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有生之年,我们能找到外星人吗?

| 2020-08-15

宇宙的意义是什么?


这个问题听起来有些无厘头。且不说,宇宙本身大概并非生命,它的存在或许也没什么目的和意义。就算有,这跟你我又有什么关系呢?


不论是《星际穿越》里的超大黑洞,还是《星球大战》里奇形怪状的外星人,这些耳熟能详的宇宙元素,除了贡献出不少大片之外,又有谁真见过“活的”呢?除了我们蜗居的这颗地球,确切来说,除了地球上我们日常活动的极少数区域,这个宇宙里其他的一切,离我们似乎都过于遥远。


想象中的外星人,总是眼睛大大的丨图虫创意


再说了,就算对宇宙一无所知,也不影响我们搬砖吃饭,对吧?


对于个人来说,确实如此。不过,作为一个物种而言,我们的存在对于宇宙可能至关重要。因为我们人类,可能是已知宇宙里如今唯一的智慧生命。


外星文明知多少

科学家对外星人的搜寻,可以说由来已久。


早在上世纪60年代,一位名叫法兰克德雷克的科学家就提出过一个公式,用来估算银河系中可能跟我们人类接触的高智慧文明大概有多少。


弗兰克·德雷克丨futurism.com


这个数字跟一系列问题有关,包括:



1.每颗恒星平均拥有多少颗行星或卫星适宜生命生存;

2.适宜生存的行星或卫星,有多大的概率真的孕育出生命;

3.诞生的生命又有多高的可能性会演化出智慧;

4.智慧文明有能力或意愿向外通讯的时间又能持续多久。



而在当时,这些问题中的绝大多数都还尚无定论。


所以,与其说这个公式是用来估算外星文明数量的,倒不如说它是德雷克提出来给自己打气用的。有这样一个公式作理论依据,他用无线电去搜寻外星人信号的奥兹玛计划,看起来大概就没有那么无厘头了吧。


按照他当时的连蒙带猜,银河系内拥有无线电通讯能力的智慧文明数量,可能介于1000到1亿之间——非要估个数的话,那就1万吧


德雷克的奥兹玛计划后来演变成了SETI计划,在随后的半个多世纪里,对外星智慧文明进行了断断续续的搜寻,至今没有重大突破。


反倒是公式里涉及到的前几个问题,如今的天文学家已经或者即将得到定论。


生命或许遍地开花


60年前,当德雷克把绿堤天文台的巨型天线指向两颗近距离恒星时,没人知道它们周围是否存在行星。当时,对于太阳系外的行星,人类基本上一无所知。


而今天,我们确认发现的太阳系外行星,数量已达4268颗。这其中,可能适宜生命生存的行星,至少有55颗。离我们最近的比邻星,就有一颗可能宜居的行星绕着它旋转。而在大约40光年以外,恒星TRAPPIST-1已知拥有7颗类地行星,其中至少3颗可能适宜生命。


已知的系外行星,不过是冰山的一角。根据开普勒望远镜所作的“星口”普查,银河系里可能宜居的行星多达400亿颗,平均下来每两颗恒星就能摊上一颗。


看起来,能够孕育生命的环境,宇宙里大概是不缺了,甚至还有点泛滥。那么,环境有了,就一定会出现生命吗?


这个问题目前还未解,但我们对于外星生命的探寻,或许到了即将要有收获的季节

未来10年内,作为哈勃空间望远镜的继任者,韦布空间望远镜将被发射上天,下一代巨型光学望远镜也将建成,口径可达30-40米,能力远超现有的10米级望远镜。


韦布空间望远镜概念图丨NASA


这些次世代的观天巨眼,虽然仍看不清太阳系外行星的表面细节,却有可能测定出其中部分行星的大气成分。这些线索,或许能够确认那些行星是否真的宜居,甚至直接暴露外星生命的存在。


而在太阳系内部,现在我们知道,除地球以外,至少还有两处拥有创造生命的几乎全部要素。就像数十亿年前生命刚刚诞生时的地球,那里也有着液态水构成的海洋,有着构成我们所知生命必不可少的有机物,还有着活跃的地热活动在海底持续提供锻造生命所需的能量。


不,不是我们熟悉的火星,而是更遥远的木卫二Europa和土卫二Enceladus。更确切地说,是它们冰层下的液态水海洋。同样在未来10年内,将有探测器从地球升空,前往木卫二作专门的考察。针对土卫二的探测任务也在拟议当中,可能会有探测器直接飞掠土卫二从南极喷出的水柱,检测其中是否存在生物标记。


卡西尼号探测器拍下的冰封星球:土卫二丨NASA


所以,要是哪天你在《新闻联播》里听到发现外星生命的大新闻,不要觉得太过突兀,这事儿还真有可能在不太久远的将来成为现实。果真如此的话,不论是哪一种情况、在哪一颗星球上发现的,这个大新闻都将证明一点——只要有合适的条件,生命的诞生几乎是必然的。


