據(jù)英國《每日郵報(bào)》報(bào)道,我們很有可能并非宇宙中最早出現(xiàn)的先進(jìn)技術(shù)文明。
這是根據(jù)著名的1961年德雷克方程的最新版本得出的結(jié)論,德雷克方程是一個用于估算宇宙中智慧文明數(shù)量的經(jīng)驗(yàn)公式。隨著時間推移,科學(xué)家們不斷對這一公式進(jìn)行改進(jìn)和完善。它的最新版本融入了來自美國宇航局開普勒望遠(yuǎn)鏡關(guān)于系外行星數(shù)量和宜居性等方面的數(shù)據(jù)。
研究人員還將這一方程進(jìn)行了進(jìn)一步改變,將其用途從估算宇宙中現(xiàn)存的智慧文明社會數(shù)量,變?yōu)楣浪阌钪嬷衅裰淮嬖谶^唯一一個智慧文明社會的可能性有多大。研究結(jié)果顯示,除非在一個宜居行星上進(jìn)化出先進(jìn)文明的可能性極其微小,否則人類社會就一定不可能是宇宙中唯一一個智慧文明社會。事實(shí)上,要想得出人類社會是宇宙中唯一智慧文明的結(jié)論,那么在一顆宜居行星上進(jìn)化出高等生命的可能性必須低于100萬億分之一才有可能。
然而,根據(jù)開普勒望遠(yuǎn)鏡的數(shù)據(jù),實(shí)際情況看來要比這一數(shù)值高得多。這就意味著高等技術(shù)文明很有可能在我們出現(xiàn)之前就已經(jīng)出現(xiàn)了。相關(guān)論文的第一作者,美國羅切斯特大學(xué)物理學(xué)與天文學(xué)教授亞當(dāng)·弗蘭克(Adam Frank)表示:“關(guān)于宇宙其他地方是否存在先進(jìn)技術(shù)文明的問題常常受到德雷克方程中三大參數(shù)不確定性的困擾?!彼f:“長期以來我們對于恒星的大致數(shù)量早就心里有數(shù)。但我們不清楚那些恒星之中有多少周圍存在擁有宜居環(huán)境的行星;其次,我們也不知道生命在這些行星上進(jìn)化并最終產(chǎn)生智慧文明的幾率有多高;最后,我們不清楚這樣一些智慧文明一旦出現(xiàn),將能夠持續(xù)存在多久?!?/p>
弗蘭克表示:“感謝美國宇航局的開普勒空間望遠(yuǎn)鏡以及其他搜尋工作,我們現(xiàn)在已經(jīng)了解到大約1/5的恒星周圍存在位于宜居帶中的行星,在宜居帶中的行星表面溫度一般較為適宜,適合生命生存。因此對于以上所提及的三大參數(shù)不確定性,我們現(xiàn)在有了比較好的限定?!?/p>
但對于上面所提到的第三個不確定性,也就是智慧文明能夠延續(xù)多長時間,到目前為止我們?nèi)匀徊簧趿私?。弗蘭克表示:“人類在過去的大約1萬年里掌握著最原始水平的技術(shù),這一事實(shí)并不能告訴我們其他文明社會能夠延續(xù)多長時間,或許他們不能延續(xù)這么長時間,也或許他們延續(xù)的時間要比這久的多?!?/p>
研究顯示,要想得出人類社會是宇宙中唯一智慧文明的結(jié)論,那么在一顆宜居行星上進(jìn)化出高等生命的可能性必須低于100萬億分之一才有可能
這項(xiàng)最新研究中融入了來自美國宇航局開普勒望遠(yuǎn)鏡關(guān)于系外行星數(shù)量和宜居性等方面的數(shù)據(jù)
但弗蘭克和他的合著者,美國華盛頓大學(xué)天文學(xué)系的伍德洛夫·蘇利文(Woodruff Sullivan)發(fā)現(xiàn),他們可以通過對方程進(jìn)行簡單的擴(kuò)展而完全避開對這一不確定性參數(shù)的估算。蘇利文指出:“我們不尋求回答當(dāng)前宇宙中存在多少文明社會,我們想要回答的是‘我們是否是有史以來曾經(jīng)存在過的唯一技術(shù)文明?’”他說:“這一轉(zhuǎn)變?nèi)コ藢ξ拿魃鐣芷趩栴}的估算,讓我們得以對這一所謂的‘宇宙考古學(xué)問題’進(jìn)行探討——在宇宙的歷史中,生命演化達(dá)到先進(jìn)狀態(tài)的幾率有多高?”更具體的說,他們并不去估算先進(jìn)文明出現(xiàn)演化的幾率大小,而是去估算阻礙這種情況發(fā)生的幾率大小,從而評估人類社會作為宇宙中唯一高級文明的可能性。
