新模型預測人類可能是可觀測宇宙中唯一的先進文明

費米悖論仍然是尋找外星智能的「絆腳石」。這個悖論是以著名物理學家恩里科·費米(Enrico Fermi)的名字命名的（他是第一個提出這個悖論的人）。自從費米首次提出了這個悖論(「每個人都在哪裡?」)以來的幾十年里，科學家們一直試圖以這樣或那樣的方式來解釋這種差異。但在牛津大學未來人類研究所(Future of Humanity Institute, FHI)的三位著名學者進行的一項新研究中，對這個悖論進行了重新評估，其結果似乎表明，在可觀測的宇宙中，人類似乎是孤獨的。

根據Anders Sandberg, Eric Drexler和Toby Ord提出的新理論，費米悖論的答案可能很簡單：宇宙中只有人類。圖片：ESA/Gaia/DPAC

這項名為「解開費米悖論」的研究最近發表。這項研究是由安德斯·桑德伯格聯合進行的，他是人類未來研究所的研究員，也是牛津大學的馬丁高級研究員;Eric Drexler，著名的工程師，他推廣了納米技術的概念;還有Tod Ord，牛津大學著名的澳大利亞道德哲學家。為了進行研究，研究小組對德雷克方程進行了全新的研究，德雷克方程是天文學家弗蘭克·德雷克在20世紀60年代提出的著名方程。

德雷克方程，找到生命或宇宙中先進文明的概率的數學公式。圖片：University of Rochester

基於對許多因素的假設值，這個方程傳統上被用來證明——即使在任何給定的地點發展的生命數量很小——大量可能的地點應該產生大量潛在可觀測的文明。方程表明銀河系文明(N)的數量,我們可能溝通可以確定乘以平均我們星系的恆星形成率(R *),這些恆星的行星的一部分(fp),行星的數量可以支持生命(ne),將開發生命的行星數量(fl),行星的數量將開發智能生命(fi)、數字文明開發傳輸技術(fc),而這些文明向太空傳輸信號的時間長度(L)，數學上表示為：

桑德伯格博士對費米悖論並不陌生，他也不羞於嘗試解決它。在先前的研究中,題為「不是死了,可以永恆的謊言：度夏假設解決費米悖論」,桑德伯格和他的同事提出費米悖論源自於這樣一個事實：外星人不是死了，但目前處於冬眠狀態——他們稱之為「夏蟄」——宇宙中等待更好的條件。在2013年進行的一項研究，桑德伯格和斯圖爾特阿姆斯特朗(FHI的研究助理和這項研究的合作者之一)延長了費米悖論超越我們自己的星系,解決下有更高級的文明如何能夠相對輕鬆地啟動殖民項目(甚至星系之間旅行沒有困難)。

人們可以通過說智力是非常罕見的來回答(費米悖論)，但那就需要極其罕見。另一種可能性是，智力不會持續很長時間，但只要一個文明倖存下來，它就會變得可見。通過讓所有智能以同樣的方式運行來解釋它(保持安靜，避免與我們接觸，超越我們)的嘗試失敗了，因為它們要求每一個屬於每一個文明社會的個體以同樣的方式行動，這是有史以來最強烈的社會學主張。宣稱長期和解或通信是不可能的，需要假設一個低得驚人的技術上限。不管答案是什麼，這多少有點奇怪。

在這項最新的研究中，桑德伯格、德雷克斯勒和奧德通過在生命起源的路徑上加入化學和遺傳轉變的模型來重新考慮德雷克方程的參數。由此表明有相當多的科學不確定性跨越多個數量級。或者像桑德伯格博士解釋的那樣：根據目前的知識，許多參數都是不確定的。自從上世紀60年代德雷克和薩根以來，我們對天體物理學有了更多的了解，但我們仍然對生命和智力的可能性非常不確定。

當人們討論這個方程時，常常會聽到他們這樣說：「這個參數是不確定的，但是讓我們做一個猜測，記住這是一個猜測」，最終得到一個他們承認是基於猜測的結果。但這一結果將被表述為單個數字，這將使我們得到一個明顯準確的估計——當它應該有一個適當的不確定性範圍時。這通常會導致過度自信，更糟糕的是，德雷克等式對偏見非常敏感:如果你對某些不確定的估計結果抱有希望，向上推幾下就會產生希望的結果;如果你是悲觀主義者，你很容易得到一個低的結果。

弗蘭克·德雷克在一塊白板上寫下了他著名的方程式。圖片：SETI

因此桑德伯格、德雷克斯勒和奧德爾將方程的參數視為不確定範圍。他們關注的不是他們可能擁有的價值，而是他們基於當前知識所能擁有的最大和最小的價值。雖然有些數值已經受到了嚴格的限制——比如我們星系中基於系外行星研究的行星數量，以及存在於恆星可居住區域內的行星數量——其他的數值仍然存在很大的不確定性。當把這些不確定因素結合起來，而不是經常陷入費米悖論的猜測時，團隊得到了一個分布結果。當然，由於涉及的不確定性的數量，這導致了廣泛的傳播。

但是正如桑德伯格博士解釋的那樣，它確實為他們提供了一個關於人類(基於我們所知道的)在銀河系中單獨存在的可能性估計：發現即使使用卻在文獻中(我們把他們和隨機參數估計)可以有情況意味著星系的文明數量可能相當高——然而我們獨自在銀河系的概率是30%，原因是有一個非常不對稱的可能性分布。

如果我們試著回顧科學知識，事情會變得更加極端。這是因為，在已知條件下，在行星上獲得生命和智慧的可能性存在極大的不確定性——不能排除它幾乎在任何地方都發生，只要條件合適，但我們不能排除它在天文學上是罕見的。這導致了對文明數量更大的不確定性，使我們得出結論，認為我們很有可能是孤獨的。然而也得出這樣的結論：如果我們發現了智慧生命，我們不應該太驚訝！

最後，研究小組的結論並不意味著人類是宇宙中唯一的，也不意味著找到外星文明證據的可能性(無論是過去還是現在)是不可能的。相反，它只是意味著我們可以更有信心地說——基於我們所知道的——人類很可能是目前銀河系中唯一的智能物種。當然，這一切都歸結於我們目前在SETI和德雷克等式中所面臨的不確定性。在這方面，桑德伯格、德雷克斯勒和奧德爾進行的研究表明，在我們試圖確定ETI的可能性之前，還需要學習更多的東西。

桑德伯格博士說：沒有展示的是SETI毫無意義——我們需要減少巨大的不確定性。這篇論文表明，天體生物學和SETI可以在減少一些參數的不確定性方面發揮重要作用。即使是地球生物學也可能給我們提供關於生命出現的可能性和導致智力的條件的重要信息。最後發現的一個重要結論是，缺乏觀察到的智慧並不能讓我們得出這樣的結論，智慧不會持續太久：恆星並不能預示我們的末日！

所以振作起來，SETI的狂熱者們！雖然德雷克等式可能不是我們能在短期內得出精確的數值，但我們學得越多，其價值就越精確。記住我們只需要找到一次智慧生命，就可以解決費米悖論！

博科園-科學科普｜文：Matt Williams｜來自：Universe Today｜參考期刊：arXiv

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