在銀河系中，外星生命可能是很罕見的

尋找外星人可能變得更加困難了。新的研究表明，外星生命可能不像我們希望的那樣廣泛存在。在尋找外星文明方面，一個關鍵問題是宇宙中有多少有智慧的外星人——但這個問題的答案取決於科學家們尚未掌握的更多知識。1960年天文學家、外星智慧的獵人弗蘭克·德雷克(Frank Drake)設計了一個公式，計算出從一個智慧的、正在交流的外星文明那裡聽到聲音的概率。德雷克等式依賴於幾個常量的值來確定這些文明可能有多廣泛，它們有多大可能進化，以及當我們能夠探測到的時候，它們有多大可能傳播。

新研究增加了著名的德雷克等式的不確定性，表明人類發現外星智慧生命可能性比之前認為的要小。圖片：Mirrorpix/Getty

博科園-科學科普：雖然有些數字，如有多少顆恆星周圍有行星是眾所周知的，但其他數字，如有生命的行星比例，仍然是不確定的。多年來，科學家們一直試圖「解決」德雷克方程。但不確定的量需要估計。樂觀主義者傾向於用數字來反映他們的想法——其他星球上的生命是豐富的！文明可以延續數百萬年，悲觀主義者則相反，他們假設生命稀少，文明迅速消亡。尋找一個更準確的答案來回答「我們是孤獨的嗎？」這項新研究的研究人員包括了數字的不確定性——科學家對這些數字的信心有多大。

他們沒有給每個組成部分一個硬性和快速的數量，而是試圖衡量研究這些問題。安德斯·桑德伯格說：我們可以證明，鑒於目前科學的不確定性，我們可以得到一個既能讓樂觀者也能讓悲觀者高興的分布:有可能出現幾個外星文明，也有可能在可見宇宙中沒有外星人，牛津大學的哲學家桑德伯格是這項新研究的主要作者。考慮到不確定性，不確定的天空不應該令人驚訝，這項研究已經提交給了《倫敦皇家學會A》。

在宇宙中孤獨嗎？

1950年義大利裔美國物理學家恩里科·費米仰望天空，問道：它們在哪裡？如果宇宙中充滿了外星文明，為什麼他們都沒有接觸過地球呢？這個被稱為費米悖論的問題為德雷克方程提供了新見解。德雷克方程從來沒有追求一個確定的數字。相反它被用來粗略估計銀河系中可探測文明的數量(N)。N = RfpncflfifcL這個數字是根據每年的恆星形成率(R),恆星與行星的一部分(fp),可居住行星的數量/系統(nc)的行星,行星的比例與生活(fl),生命的一部分,是智能(fi)、智能文明的分數可檢測(fc),和這種文明的平均壽命年(L)。

對遙遠恆星的觀測，包括美國國家航空航天局(NASA)的開普勒(Kepler)望遠鏡，已經揭示出恆星周圍有大量的行星，可居住的世界遍布整個銀河系。所有其他的變數都在宇宙中。桑德伯格和他的同事決定改變等式中未知部分的輸入，不去估計一個數字，而是包括範圍。例如說有1/100的幾率為生命進化不會讓它清楚的幾率是1 100,1/1000到1/10之間。在不同的新研究從先前的費米悖論分析是當前的數量級作者解決問題的不確定性在每個組件更中肯的德雷克方程更好的方式。

通過把科學的不確定性考慮在內，比如生命進化的頻率，研究人員確定，我們是銀河系中唯一的智慧生命的幾率在53到99.6%之間。如果把可觀測的宇宙也包括在內，情況就會好一點——人類單獨存在的幾率在39%到85%之間。這項研究發表在《arXiv》上。新的數字意味著人類很有可能是唯一可探測到的智能文明，桑德伯格說這並不一定認為這是件壞事。我認為這是個好消息，從清醒的角度來說，還有很多東西需要我們去使用。我們要對宇宙的大部分負責。也許我們會進化成外星人，因為我們在未來的廣闊空間里四處傳播。

改善我們的理解

把數字代入德雷克等式是一門不斷發展的科學——事實上，它是科學的幾個分支。天文學並不是唯一的危險因素。生物和化學都與生命，尤其是智能生命的進化有關。理解人類歷史可以幫助我們確定一個交流文明可以持續多久。今天，沒有人知道生命是如何進化的，但許多科學家正在尋找。桑德伯格說，一旦我們確定了生物從無機物中出現的生化過程，我們就會更容易理解自然是如何輕鬆地開始自己的生命(至少我們所知道的生命)。另一個懸而未決的問題是，當生命發明了它的基因密碼時，它是如何容易地到達死胡同的。如果生命在進化過程中撞上了一堵牆，那麼它的分布就會減慢。

很樂觀地認為，隨著時間的推移，我們將填滿幾乎所有的變數。也許我們需要在獲得可靠的生命和智力統計數據之前解決幾個星系的問題，但我認為將能夠找到它們。理解這些數字只是其中的一步(誠然，這是具有挑戰性的一步)。繼續尋找其他文明也是很重要的，因為它們的存在可以幫助我們了解它們有多普遍。我們應該尋找和傾聽外星人的聲音，畢竟看到一些遙遠的文明，發現一個外星的巨型建築，或者某個地方的廢墟，會讓我們瞬間極大地更新我們存在的概率。

博科園-科學科普｜文：Nola Taylor Redd/Space

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