如果有这么多的星系、恒星和行星 , 那么外星人都在哪里?为什么我们听不到他们的消息?
这些都是费米悖论的核心问题 。 在一篇新的论文中 , 两位研究人员提出了下一个显而易见的问题:我们要生存多久 , 才能听到另一个外星文明的声音?
他们的回答是:400000年 。
对于一个只存在了几十万年、大约12000年前才发现农业的物种来说 , 40万年是一个很长的时间 。
但如果我们想要听到任何外星文明的消息 , 我们就需要把这个人类实验持续40万年 。 这是根据一项名为“与外星智慧文明交流”(CETIs)的新研究得出的结论 。
这篇论文的题目是《银河系内可能存在的CETI的数量以及这些CETI之间的通信概率》 。 作者是来自北京师范大学天文学系的宋文杰(Wenjie Song)和何高(He Gao) 。 这篇论文发表在《天体物理学杂志》上 。
作者表示:“作为地球上唯一先进的智能文明 , 人类最困惑的问题之一是我们的存在是否是独一无二的 。 在过去的几十年里 , 已经有很多关于外星文明的研究 。 尽管研究一些我们甚至都不确定是否存在的东西是很困难的 , 但这并不能阻止我们 。 ”
实际上 , 以任何方式研究其他文明都是令人困惑的 , 因为我们只有一个数据点:地球上的人类 。 尽管如此 , 许多研究人员仍将这个问题作为一种思维实验来处理 , 使用了严格的科学指导方针 。 例如 , 2020年的一项研究得出结论 , 银河系中可能有36个CETIs 。
可能存在多少 CETIs , 与我们可能需要等待多久才能收到它的消息有关 。
作者写道:“我们一直想知道以下问题的答案 。 首先 , 银河系中有多少 CETIs?这是一个具有挑战性的问题 。 我们只能从一个已知的数据点(我们自己)学习 。 ”
这就是德雷克方程(Drake Equation)的用武之地 。 基于我们对银河系不断增长的知识 , 德雷克方程试图估计我们的星系中可能有多少 CETIs 。
正如许多评论家所解释的那样 , 德雷克方程也有其缺陷 。 例如 , 它的一些变量只是猜测 , 所以它计算的文明的数量是不可靠的 。 但德雷克方程更多的是一个思想实验 , 而不是一种实际计算 。 我们必须从某个地方开始 , 所以 , 我们可以从德雷克方程开始 。
这也让这项新研究的作者开始了研究 。
研究人员表示:“大多数关于这个问题的研究都是基于德雷克方程 。 这种方法的明显困难在于 , 要量化生命在合适的星球上出现 , 并最终发展成先进的交流文明的可能性 , 是不确定和不可预测的 。 ”
如果你对此持怀疑态度 , 那么你
那么 , 如果我们甚至不知道有多少 CETIs , 他们是如何想出40万年的呢?
这两位研究人员并不是第一个解决这个问题的人 。 他们的论文概述了一些先前的科学努力 , 以了解银河系中其他文明的发生 。 例如 , 他们参考了2020年的一项研究 , 该研究估计银河系中有36个CETIs 。
这个数字来自对星系恒星形成历史、金属丰度分布 , 以及恒星在其宜居带内拥有类地行星的可能性的计算 。
那篇论文阐明了“外星智慧生物和交流文明的主题将完全停留在假设的领域 , 直到做出任何积极的发现” 。 但他们也指出 , 科学家仍然可以根据逻辑假设建立有价值的模型 , “至少可以对这些文明的出现率做出可信的估计” 。
而这项新研究将同样的想法向前推进了一些 。 它涉及两个参数 , 而这两个参数我们都知之甚少 。 第一个问题涉及有多少类地行星适合居住 , 以及这些行星上的生命演化为CETI的频率 。 第二个问题是宿主恒星的演化阶段会产生CETI 。
在具体的研究过程中 , 研究人员在计算中给了每个参数一个变量 。 生命出现并演化成CETI的概率为(fc) , 宿主恒星演化所需的阶段为(F) 。
宋文杰和何高使用这些变量的不同值进行了一系列蒙特卡罗模拟(Monte Carlo simulations , 又称随机抽样或统计试验方法) 。 他们得出了两种情况:乐观的前景和悲观的前景 。
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