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如何计算出找到外星文明的可能性？

未来论坛 2015-12-16 浏览18次

寻找地外文明并非科学怪人和阴谋论者的专利。科学家——尤其是那些聪明的科学家——一直专注于此领域的研究，甚至创造出一个方程式来计算找到地外文明的可能性。

1961年，天文学家弗兰克·德雷克首先提出的德雷克方程试图囊括所有决定人类能否找到及沟通外星智能生物的因素。公式如下：

N = R* x f(p) x n(e) x f(l) x f(i) x f(c) x L

方程中包含7个不同因素：

· R* = 适合智能生命发展的恒星生成速率（例如类太阳的恒星）

· f(p) =这些恒星有行星系或者可能形成行星系的比例

· n(e) =每个恒星系统中拥有宜居环境的（类地）行星数量

· f(l) =有生命存在的类地行星比率

· f(i) =有生命且是智能生命存在的行星概率

· f(c) =智能文明运用科技手段向外太空传播其存在的概率

· L =智能文明运用科技手段向外太空传播其存在的时间总量

输入所有这些数值，就得出了N：银河系中我们可能与之交流的文明数量。

当德雷克创造出这一方程式时，他与同事们为每个变量输入了一组值。结果发现，N的最小值为20。这就意味着银河系中至少约有20个可以和我们交流的文明。而最大值甚至可以高达50000000。看起来似乎有点太多了？不过人家科学家都这么说了……

德雷克方程的关键不是要算出N的确切数值好知道有多少外星人可以和我们一起聊天喝茶。德雷克方程只是一张路线草图，顺着这张图我们可以把各种因素整合起来，考虑外星人是否存在、为SETI（Search for Extraterrestrial Intelligence，搜寻地外文明计划——译者注）投入资金和技术是否值得，以及搜寻和联系外星人的最佳方法。德雷克方程在本质上更像是对SETI研究现状的呈现。

SETI计划始自1955，由俄亥俄州立大学SETI项目组——世界上首个长期SETI项目——与“大耳朵”射电望远镜共同创立。截止到目前，人类还未发现来自其他行星的任何智能文明。

虽然半个世纪都徒劳无功，由于最近兴起的对系外行星的识别与编目热潮，人们又重拾了对SETI的兴趣。很多科学家进而开始重新审视德雷克方程，指出在当前新研究成果的语境下这一方程式可供改进之处。

修正之一是引入外星文明殖民其他恒星系统的可能性，用V来表示“扩张速度”。这就导致了三个不同的方程式——所以很显然，赞同这一观点的人寥寥无几。

对德雷克方程更新的一次修正由麻省理工学院的天文学家莎拉·西格尔提出。她专注于寻找带有生物特征的气体，而不是智能生命的技术性标志。一切人类已知的生物有机体都会释放出生物成因气。这些气体会上升到大气层并被太空望远镜和其他设备检测到。基本上，西格尔的新方程指出我们应当寻找从早期狂暴特质中缓和下来的“安静的”恒星、石质行星，当然还有可检测到的生物成因气的蛛丝马迹。

西格尔的方程将德雷克方程进行了拓展，从寻找智能生命延伸到任何形式的生命。把SETI中的“I”去掉（即从“搜寻地外文明”变为“搜寻地外生命”——译者注），寻找外星人这件事立刻变得不那么好玩，但是操作起来却可行得多。

对德雷克方程的一次全新修改嵌入了最新的系外行星数据，以期获得N的精确数值。罗切斯特大学的亚当·弗兰克与华盛顿大学的伍迪·沙利文认为，与其判定究竟有多少系外智能文明存在，不如去探寻出现过多少系外文明。换句话说，他们认为新版德雷克方程应当显示出存在过的智能生命的几率有多少。

这样，德雷克方程便得到了简化，不需要考虑恒星的形成概率和智能文明发出存在信号的时间长度。当弗兰克和沙利文加入系外行星的数据，他们发现“只要宜居地带发展出技术物种的可能性大于~10^-24，人类就不是唯一进化而来的科技文明，”他们在报告中写道。

这意味着，如果在宜居行星上进化来的智能物种的存在概率大于600亿分之一，银河系中就或许存在着其他智能物种。无论你觉得这个概率是大是小，搜寻都仍然在继续。正如前文所述，德雷克方程只是我们讨论外星文明是否在的一个切入点。说起找到ET的几率，包括我自己在内，任何相信外星生命存在的人或许都会引用汉·索罗（《星球大战》正传中的主角，由哈里森·福特扮演的著名角色——译者注）的那句名言：别跟我谈胜算。

文章来源：INVERSE

文章作者：Neel. V. Patel

编译：未来论坛商白

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