人類何時能遇到外星人?科學家:至少要等2億年

姿勢分子knowledge 發佈 2021-09-19T03:56:17+00:00

前幾天,我們剛介紹過美國科學家加來道雄的外星人觀點,他認為人類很有希望在本世紀內就發現外星人。關於外星人是否存在的問題,物理學大師費米曾經提出了一個著名的疑問:他們在哪?

前幾天,我們剛介紹過美國科學家加來道雄的外星人觀點,他認為人類很有希望在本世紀內就發現外星人。

顯然,關於外星人的說法,總是會有各種各樣的不同見解。最近的一項研究成果和加來道雄的看法完全相反:人類可能在幾億年後才會接觸到外星人……

關於外星人是否存在的問題,物理學大師費米曾經提出了一個著名的疑問:他們在哪?這就是費米悖論。

70年來,科學家們為了回答費米的這個問題,做了許多的研究和解釋。其中比較著名的,就是美國喬治梅森大學的教授、牛津大學人類未來研究所(FHI)成員羅賓·漢森提出的大過濾器理論。他認為,從荒蕪的宇宙空間到發展出能夠進行星際移民的文明,需要經歷9個關鍵階段,其中至少有一個是極難實現的,過濾掉了形成先進文明的絕大部分可能性。

最近,漢森和杜倫大學粒子理論中心和數學科學系、卡耐基梅隆大學機器學習系以及國際貿易公司Jump Trading的同事進行了新的一項研究,再次得出了「悲觀」的結論。他們認為:人類是宇宙中比較早的文明,我們恐怕還要等上2-20億年的時間,才會看到其他的文明出現。

在本次研究中,他們採用了一個概念,叫做掠奪式文明(GCs)。這種文明具有類似的擴張速度,擴大自己所能統治的宇宙空間,並且阻止其他文明的發展。

在這個模型中,他們提出了3個參數,分別是擴張速度,能量和一個常數。通過這3個參數,他們推測出了這種掠奪式文明所處的位置、占據了宇宙的多少空間、以及我們在何時才能遇到他們。

擴張速度s

這個參數在某種程度上是對費米悖論的解釋,也就是我們推測的外星文明存在的統計可能性與缺乏證據之間的矛盾所在。

根據目前的研究,宇宙形成於138億年前,而地球是在45億年前出現的,最早的地球生命出現於42-38億年前。可是,直到20萬年前,人類才正式出現,而人類掌握了在宇宙中嘗試外星生命搜索的能力還不足70年。考慮到這兩組數字的對比,就能想到簡單生物到智能生物的發展有多難,也讓很多人認為人類可能就是宇宙中最先進的文明。

而且,如果宇宙中真的有文明比人類早出現幾百萬甚至幾億年,那麼它們的能力早就足夠占據大片宇宙空間了。既然我們目前毫無發現,也能夠從反面證明宇宙中沒有比人類先進的文明。

還有就是,宇宙中大部分恆星都是比太陽還小的紅矮星,它們的壽命極長,甚至可以燃燒1萬億年。考慮到文明可能在天體演化到中後期時才有可能出現,那麼這些天體周圍的文明可能還要等很久才能出現。看起來,人類很有可能是宇宙中最早的文明。

能量n

這個參數源自於一些科學家所相信的理論:生物的進化需要遵循一定的步驟。另外,人擇原理認為,我們今天看到的一切都有其道理,人類能夠創造文明證明這種模式是有優勢的。

在本次研究中,他們採用的模式就是漢森當初提出的大過濾器理論,其中包括9個重要的階段依次是:

  • 宜居恆星系統(有機物和宜居行星)
  • 生殖分子(如RNA)
  • 原核生物單細胞生命
  • 真核生物單細胞生命
  • 有性繁殖
  • 多細胞生命
  • 能夠使用工具的動物
  • 工業文明
  • 大規模的殖民化

漢森指出:其中每一個階段都有其難度,以至於每進行一步,難度就會呈指數級增加一次。這個過程就像是開鎖一樣,需要在有限的時間內打開全部的鎖,才能完成文明的創造。為了這次研究,漢森等人還重新考慮了這些步驟,並將其分為困難和容易兩種級別,還考慮了某個文明能否不被其他掠奪性文明的壓制而進行發展的可能性。

他們的結論是:大多數像地球這樣的行星可能還沒來得及完成這9個步驟,生命窗口期就結束了。所以,像我們這樣的高級文明確實是比較少見的。他們的計算結果是,平均每100萬個星系才會出現一次掠奪性文明。換句話說,宇宙中可能也有其他的生命,但遠遠沒有達到現在這個級別。

常數k

這個參數代表的是一個剛剛開始發展的文明需要多久發展到掠奪式文明,它所基於的是哥白尼原理。

我們知道,哥白尼創立了日心說,告訴當時的人們:地球不是宇宙的中心,只是一顆普通的行星。所以,人們就歸納了哥白尼原理:我們並沒有什麼特殊的,我們所看見的也都是宇宙中最尋常的現象。根據這個原理,我們可以設定先進的文明最終會占據更大的宇宙空間,而我們看不到這樣現象並不是某些特殊情況,而是宇宙中沒有這樣的文明。

對於目前的人類來說,就處於他們所謂的「安靜」的文明階段。在未來,我們也是可以發展成為「響亮」的文明,也就是通過外星殖民把人類的文明擴散出去。當然,這也有一個前提,那就是我們要在生命窗口期前通過大過濾器的全部篩選。

結論

說了這麼多,大家自然還是想直接看結論,所以咱們也不賣關子,直接說他們最終發現了什麼吧。

掠奪式文明以差不多每100萬個星系1次的頻率從安靜的文明中崛起,他們會以大約1/2光速的速度進行擴張,其占據的空間占到了整個宇宙體積的40%-50%,每個掠奪式文明能夠占據10萬-3000萬個星系。

至於大家最關心的我們何時能發現這樣的文明的問題,答案可能令人驚訝,那就是2億-20億年之後。也就是說,我們目前基本不可能遇到哪怕離我們最近的掠奪式文明。至於目前還在進行的尋找外星人的工作,恐怕也將是一場徒勞。

當然了,這也只是眾多對外星文明存在與否的研究中的一個,誰知道呢,沒準哪一天就會出現「意外」……

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