中与外国人打交道时,如何在职场应对外国人对中国人的偏见呢?  在海外绝大部份外国同事或者居民都是很友好有素质的,但也偶有冲突。本文将为您介绍:  偏见不等于歧视  面对偏见冷静应对  加强交流,用事实说话  很少有人没有经历过外国人对中国人歧视,偏见的刻板印象冲突。比如:  “你们中国有抽水马桶吗?”  在路上走着,被一群十几
21世纪是一个被资讯淹没的世纪。一方面,各种资讯通过报刊、书籍、电视、互联网等媒介铺天盖地而来,令人不知所措,难以取舍;另一方面,人们焦虑惶惑,惟恐因缺乏资讯而成为另一种“文盲”。在这样一个人心浮躁、知识泛滥的年代,叔本华所言“我们读书之前,要谨记一个原则——绝不滥读”对读书人似乎更具有警示意义。  好书,可以增加我们知识的广度,拓展我们知识的深度,可以使我们拥有一个更广阔的世界。江苏人民出版社出
古人云:“书中自有黄金屋,书中自有颜如玉”,又云:“学而优则仕”,仕途究竟是何途?什么样子的人可以踏入仕途?似乎隐约记得清末直隶总督、北洋大臣李鸿章老先生当年说过一句惊世骇俗的话语:“如果这人什么事情都做不了,还不如让他去当官”,“如果连当官都不会,还会做什么”。真不明白在李鸿章老先生的眼里,当领导居然会有这样简单。  生命体是当今已知物质形态中有序程度最高级的体系,它拥有最复杂的结构、最精确的联
1 学习党章 遵守党章 贯彻党章 维护党章 人民出版杜 3.202 中国共产党章程  人民出版杜  2.303 莲花  作家出版杜  25.004 中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要  人民出版社  4.305 中华人民共和国治安管理处罚法 法律出版社  4.006 政府工作报告:2006年3月5日在第十后全国人民代表大会  人民出版社  3.207 新
机器人在不同的地形上学习自主行走,包括平地(上)、记忆泡沫床垫(中)和镂空的门垫(下)  小鹿在出生后10分钟内就能站起来,7个小时内就能学会走路。在能够站起来但还不会走路的这段时间里,它会非常可爱、非常狂热地摆动它的四肢。这就是人工智能机器人背后的理念。虽然自主机器人和自动驾驶汽车一样,已经是一个被大众所熟知的概念,但自主学习机器人仍然只是一个设想。现有的强化学习算法虽然能够让机器人通过反复试验
麻生信子原日本首相麻生太郎是麻生信子的哥哥  信子妃原名麻生信子,家里真的有矿,她的太爷爷是九州的煤炭大王,觉得自己太有钱,捐了很多钱改换门庭,死后追赠从五位(日本古时官阶),算得上贵族了。  家大业大之后,她爷爷娶到一个子爵女儿,继续把地位推高;到了她爹就更厉害了,娶到前首相吉田茂的女儿和子为妻,和子背后的权势是这样:父亲吉田茂是五任首相,外祖父是天皇重臣牧野伸显,牧野伸显又是明治维新功臣大久保