可这未必是件好事,因为SETI对外星智慧文明的搜寻至今仍一无所获


智慧生命的绝境

2010年,在纪念奥兹玛计划50周年的一场活动中,德雷克再次操作绿堤天文台那台巨型天线,对当年他搜寻过的恒星进行了又一轮监听。天线还是那台天线,但监听无线电信号的技术早已突飞猛进。短短几秒钟,他就完成了当年花了足足几个月时间才搞定的监听。


结果还是老样子,并无智慧文明调制信号的迹象。对此,德雷克非但没有气馁,反倒表示未来可期。按照他蒙的1万个文明,在银河系的千亿颗恒星里想要碰到其中一个,平均来说得扫描上千万颗恒星才有比较大的把握。而天文学家当时监听过的恒星,还远远达不到这个数量——换句话说,碰不着才是正常的。


银河系与仙女座星系中熠熠生辉的恒星丨NASA


只有当监听的恒星数量达到千万颗以上的量级,我们才会有较大的可能,接收到来自外星人的无线电信号。从事 SETI 项目的天文学家当时预期,随着监测技术和计算机数据处理速度的大幅提升,监听千万颗恒星的成就应该会在未来二三十年内达成


这一晃,就又是10年过去了,连中国“天眼”FAST也在今年4月正式启动了SETI搜索,可外星文明依旧保持着静默。这样的沉默保持得越久,我们就越有把握可以认为,银河系中的智慧文明或许真的是极为罕见的。


或许在并不久远的未来,有可能出现这样一种局面:一方面,我们确认了外星生命的存在,证明生命在宇宙中是普遍存在的;而在另一方面,哪怕我们扫描了上千万甚至上亿颗恒星,仍然没有找到任何智慧文明的踪影。


所以,“大家都去哪儿了”呢?


费米的悖论

一模一样的问题,在德雷克启动奥兹玛计划的10年之前,也就是1950年,就由诺贝尔物理学奖得主、大物理学家恩里科费米提出来过。他问的,不是地球以外智慧生命藏在何处,而是他们为什么没有造访过地球——或者说,为什么我们找不到他们来过的可靠证据


就算以人类目前慢如蜗牛的航天速度展开宇宙大航海时代,也只需要 500 万到 5000 万年就能殖民整个银河系。看似漫长,但跟上百亿年的宇宙年龄相比,不过是转瞬之间。更何况,人类文明短短几千年就发展到如今这个地步,如果有智慧文明在技术上领先我们上万乃至上亿年,他们为什么还没有出现在我们的地球上呢?


外星人可能也在想一样的问题丨《宇宙时空之旅:未知世界》


这个问题的答案,可能就隐藏在德雷克公式的后一半问题之中——即使生命出现,演化出智慧或许也极为罕见;即使智慧出现,发展出技术文明的或许也只有凤毛麟角;又或许,技术文明并不罕见,但它们都如昙花一现,没能存活多久便烟消云散了。


对于这些问题,科学家仍摆脱不了“基本靠蒙”的尴尬境地。但对于外星文明的搜寻和探索,或许会让我们更清楚地认识到,人类文明的存在,即使是在浩瀚的宇宙之中,可能也是一个并不多见的一个奇迹。


爱因斯坦说过,宇宙最不可思议之事,就是这宇宙竟然是可以思议的。而更奇妙的是,可以思议这个宇宙的智慧,是在138亿年的漫长时间里,从这个宇宙中自发诞生出来,说不定还是宇宙中硕果仅存的智慧,此刻就藏在你我的大脑之中


我们正是宇宙中的奇迹丨《宇宙时空之旅:未知世界》


从这层意义上说,你我或许就是这个宇宙的意义所在。所以,你现在还觉得,宇宙这么大,跟你没关系吗?

对了,我是果壳主笔Steed,最有影响力的天文达人之一,10多年来在地球上追逐过各类天象奇观,喜欢分享跟宇宙有关的有趣体验。


今天想跟你分享的,是最近几天我熬夜追看的一部纪录片,美国国家地理推出的《宇宙时空之旅:未知世界》,目前正在B站独家播映,每周二更新一集,评分高达9.8分。



《未知世界》使用了先进的视觉特效技术,将宇宙深处以及过去和未来我们无法亲眼见识的宇宙奇景,逼真地呈现在屏幕之上。



它将硬核的宇宙知识用生动的方式表现出来,深入浅出、娓娓道来。



但更打动我的,不是这些精美壮阔的宇宙场景,而是其中讲述的一个个有关我们人类自身的故事。



比如波利尼西亚人勇闯太平洋的那段动画,虽然全程几乎没有台词,却看得我既紧张又兴奋,感觉对我们人类的未来又有了信心呢!


想对宇宙了解更多的话,欢迎下周二(6月9日)19:00-20:00来果壳的B站直播间,围观《宇宙时空之旅:未知世界》的看片会



你可以跟我一起,去广阔无垠的时空中探索逝去和未来的世界,重温作为智慧文明的人类了解宇宙的故事,展望无数种可能中最激动人心也最雄心勃勃的那个未来——迈出地球,向宇宙进发



作者:Steed


本文来自果壳,未经授权不得转载.

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