发现外星人的机会

发现外星人的机会 何宁" 可能遇到的困难。在 年 !13! 月，名无线电专家、天文 !$ 和生物学家在格林班克召开 天会议。年轻的卡尔?萨根 克利大学化学家诺贝尔奖获 卡尔文也出席了会议。正是 次会议期间，德里克提出了 著名方程: , 4 5 6 76 96 76 76 76 8 ; < = :其中，代表银河系中 明, 数量，它是几个可以求出 知数的乘积。是每年在银 5 中诞生的恒星数，是拥有 78 的恒星比数，是行星系中 9: ”地行星的平均数，是类地 7; 中具有生命的行星比数，7< 有智能生物的行星比数，7= 够进行星际无线电通讯的智 物的比数，是通讯文明的> 寿命。 通过将一个大的未 知量 成一系列更小更容易求解的 量，德里克方程使搜寻外星 变得更加现实和有希望。这 程为地外生命问题提供了进 学分析的基础。 天文学家和生物学家曾 星上都会生成，即 ，而达尔 &( !’ 文的自然选择过程最终都有利于 智能的进化，即 。另外，没有 &( !) 智慧文明会存在很久而不发现电 和无线电并感到迫切需要通讯， 即 。在这种情况下，德里克 &( !* 方程可简化为 - 智能社会的 + ( , . ，如果 是 万年，在 , ! 平均寿命 银河系中就会有 万个左右的文 ! 明，或大约每 万颗恒星中有#$$$ 一个星际文明。如果它们均匀地分布在银河系中，最近的文明可 能离我们有大约 光年远。因 !$$$ 此，双向通讯将需要一段漫长的 时间———相当于有记载的人类历 史中很长的一段时间。 普遍性的。今天，火星和木星的定这些行星盘会存在多久。最近 然而，年的搜寻地外智能 % /的亚毫米波观测表明，在大量老 卫星欧罗巴被认为是早期生物的生命的努力却一无所获，尽管射 年恒星周围，有更稀薄的尘埃盘， 电望远镜的口径、接收器技术和 世界，在太阳系中，确实形成了三包括德里克的第一个探测目标波 计算能力自 世纪 年代初以 #$ 0$ “”个类地行星。然而，在最近 年 % 星。这些圆盘有许多是炸面 ! 来已大大增加了。江座 中发现的太阳系以外行星使人类圈型的，按照某些理论家的说法， 是不是我们过高估计了一个 认识到，拥有众多行星和卫星，在智慧 那些中心洞只能是由于行星从圆 1 或更多的德里克参数的值 完美的、稳定的、近乎圆形的轨道 还 1 文明的平均寿命是否很短暂盘内部吸积气体和尘埃造成的。在 探 测 个 太 阳 型 单 星 #$$ 是因为天文学家忽视了一些更深 中运 行 的太 阳 系 ，可 能 是 个例时，发现了 个行星系，这表明 !$ 1 层的因素 外。约有 的恒星有行星伴随，所 /6 让我们通过分析每个因子来 - .有多少个生命起源 &’ 以 应为 。然而，有一个误 &$3 $/5 重新求解德里克方程。是可居住行星的比值。建 &’ 区，现行的探测技术只对大质量 平均每年在银河系中生成的造生命的分子 - 复杂的有机碳氢 行星尤其是那些在很近轨道上的 恒星数 的值约为 ———天体物 2 !化合物和氨基酸 . 在宇宙中是丰 大行星是敏感的，和太阳系完全 - 当然， 理学家们相当肯定这一点 一样的行星系仍不能确认，很有 富的。它们在陨石、彗星和星际这并不意味着每年正好有一颗新 可能，带有行星的太阳型单星的 气体及尘埃中被发现。在星际空恒星生成，而是介于 之间 $3 %4 % 真正比例要远远高于 ，可能 /6 . 。 的某个平均数间中比在地球生物圈内存在更大高达 。