解读外星文明,人类为何至今没有发现外星文明?


对于外星人,我们经常能在一些影视作品中见到他们的身影,例如浪漫的《来自星星的你》,惊悚的《火星人玩转地球》等等。事实上,到目前为止没有任何实质性的证据能够证明外星智慧生命确实存在,人类对外星文明的探索尚处于推测阶段。话虽如此,但世界各地曾发生过数起UFO目击事件,有的还被摄像头拍到,甚至还有人说自己被外星人“绑架”过,只不过我们无法证明它们的真实性。

2019年1月9日,《自然》杂志发表了一篇论文,来自加拿大的氢强度测绘实验(CHIME)射电望远镜团队,宣布发现人类天文学史上第二例重复的FRB信号,科学家认为不排除是外星人发来信号的可能。经各大媒体报道后,在世界范围内掀起一股“外星人”热。我们不禁会想:在遥远的宇宙深处,是否存在另一个类似地球的星球,上面有着和人类一样的智慧生命呢?我们为什么看不到外星文明呢?对于这两个问题,许多科学家都提出过自己的看法。

1.费米悖论

恩利克·费米,是著名美籍意大利物理学家,20世纪物理学界的佼佼者之一,曾参加过美国曼哈顿计划,与奥本海默并称“原子弹之父”。费米在中子轰击方面的成就,使他在1938年获得诺贝尔物理学奖,我国著名物理学家杨振宁和李政道都是他的学生。1950年的一天,费米与一些科学家共进午餐。酒足饭饱之后,讨论起外星人的话题。“外星人都在哪呢?”,费米这句话引出的科学问题,被称为“费米悖论”。

费米悖论的主要观点是:根据宇宙的显著尺寸和年龄,外星文明应该存在。换句话说,就算外星人存在的可能性极小,可在以亿为数量级的宇宙中,外星人的存在也就成了必然。为了解释自己的观点,费米提出了一种估计外星文明数量的方法。

据科学家估计,理论上人类可以观测到的宇宙,大概是以地球为中心的,半径为460亿光年的球体,并且这个半径每分每秒都在增加。在如此大的范围内,大概有1000亿个星系,每一个星系大概有1000亿至10000亿个恒星,无数行星绕着恒星公转。

要想使恒星附近的行星产生生命,那么这颗恒星的质量一定要适中,质量太大会导致恒星寿命较短,不足以使生命产生进化;质量太小会导致恒星发出的光很弱,且不稳定,只有像太阳一般的恒星,才适合生命发展。科学家估计宇宙中类似太阳的恒星占5%~20%,这里我们只取1%。

生命的产生不仅对恒星有要求,对行星也有要求。拿太阳系来说,每一颗绕太阳公转的行星都有自己的近日点和远日点。当近日点与太阳的距离过短时,高温会导致生命根本无法产生。同理,当远日点与太阳的距离过长时,会导致该行星的温度过低,不利于生命的产生,只有地球的公转轨道与太阳的距离始终保持在一定范围之内,且地球具有大气层,可以隔绝部分有害射线,地磁场的存在可以使大气层不被太阳风剥离。在一系列因素影响下,宇宙中有多少类似地球的行星呢?这里我们取1%,考虑到文明产生的复杂性,并不是所有的生命都能进化到和人类一样,再将这个数再乘以万分之一。

综上所述,我们也就可以计算出理论上外星文明的个数:1000亿×1000亿×1%×1%×0.0001,答案为100万亿,也就是说,宇宙中至少存在100万亿个和地球类似的外星文明,也许比地球还发达。

2.卡尔达肖夫指数

既然宇宙中应该存在那么多文明,人类理所当然地也能够发现它们才对,可迄今为止,我们连外星文明的影子都没看到,究其原因,可能与文明等级有关。

卡尔达肖夫是前苏联的一名科学家,他提出了一种文明分类的方法——按照利用能量的不同等级来划分,文明程度越高,所利用的能量越多。具体分类如下。

Ⅰ级文明:可以利用所居住行星的全部能源;

Ⅱ级文明:可以利用所居住行星以及其公转的恒星的全部能量;

Ⅲ级文明:可以利用所在星系的全部能源。

目前,地球文明连Ⅰ级文明都没达到。据科学家估计,人类距离达到Ⅰ级文明还有100~200年的时间;从Ⅰ级文明到Ⅱ级文明,需要几千年的时间;而从Ⅱ级文明到Ⅲ级文明,则需要几十万年。虽然我们还未达到Ⅲ级文明,但这并不代表宇宙中没有其他星球达到Ⅲ级文明。

3.外星文明发展的两种设想

地球自诞生起已经经过46亿年,而宇宙的年龄估计长达138亿年之久。不难看出,地球在宇宙中还算是比较“年轻”的,只要任何一个文明比地球文明早发展几十万年,那么他现在就有可能发展到Ⅲ级文明,这种超级文明的发展,理应被人类观察到。

1960年,美籍英裔数学物理学家弗里曼·戴森提出了“戴森球”模型。戴森认为,想地球这样的行星资源十分有限,根本不足以上面的文明向高级阶段发展,而恒星的绝大部分能量都被浪费掉了。例如银河系各大行星从太阳那里接收的能量,只有太阳向外辐射总能量的1/10^9。一个高度发达的文明,必然有能力将恒星用一个巨大的球状罩子包裹起来,恒星的大部分能量都将被利用,只有这样才能长久地支持这个文明向Ⅲ级文明发展,这种包裹恒星的罩子被称作“戴森球”。

由于戴森球会将恒星全部包裹,所以用普通的光学望远镜无法观测。但戴森球会因为吸收恒星的能量导致自身温度极高,进而释放出红外线。这种特殊的天体以人类目前的技术是可以观测到的。倘若对于外星人来说,戴森球也是发展的合理构思,那么我们会发现很多戴森球存在于宇宙当中,可事实上人类一个都没发现。

另一种外星文明发展假说是“冯诺依曼探测器”。我们都知道人的基因是可以自我复制的,那么外星文明是否可以制作出自我复制的机器人呢?假如外星人真的拥有这项技术,那么他们就可以从母星向外发射装有可复制机器人的探测器。该探测器每到一个星球,便利用该星球的资源复制出另一个机器人,然后继续探索,和病毒一样。只要用几百万年,冯诺依曼探测器就可以布满整个银河系。倘若对于外星文明来说,冯诺依曼探测器也是开发宇宙的合理构思的话,我们理应能够发现它,可人类目前为止还没有发现类似的探测器。

对于外星人,我觉得他们既神秘又令人恐惧。假如他们现在有能力造访地球,那么他们的文明程度一定在地球之上,而我们却不知道他是敌是友。倘若未来的某一天人类真的收到外星人传来的信号,你认为我们要不要回复呢?

外星人的确存在,但人类千万不要回应——霍金

外星文明

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