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科幻作家劉慈欣在《宇宙隨想》中說(shuō)，總有一天，人類(lèi)會(huì )把自己脆弱的軀體裝進(jìn)金屬種子，飛過(guò)所有荒涼和繁榮的世界，去感知那些神不能感知的東西。這也許真的是他們存在的目的——作為宇宙之美的見(jiàn)證者。

見(jiàn)證宇宙之美的生命過(guò)程中，人類(lèi)會(huì )遇到外星文明嗎？就目前的科學(xué)定論來(lái)說(shuō)，地球還是那個(gè)美麗又孤獨的星球，在可探索的范圍內，至今沒(méi)有發(fā)現外星文明存在的痕跡。

我們到底還需要多久才會(huì )找到外星文明呢？在最近的《天體物理學(xué)雜志》上，來(lái)自北師大的研究團隊給了我們一個(gè)具體的數字：40萬(wàn)年。

假設地外存在外星文明，最快需要幾千年后就有機會(huì )與他們對話(huà)。樂(lè )觀(guān)的話(huà)，這過(guò)程大約需要2000年。而悲觀(guān)的話(huà)，與外星人建立聯(lián)系需要再過(guò)40萬(wàn)年。

溯源人類(lèi)文明，也不過(guò)區區幾千年的歷史，無(wú)論是2000年還是40萬(wàn)年，對于時(shí)間尺度上渺小的人類(lèi)來(lái)說(shuō)，大概率是沒(méi)得機會(huì )與外星人偶遇了。畢竟核爆炸、極端氣候、致命病毒、行星碰撞等威脅的存在，可能人類(lèi)還等不到幾千年就已經(jīng)滅絕了。

雖然結論不那么樂(lè )觀(guān)，但是在這個(gè)研究里，比較有意思的是科研人員給了我們一個(gè)具體的相遇時(shí)間：2000年和40萬(wàn)年，那么這些具體的數字到底是依據什么計算得來(lái)的呢？

思想實(shí)驗：德雷克方程

想要回答我們什么時(shí)候會(huì )與外星文明相遇，最先需要假設的是外星文明存在的概率與數量。這個(gè)問(wèn)題的答案基于人類(lèi)提出的一個(gè)思想實(shí)驗。

尋找可交流的地外文明始于1960年。人類(lèi)嘗試了各種探測器、無(wú)線(xiàn)電波、宇宙探索計劃等各種探索外星文明的方式，都沒(méi)有發(fā)現其他星球有生命跡象。許多天文、生命科學(xué)家認為地外行星在形成初期環(huán)境很不穩定，誕生外星生命過(guò)于困難。天體生物學(xué)家喬普拉和林尼韋弗也曾表示，在誕生初期，行星的生態(tài)環(huán)境十分惡劣，火山噴發(fā)，毒氣蔓延，大量隕石的頻繁撞擊，導致生命很難有機會(huì )萌發(fā)。

雖然生命的誕生條件苛刻，但這么大的宇宙，總會(huì )有像地球一樣幸運的星球，科學(xué)家們相信著(zhù)這個(gè)事實(shí)，也試著(zhù)想辦法去估算可地外交流的外星文明數量。

天文學(xué)家弗蘭克·德雷克（Frank Drake）在1961年開(kāi)始了無(wú)線(xiàn)電波段尋找外星文明的計劃。同時(shí)德雷克提出了一個(gè)公式來(lái)估計銀河系中交流文明的數量，被命名為德雷克方程：N=R*×Fp×Ne×Fl×Fi×Fc×L，其中N是銀河系中可檢測到電磁輻射的文明數量；R*是適合智慧生命發(fā)展的恒星形成率；Fp是具有行星系統的恒星比例，Ne是銀河系中適合生命生存的行星數量，Fl是生命實(shí)際出現的適合生命的行星的比例； Fi是有生命的行星中出現智慧生命的比例； Fc是開(kāi)發(fā)出一種將其存在的可檢測跡象釋放到太空的技術(shù)的文明比例；L是這種文明向太空釋放可探測信號的時(shí)間長(cháng)度（以年為單位）。

這個(gè)公式是一個(gè)思想實(shí)驗，存在的變量多，德雷克方程的變量是按照從最簡(jiǎn)單到最難的順序進(jìn)行，并且變量本身也難以確定準確值，得出的結論數量不僅多，而且也不是那么準確，因為其局限性也被很多科學(xué)家批評。