基于這一基本思想,弗蘭克和蘇利文進(jìn)一步對兩種不同的情況進(jìn)行探討,即人類作為宇宙中唯一的文明,以及在我們之前曾經(jīng)有其他技術(shù)文明出現(xiàn)的情況。
弗蘭克表示:“當(dāng)然,我們對于一個智慧文明在一顆宜居行星上會如何演化一無所知。但采用我們的方法,我們的確能夠估算出我們作為宇宙中曾經(jīng)產(chǎn)生的唯一智慧文明的可能性有多低進(jìn)行評估?!彼f:“我們稱之為‘悲觀線’(pessimism line)。如果計(jì)算得到的幾率高于悲觀線,那就意味著在我們之前可能曾經(jīng)出現(xiàn)過其他的技術(shù)文明?!?/p>
利用這種方法,弗蘭克和蘇利文計(jì)算得到的結(jié)論是,正如前文所述,要想得出人類社會是宇宙中唯一智慧文明的結(jié)果,那么在一顆宜居行星上進(jìn)化出高等生命的可能性必須低于100萬億分之一才有可能。
不載人的阿波羅4號飛船從距離9544英里(約合1.53萬公里)外拍攝的地球??茖W(xué)家們想要知道,一個先進(jìn)的技術(shù)文明出現(xiàn)的幾率有多大?一旦出現(xiàn),他們能夠延續(xù)多久?
弗蘭克指出:“100萬億分之一是一個極低極低的數(shù)字。對我來說,這就意味著在我們之前非常有可能曾經(jīng)出現(xiàn)過其他的技術(shù)文明?!彼f:“可以這樣考慮,在我們的研究結(jié)果出來之前,如果你認(rèn)為在一顆宜居行星上演化出技術(shù)文明的可能性很低,比如說是1萬億分之一,那樣你可能會被認(rèn)為是一個悲觀主義者。,但實(shí)際上,即便是這樣一個數(shù)字,1萬億分之一的可能性也就意味著在地球上所發(fā)生的生命奇跡在整個宇宙的歷史中已經(jīng)發(fā)生過100億次了。
容易理解的是,在更小的空間尺度上,這一概率也會出現(xiàn)相應(yīng)的減小。比如說,計(jì)算顯示在我們所在的銀河系中,只要可能性超過600億分之一,就很有可能有一顆宜居行星上會演化出技術(shù)文明。
但如果這一研究結(jié)果是給樂觀主義者們主張宇宙中存在其他外星文明的說法提供彈藥的話,蘇利文指出,適用于計(jì)算宇宙中時至今日存在的外星技術(shù)文明數(shù)量的完整版本德雷克方程或許可以為悲觀主義者們提供一些支持。
他說:“宇宙年齡已經(jīng)超過130億年。這就意味著即便我們的銀河系中曾經(jīng)出現(xiàn)過1000個技術(shù)文明,如果他們的存在時間只和我們?nèi)祟惿鐣喈?dāng),也就是大約1萬年的時間的話,那么很有可能到現(xiàn)在所有那些文明社會都已經(jīng)全部消亡了。而后來的新的技術(shù)文明則可能將要在我們早已消亡之后才會出現(xiàn)。如果我們想要增加找到與我們‘同時代’的另一個技術(shù)文明的幾率,恐怕我們必須存活地更久一些?!?/p>
弗蘭克表示:“考慮到恒星之間的巨大空間以及宇宙光速的極限,很有可能我們終究是不可能與另外一個技術(shù)文明展開對話的。如果他們在距離我們兩萬光年之外,那么我們之間收發(fā)一次信息就將耗費(fèi)4萬年之久?!?/p>
不過,正如弗蘭克和蘇利文已經(jīng)指出的那樣,如果現(xiàn)在在我們的銀河系中沒有可以對話的對象,這項(xiàng)最新研究結(jié)果仍然擁有重要的科學(xué)和哲學(xué)價值。
弗蘭克表示:“從最基礎(chǔ)的層面上說,問題就在于‘智慧文明在宇宙中其他地方曾經(jīng)出現(xiàn)過嗎?’我們的這項(xiàng)研究是歷史上首次有人對此給出一個經(jīng)驗(yàn)回答,其結(jié)果顯示,我們極有可能并非宇宙中曾經(jīng)出現(xiàn)過的唯一高等技術(shù)文明?!?/p>