，甚至 $ $$ /6!6- . 有多少行星 &量的氨基酸。无疑，大量原生物5 适合生命的行星 - . 78 第二个变量 ，是拥有行星 的进化正在恒星之间和黑暗的宇&5这个因子代表在其他行星系 宙中进行。系统的恒星百分比。最近发现的 中有适合生命起源的环境的行星被行星盘环绕的年轻恒星以及探 也许，在适当条件下，生命的“”的平均数目 - 代表地球型. 。 8 起源是一个相当简单而容易发生测到围绕附近的类似太阳的恒星 《 年出版的地球以外有人 99# !在 的过程。如果这一过程十分罕见运行的行星，证实了天文学家们 》一书中，德里克回忆说，格林1 吗 或很难发生，生命就不会在地球早就提出的猜想:行星是普遍存 班克会议的参加者估计，值介 78 早期发生，而是更晚一些时候在在的。于 之间。换句话说，每个行 ! 4 / 原始行星盘已被各种红外观 这颗行星上出现。现在，生物学星系至少包含一个类地行星 - 一 测设备探测到并在哈勃太空望远家们正在讨论生命是否曾在地 个存在液态水的行星 . ，而每个行 上出现过几次。有理由认为，今 天所有的生物都有一个共同的 先，但其他独立的生物链可能形 4 !$ 0 学和社 会学 因素远 比天 文学因乐观者指出，地球在被膨胀就 像 万 年 前 发 生 的 78$$ 的太阳烧毁前还有 多亿年时 !$ 次 3 ，这肯定会阻碍任何以简 素更不确定。间，这是自从第一批简单生物爬 按 照 许 多 生 命 科 学 家 的 说 命形式向更高智能的缓慢进 出海洋登上陆地以来的时间的两 法，认为另一颗行星上的生命进 还有，由莱斯和罗伯特 的倍多。如果智能生物的出现是十 化必然 导致 和人类 一样 的智能 动力学研究表明，类地岩 分困难和罕见的话，乐观者宣称， 星在轨道上表现出无序的倾 生命是幼稚的。哈佛大学古生物 它就不可能出现得这样早。很可 能在未来 亿年中，完全不同的 !$ 《学家高德在他的最畅销书奇妙 化，这种倾斜能导致猛烈的 智慧生物将再出现几次。 》的生命中断言，我们可能应把 变化。幸好，地球在轨道上 悲观论者反驳说，我们实际 我们自身的存在归结于运气，人 的无序变化通过月球的潮汐 上不知道地球将保持这种状况多 类不是生命进化的必然趋势。演 被消 除 了。 没 有 一个 很 大 久———地球表面上稳定的气候可 化是不可预测的和无序的过程。 星，地球可能已经历了类似 能是一个漫长的幸运时期———所 高德曾指出，如果我们能倒回地 星那样的自转轴倾斜的变化 以事实上，我们可能在适合生命 大到 的变化，这将 球生命 演化 的录像 带并 重放一 #$: ; 7$: 的时间区段内出现得迟了。 遍，人类再次出现是不可能的。 强烈的季节变化。 奇怪的是，双方都承认所谓 当然，其他人会反驳说，我 生物学家相信，变化和 的哥白尼原理，即，人类并不享有 们正在 寻找 的不是 外星 球上的 会导致易变的适应性强的物 在时间或空间中的优先地位。怀 人类。没有人会指望在其他行星 出现。哈佛大学的霍夫曼和 疑论者如梅亚说，正是人类中心 同事最近提出，在 亿年 上发现 人 0小绿 人 或其 他什么 <= 8 ;论才相信，人类型智能曾在宇宙 亿年 前 出现 的 一 系列 全 球 人 3 ，而是说，是否有其他类型的 中一次又一次出现。相信者如德 生物进化出使用工具的能力，发 期， 冻 结了 各 大洋 洋 面 直 里克则不原承认我们的特殊性， 展成一个复杂的社会，积累并很 道。