【宇宙空间内交流文明的可检测性】
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科研人员使用统计模型来研究 , 在我们所在位置周围的宇宙空间内交流文明的可检测性 , 如果文明位于我们的银河系中 , 可探测性要求对它们的出现时期和通信寿命施加了严格的限制 。 反过来 , 这意味着我们收集探测范围内文明比例的经验证据的能力在很大程度上取决于它们时间分布的具体特征 , 我们的方法阐明了可以逃避基于德雷克方程的标准处理的问题的各个方面 。 因此 , 它可能为未来研究寻找外星智能的进化方面提供适当的框架 。
在过去的20年里 , 由于发现了数千个附近的系外行星系统 , 其中许多拥有类地大小的行星 , 并且在主星的宜居带 。 特别是寻找外星智能正在经历复兴 , 大多数关于外星智慧的讨论都建立在弗兰克·德雷克的开创性工作和他著名的方程的基础上 , 重点是估计存在于我们所在位置的给定宇宙体积中的交流物种的平均数量 。 这种方法的一个众所周知的困难是 , 量化生命可能出现在合适的行星栖息地并发展智能、通信和技术的概率的关键因素在很大程度上是不确定和不可预测的 。
此外 , 已经注意到大多数基于德雷克方程的分析的主要缺点是它们忽略了天体物理学和生物学的进化过程所起的重要作用 。 研究人员提出了一种不同的方法 , 基于蒙特卡罗统计技术的应用 , 来估计寻找外星智能程序可能检测到的通信文明的丰度问题 。 虽然在寻找外星智能社区中使用数值模拟有一些过去的例子 , 但这个方法的不同之处在于它做出了最少的假设 , 并且只需要满足一个基本的因果约束 。 因此 , 研究人员的框架足够灵活 , 可以适用于各种场景;特别是 , 它特别适合处理寻找外星智能的进化方面并探索时空依赖性对最终结果的影响 。
我们的方法由两部分组成 , 首先 , 我们承认 , 任何能够与我们发生因果联系的文明都必须满足一个条件 , 即它的距离、出现时间和通信寿命;然后 , 我们模拟这些时间尺度的统计分布如何影响符合标准的文明数量 。 很容易注意到必须满足的因果要求 , 即通信文明发出的电磁信号必须被我们检测到 。 尽管在一个智能物种的交流寿命和它过渡到无线电技术的时间之间没有先验的依赖关系 , 但一旦我们要求我们能够接收到它的信号 , 这两个时间尺度就不能假定任意值 。 这对我们可能接触的文明类型产生了选择效应 。
特别是 , 对于位于我们银河系内的任何通信文明 , 两个时间尺度之间的隐含微调是相当严重的 。 这可以看作是我们银河系的光穿越时间远小于它的年龄这一事实的直接结果 , 因此与恒星的典型年龄相比非常小 。 直观地说 , 这意味着如果一个文明出现得比我们早得多 , 如果我们必须接收它的信号 , 它的通信寿命也应该比我们的大得多;相反 , 只有当文明开始与我们早期的交流几乎同时进行交流时 , 才允许缩短寿命 。 这已经告诉我们一些关于我们可能期望找到证据的文明类型 , 无论它们的丰富程度如何 。
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