银河系可能有36个外星文明？这个数怎么算出来的？

　　英国广播公司(BBC)中文网颁发文章称，英国天体物理学家近期颁发研究论文称，我们所处的银河系中也许至少有36个与地球相似的、活泼的、科技发家的伶俐文明。“银河系也许有36个外星文明”这个数字是怎么算出来的？外星人到底有没有？地球真的是孤傲星球吗？

　　公式

　　相同地球的外星文明是否存在，地球是不是银河系的孤傲星球，这个迂腐的题目第一次有了详细的展望数字，间隔谜底又近了一步。

　　英国诺丁汉大学天体物理学传授康塞利斯(Christopher Conselice)和韦斯特比(Tom Westby)把他们的研究论文颁发在《天体生物学》网站(2020年4月)和《天体物理学》(2020年6月)杂志上。

　　论文提到，“银河系也许有36个外星文明”。那么，这个数字是怎么算出来的？

　　试探银河系尚有几多星球上也许存在相同地球文明，到今朝为止最首要的器材是德雷克公式，1961年天文学家德雷克(Frank Drake)提出的。

　　这个公式包括7个因数，按照这些因数推算出银河系也许存在的具有交换手段的伶俐文明星球的数目。要举办运算，必需先确定全部的因数。

　　这些因数从银河系每年均匀降生几多恒星、这些恒星中能形成类地行星的比例，到一种类地球文明从发生到具备向太空发出可以或许探测到的通讯交换信息的手段，必要多长时刻。

　　2013年，美国麻省理工大学(MIT)天体物理学家西格尔(Sara Seager)提出了她的公式，用来推算此后几年也许发明几多具有可探测生命迹象的行星。

　　这个公式的因数包罗可以调查的恒星数目，个中几多周围有行星环绕，个中可以或许被调查的有几多，等等。

　　西格尔的公式不涉及外星生命是否具有智能，是否能行使无线电发射信号等；她存眷的是星球上的生命数目上是否多到足以改变星球大气层的化学因素组合，就像地球的大气层一样。这种化学因素的组合相同于人的指纹，通过大气层的说明可以探测谁人星球上是否存在生命，以什么情势存在。

　　软肋

　　可是，这两个器材为什么到此刻为止还没有得出有现实意义的运算功效呢？要害是构成公式的因数大部门未知。

　　《大题目：宇宙》(The Big Questions: The Universe)一书作者克拉克(Stuart Clark) 在书中指出，德雷克的公式最首要的用途是提供了一种思绪，一个框架。

　　由于公式运算所须要的7个因数里只有一个是已知的，即每年有几多新的恒星形成，天文学界广泛接管的一个计较功效是每年均匀7颗。

　　德雷克公式里其他因数今朝都未知，也很难确定。

　　而西格尔公式的致命瑕玷和德雷克公式一样，很多因数的数值无法确定，没有几多量化计较的代价，但两者都有助于人们清算思绪。

　　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本上提出了新的思绪，可能说用新的因数和假设条件调解了公式，得出的结论比 “0-10亿之间”那种有时义的跨度更详细。

　　太阳是恒星，环绕恒星周转的行星，好比地球，在必然的前提下可以形成生命。

　　他们的运算基于一组假设，起首，假设银河系其他相同地球的星球上，伶俐生命的形成和进化跟地球文明一样，那么行星降生几十亿年后天然而然就会呈现生命，然后不绝进化。

　　按照天体生物学哥白尼原则，在须要前提都具备的环境下，统统都也许产生，从化学回响到星球形成。

　　假设伶俐生命的形成有科学纪律，而不是随意、随机，无纪律，可能唯一无二，那么按照康塞利斯团队的计较，得出的功效是“至少36”，即银河系也许存在至少36个与地球文明相同的活泼的、具有交换手段的外星文明。

　　哥白尼极限

　　这个运算进程用到了天体生物学的哥白尼极限观念(Astrobiological Copernican Limits) 。

　　哥白尼是15-16世纪欧洲文艺再起时期的波兰神父、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，地球环绕太阳转)，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颠末50亿年才也许呈现伶俐生命，好比地球伶俐生命呈现的时刻最多是50亿年前，可能是那之后的任何一段时刻。

　　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今朝至少有928个外星伶俐文明。这意味着在更近的间隔内有更多的文明存在，探测一次必要约莫700年。

　　强极限包罗一系列异常严酷的限制前提；按照强极限假设，银河系中类地球行星形成后45亿到55亿年之间呈现生命，进程参照地球。据此算出银河系今朝也许具备交换手艺的伶俐文明星球的数目约莫在4到211个，个中也许性最大的数值是36。

　　康塞利斯指出，这是守旧预计。由于他们的计较中尚有一个设定值，那就是地球文明开始向宇宙发出电波信号的时刻，迄今为止约莫100年。

　　由于外星文明间隔地球至少1.7万光年，地球人与外星人一对一打仗、交换的气象最早也得再等6120年才也许呈现，假如地球文明能连续到那一天的话。

　　不外，他们在论文中指出：“对外星伶俐文明的征采不只显现了生命情势的存在，也为我们本身的文明将一连多久提供了线索。纵然我们一无所得，我们也在探寻本身的将来和运气。”

　　回归实际

　　英国剑桥大学专家肖托尔博士(Oliver Shorttle)以为，最新算式里有不少设定因数过于含混，必要过细分解，清楚界定，不然推算出来的功效意义不大。

　　他接管《卫报》采访时指出，这些因数中包罗地球上的生命最早是怎样呈现的？尚有，被以为相宜保留的类地球行星中有几多是真正可以或许孕育出伶俐生命和文明。

　　伦敦大学学院穆拉德太空科学尝试室(Mullard Space Science Laboratory)的科蒂斯传授(Andrew Coates) 认可康塞利斯团队的假设和推算有其公道性，但探求外星文明的全力，至少今朝来看，照旧着眼于离地球较近的太阳系行星更实际。

　　这方面全力包罗欧洲宇航局和俄罗斯相助的Exomars 2022火星登岸和试探打算，未来还打算试探木星和土星的月球。

（编辑：湖南网）

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