它是导致那一时期前后 因为这将违反哥白尼学说。 “” 好地应 用知 识并足 以发 现电子 生命形式前寒武纪大繁荣 显然，在德里克方程中是 1 9 折点。在地质年代后期恐龙学原理。在乐观者看来，差异很 争论最多的因素。一些科学家相 绝后，随着许多新物种的出现大的各 种动 物在地 球上 各自进 信它的值接近 ，而其他人相信 $ 球又恢复了生机。人类在一化出的 智力 水平和 有目 的的行 它的值接近 。似乎不存在中间! 为的区别似乎只是程度上的，而 期中的出现就是压力驱动进 值———智能生物出现的问题是地不是物种上的。 一个例子。 外探索中的一个两极分化问题。但太猛烈或太频繁的行 高德注意到，在生命进化中 难将灭绝一切生物，或使受 没有统一的模式，没有特定的方 懂得生物进化的真正多样性，或者还有未被人类探索到的科学和技术领 域。和有待于我们发现的事物相比，无 线电可能是非常原始的。 寿命 对通讯文明的平均寿命 ，乐观 % 者和悲观者之间也相距甚远。乐观者 声称，一个稳定的智能社会可存在几 千万年，如果不是永存的话。悲观者指 出，人类在几十年前才发明了无线电技术，而人类处于毁灭自己的边缘 & 通 ’ 已有很长时间 过高科技战争和污染 了。 成功是无法预测的 也许不我们还能相信 吗 % *( ) 能了。如何对许多人来说，这种 ( ) " * 极端情况是绝对不能接受的。也许这 一说法有些道理:宇宙中没有什么事 物只发生一次。也许外星文明是存在 的，其中一些正试图通过无线电发射 宣布自己的存在，但它们的数量可能 非常非常少。《》在地球以外有人吗一书的序 * “言中，德里克写道，他想使人们对目前的探测活动的结果———在近期探测 到来自地外文明的信号有思想准备。我期望在 年之前得到证实的这 !""" ”项发现，将深深地改变这个世界。 月在意大利卡普里岛举行 年 #++, - 沧桑变幻的十大行星 的第五届国际生物天文学会议上，德 “里克承认:也许我有点过于乐观了， 顾则鸣! ”成功是无法预测的。考康尼和莫里松 《》在 年的自然杂志上发表的文 #+.+ 、、、、 年，德国业余天文学家丢提斯发现取 “# $#2-,,",!!章中已经告诉过他这个论点:成功的 、、 数列，然后将其中每个数加上 ，再除以 ，得出 可能性是很难预测的，但如果我们从23+,#+!2#" 的一列数恰好近似等于各行星到太阳的距离 & 以天文单位计 ’ 。 ” 不探索，成功的可能就是 。"我们 年，德国天文学家波得根据上述结果用一个公式来表示各 #-- !离那个目标还有很长的路要5 9 !行星到太阳的平均距离 ，其中，对水星，不 走。第一项 十年前就已知道，我们 46 2 7 6 $ 8 5 ) ""!/ 5 取 而必须取 。这就是著名的丢提斯—波得定则。 现在正了解第二项 。留给我们的是 # 9 : 01 虽然由这个公式得出的计算值与实际观测值大多符合得很两个已部分知道的因素和三个尚未知 好，但是对海王星、冥王星而言，它们的计算值与观测值不符。而道的因素。但也许德里克方程并不在 对水星，不取 而取 ，也无法解释。另外，当 时， 5 # 9 5 4) . ): 5 乎被彻底解开，它的真正价值可能在 ，即在距太阳 天文单位处本应存在第十颗行星，结果只发 !6 3!6 3 于那些引起深思的问题中。不确定性 现由 多颗小行星组成的小行星带。再者，这个公式也排除了 2""" 和好奇心将继续使这种探索进行许多