新德雷克方程:银河系里智慧文明数量的最佳估值是36个

2020.6.25 发布在 科学脑洞 栏目

新德雷克方程:银河系里智慧文明数量的最佳估值是36个 科学脑洞-第1张

他们可能不是绿色的小人。他们可能不会乘坐巨大的太空飞船飞向地球。但根据最新的计算,今天我们的银河系中可能有30多个能够与之交流的智能文明。

专家说,这项工作不仅可以洞悉地球以外的生命,还可以阐明我们自己的未来以及在宇宙中的地位。

“我认为这是极其重要和令人兴奋的,因为我们首次真正估算出我们可能接触并发现宇宙中还有其他生命和可沟通文明的数量,这之前一直是一个未解决的问题。”合著者、诺丁汉大学天体物理学教授克里斯托弗·康塞利丝(Christopher Conselice)说。

1961年,天文学家弗兰克·德雷克(Frank Drake)提出了后来著名的德雷克方程式(Drake equation),方程里有7个因变量,可以估算出太空区域里智能文明数量。这些变量包括银河系中每年形成的平均恒星数量,期望文明发出可检测信号的时间跨度等。

但它们几乎都是无法测量的。康塞利丝说:“德雷克方程式解的范围从零到数十亿(文明),它更像是一种哲学性的启示,而不是解决问题的工具。”

现在康塞利丝和同事在《天体物理学杂志》上向我们描述了他们如何利用新数据和假设对方程进行精炼以得出上面的精确估值。

康塞利丝说:“基本上,我们假设智能生命将像在地球一样的[类地]行星上形成,因此在数十亿年内,生命将自动开启自然演化的过程。”

他说,这一假设被称为天体生物学中的哥白尼原理,因为如果条件合适,从化学反应到恒星形成的所有事情都会发生。 他说:“ [如果智能生活以科学的方式形成,而不只是随机的方式或非常独特的方式,那么您至少会期望我们银河系中有这么多文明。”

他补充说,尽管这是一种推测性理论,但他认为外星生命在外观上将与地球上的生命相似。 他说:“看到他们,我们不会感到太震惊。”

根据最严格的假设(在地球上,恒星形成后生命形成在45亿至55亿年之间),今天的银河系中可能有4到211个文明能够与其他人交流,其中36是最可能数字。但是康塞利丝指出,这个数字是保守的,因为它仅是基于我们自己的文明向太空发出无线电信号的时间——到目前为止只有100年。

该团队补充说,我们的文明至少需要再生存6120年才能与其他文明进行双向通讯。康塞利丝说:“它们相距太远了……根据我们的计算,最接近的是17000光年。如果我们确实发现了更近的……那么这将很好地表明,[发展出无线电的]文明的生命周期要长于一百或几百年,智慧的文明可以持续数千或数百万年。我们在附近找到的东西越多,就越有助于我们自己的文明长期生存。”

剑桥大学太阳系外行星专家奥利弗·肖特尔博士(Oliver Shorttle博士)没有参与这项研究。他说,需要赋予一些尚未被确认的参数来完成这样的估计,包括地球上的生命是如何开始的以及有多少个类地行星。

布里斯托大学的专家帕特里夏·桑切斯-巴拉卡多(Patricia Sanchez-Baracaldo)博士更加乐观,尽管她强调地球需要更久的发展来维持复杂生命的条件,包括光合作用。 她说:“但是,是的,如果我们在这个星球上进化,智慧生命也有可能在宇宙的另一边进化着。”

伦敦大学学院毛拉德太空科学实验室的安德鲁·科茨教授说,康塞利丝和同事们所做的假设是合理的,但寻找地位生命的探索目前最好还是在家门口。

他说:“ [估值]是一个有趣的结果,但是现有技术无法验证其正确性。与此同时,探索太阳系中可能存在的地外生命,例如,我们的2022年火星探测器,以及未来前往欧罗巴,土卫二和土卫六的任务[木星月球]和土星],是在外面寻找生命的迷人时刻。”

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