雖然德雷克方程本身被詬病的地方比較多，但對于外星文明的研究來(lái)說(shuō)，它也提供了一個(gè)支點(diǎn)。許多年輕的科學(xué)家們在分析外星研究時(shí)，多數會(huì )選擇基于該方程去做研究估計，并且在探索的過(guò)程中也逐漸補充豐富了許多變量因素，比如星系恒星形成的歷史、金屬豐度分布以及恒星在宜居帶內有行星的可能等。

使用德雷克方程估算外星文明的研究，比較出名的是2020年，諾丁漢大學(xué)物理與天文學(xué)學(xué)院的兩位研究人員的研究。兩位科學(xué)家采用的是外星生命在系外行星上以與地球上相似發(fā)展的假設，對交流的外星文明的數量進(jìn)行了估計了銀河系內的外星文明的數量，他們計算出銀河系中可能有36個(gè)活躍的外星文明。其中最近的距離是17000光年的一顆紅矮星系統。而即便是這個(gè)最近距離的外星文明，也因為太過(guò)遙遠，無(wú)法進(jìn)行探測和通信。

回到北師大這個(gè)最新的研究上，40萬(wàn)年的數據，也是基于德雷克方程來(lái)計算的。

遇見(jiàn)外星人：2000年與40萬(wàn)年

來(lái)自北京師范大學(xué)的《銀河系內可能的CETI數量和這些CETI之間的通信概率》研究，在過(guò)去的研究基礎上更進(jìn)一步?；诘吕卓朔匠?，兩位學(xué)者先探索了可能出現的行星數量，以及生命需要進(jìn)化到可以對外交流的程度時(shí)間，通過(guò)將這些參數作為變量，計算得出了2000與40萬(wàn)年的數據。

其中，研究的兩位作者強調了德雷克方程中Fc的數值設定，因為高智慧生命能夠進(jìn)行通信的概率數值無(wú)法測定，因此也就人為選擇了3個(gè)不同的系數 0.1%，0.01% 和 0.001%。這個(gè)系數估計的方法在論文中沒(méi)有進(jìn)一步的解釋?zhuān)聦?shí)上也無(wú)法解釋?zhuān)@個(gè)數值本身就難以估計。研究人員將這些關(guān)鍵的變量設置完成后，模擬了不同初始狀態(tài)下，我們與智慧外星人交流的時(shí)間。

研究估計，在樂(lè )觀(guān)的情況下，外星文明最早可能在恒星生命周期的25%出現，而每顆行星只有0.1%的機會(huì )將生命形式發(fā)展成外星文明。在這種情況下，將有超過(guò)42000個(gè)外星文明在其演化的不同階段分布在整個(gè)銀河系中。理論上，只需要2000年的時(shí)間，就能實(shí)現與外星文明的雙向通信。

如果考慮比較極端的情況，恒星更老并且可能已經(jīng)超過(guò)了它生命周期的75%，而外星文明出現的可能性只有0.001%。這會(huì )將銀河系中出現外星文明的概率降低到只有111個(gè)，與外星文明雙向通信將在40萬(wàn)年內發(fā)生。

雖然計算出來(lái)了一個(gè)具體40萬(wàn)年的數字，但事實(shí)上這個(gè)答案也是個(gè)思想實(shí)驗的結果，因為研究是基于德雷克方程來(lái)模擬的時(shí)間，關(guān)鍵參數Fc（高智慧生命能夠進(jìn)行通信的概率）完全是人為設定的值，所以這個(gè)最終的計算結論還有待商榷。因此嚴格的、來(lái)說(shuō)，關(guān)于多少年才能找到外星人并與之對話(huà)這個(gè)問(wèn)題的答案，我們依舊面對的是一片混沌。

當然，假設這個(gè)結論是有幾率發(fā)生，那么無(wú)論是2000年還是40萬(wàn)年，對于人類(lèi)的生命尺度來(lái)說(shuō)，都太漫長(cháng)了。在極端氣候、核爆風(fēng)險、致命病毒、行星碰撞等威脅中，人類(lèi)能不能走那么遠也是個(gè)未知數。文明的存續在宇宙空間與永恒時(shí)間的尺度中，太渺小了。

不過(guò)研究還是有它的價(jià)值所在，一些其他學(xué)者評價(jià)，科學(xué)家們仍然可以基于邏輯假設產(chǎn)生有價(jià)值的模型，至少可以產(chǎn)生對此類(lèi)文明發(fā)生率的合理估計。

在科研探索中，本身就存在很多不可知的情況，但因為不可知就不探索也不行。假設、模型的討論等都是科研發(fā)展重要的環(huán)節，前人做的工作，對于后人的研究來(lái)說(shuō)，都會(huì )有存續的價(jià)值。

主動(dòng)呼叫外星文明

人類(lèi)在尋找外星文明的征途中，除了理論的研究外也做了許多其他的工作。上世紀六十年代，人類(lèi)就開(kāi)始了“奧茲瑪計劃”。這是人類(lèi)第一次有組織有計劃地在宇宙空間中尋找外星文明。1992年，美國NASA推出一項搜尋地外文明（SETI）的項目，并建造了兩個(gè)巨大的射電望遠鏡。它們在夜空中搜尋宇宙深處可能來(lái)自外星文明的信號和地外文明使用技術(shù)的痕跡。雖然中間項目因為沒(méi)有進(jìn)展而被關(guān)閉過(guò)，但到2018年又被重啟，目前這兩個(gè)射電望遠鏡仍然孜孜不倦地工作著(zhù)。

探索外星文明的身影也有中國。2001年，中國FAST（500米口徑球面射電望遠鏡）正式立項建設，經(jīng)過(guò)15年的努力，FAST在2016年7月正式完工，成為世界上最靈敏的單口徑射電望遠鏡。目前FAST望遠鏡也被投入到觀(guān)測地外文明的應用中。然而，盡管科學(xué)家非常積極尋找宇宙中可能存在的地外文明，但目前也沒(méi)有什么可靠的進(jìn)展，好不容易搜集到了疑似外星人訊號的電波信息，最后也被證實(shí)為是人類(lèi)的活動(dòng)帶來(lái)的電磁干擾。

雖然結果不如意，但在深空探索方面，人類(lèi)一直在快步前進(jìn)著(zhù)。我們會(huì )發(fā)現近幾年航天領(lǐng)域的發(fā)展是肉眼可見(jiàn)的飛速。嫦娥探月系列探測器的成功發(fā)射，天問(wèn)號、毅力號等火星探測器的成功著(zhù)陸并運行；羲和號探日衛星的飛躍，載人登月與火星移民等都被提上了日程。商業(yè)航天的落地也已經(jīng)帶著(zhù)幾位富豪在太空中大飽眼福。

在深空的探索中，我們在不斷突破，一點(diǎn)點(diǎn)打開(kāi)局限的視野。古人云：通天者王。今人已經(jīng)實(shí)現了古人通天的愿望，探測器星際的漫游，載人航天的旅行，未來(lái)星際的移民，這些技術(shù)一點(diǎn)點(diǎn)暈開(kāi)向外星文明的探索上輻射。

在探索外星文明的過(guò)程中，有各種各樣的聲音。以霍金為代表的反對派，勸誡人類(lèi)不要隨意對地外文明暴露信息，萬(wàn)一宇宙真的如黑暗森林法則一般，暴露的話(huà)就可能會(huì )被掠奪與蠶食。但主張激進(jìn)建立聯(lián)系的科學(xué)家們并不理會(huì )這些聲音，在1973年NASA的先驅者探測器帶著(zhù)地球的位置信息飛向了深空，目前已經(jīng)抵達行星帶；美國阿雷西博天文臺也曾向距離地球25000光年的“M13球狀星團”發(fā)射了一串信息尋找外星人。國際天文臺也計劃在2023年利用中國射電望遠鏡FAST進(jìn)行發(fā)送地球的信息到銀河系中心區域，那里有數百億顆恒星。

主動(dòng)深空探索和發(fā)地球信息等待外星人聯(lián)系的方式我們都在同步進(jìn)行，浩瀚的星云吞噬了這些詢(xún)問(wèn)的聲音，目前人類(lèi)還并沒(méi)有獲得任何文明的答復。等待答復讓人類(lèi)焦灼，畢竟誰(shuí)也不知道與我們建立聯(lián)系的文明是跟我們一樣愛(ài)好交流與和平還是要掠奪資源消滅我們。

無(wú)論是因為尋找生命起源還是獲取外星文明的各類(lèi)資源等目的，滿(mǎn)足好奇心的同時(shí)也要做好最壞的打算。萬(wàn)一宇宙的法則就是黑暗森林，我們的文明也就走到盡頭了。

對于已經(jīng)暴露位置的現實(shí)來(lái)說(shuō)，我們沒(méi)有回頭路可走，外星文明接觸箭在弦上。我們找他們慢，但若高等文明存在的話(huà)，憑借這些暴露的地球坐標信息，高等外星文明找上門(mén)來(lái)的時(shí)間可就不好說(shuō)了，說(shuō)不定是個(gè)有生之年事件呢。人類(lèi)吧，發(fā)展還是老老實(shí)實(shí)靠自己，夯實(shí)宇航技術(shù)，積蓄智慧與科技的力量，做好各種準備，萬(wàn)一咱以為的捷徑是彎路甚至是毀滅，至少也能反抗一下。

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