宇宙已经138亿岁了。有多少文明存在过,毁灭过?

宇宙已经138亿岁了。有多少文明存在过,毁灭过?

宇宙已经138亿岁了。有多少文明曾经存在过,毁灭过?为什么就没有一种文明能够进化出星际航行的能力,穿过虫洞来与我们相遇呢?

恭喜你!你刚刚发现了“费米悖论”,又称“大沉默”。

我们无法猜想外星种族有多少?文明产生的频率有多高?其中的变量太多了(我们甚至连生命的自然发生是否不止一次都不知道)。我们也不知道生命和多细胞生命有多普遍?这些物种又有多少能够进化成智慧生物或者创造文明的生物?而这些文明又能够坚持多久?

有解释说生命或者有智慧的生命,惊人的罕见。这虽然颇有道理,却令人沮丧。另一种解释是,智慧生命往往会更快地走向自我毁灭。如此令人绝望,但是想到我们人类现在能够造成的可怕伤害,这也不无道理。还有一种猜想:文明只在很短的一段时期内使用无线通讯手段,之后便诉诸于其它我们无法识别的通讯技术了。

很难说哪种猜想是正确的。我们没有证据——没有证据判断宇宙中可能存在多少文明,而我们又为什么找不到它们?

至于星际航行?任何超光速手段只在严格理论意义上成立。我们从未见过虫洞,而其它超光速传送也滞留在严格理论阶段——我们甚至还没有找到一个可以用一种满足科学严谨性的方法去研究的超光速传送理论。就算外星人有这种技术,他们也没有理由光临地球。毕竟我们并不特别,外星人不会感兴趣的。

问题的关键在于:“为什么我们看不到任何外星生物存在的证据?”

最明显的原因很可能就是正确答案:它们太远了。想想离我们最近的恒星(半人马座阿尔法星)吧,它离我们大约4.2光年远,这个距离甚至不可能探测到我们的无线信号。地球上最强的无线广播和电视信号在2到3光年以内就会淹没在背景噪音里。因此,除非他们建立一个几百万瓦的定向广播发射机,我们就永远不可能收到他们的信号。

这还是最近的恒星。我们星系的恒星们与我们的距离平均起来大概是它的10000倍远!

天文学家弗兰克·德雷克在上世纪六十年代建立了德雷克方程,用一系列参数来估算银河系中可能存在多少地外智慧文明。根据该公式的最新形式测算,在任何给定可居住行星上进化出生命的机率大概是八万分之一。但就算进化出了生命,它们具有人类水平的智慧的机率也微乎其微。我们的星球可以提供一定参考,它用了2到3亿年才进化出了一个高等智慧物种。此外的物种便散落四处,以青草或者彼此为食,它们很少睁开双眼仰望天空,除非是担心来自空中的捕食者。

目前估计我们的星系大概有400亿个可以支撑生命存在的行星。如果你不断地计算,就会发现在银河系的一些角落有相当大的可能存在生命,但是进化到足够智慧程度(可以使用无线通讯),并且与我们的距离近到能够被我们探测到的机率几乎接近于0。

再看看它们的距离,我们穿越空间抵达它们的机率几乎就是0。如果说现在这种技术还不存在,那它存在的可能性也几乎是0。

那就让我们假设在我们的星系里存在另一种文明,他们正在以其最先进的技术所能达到的最快速度扩张,从一颗恒星到另一颗恒星,从一颗行星到另一颗行星。再假定他们太空航行的速度是我们现在所能达到最快速度的十倍,他们能够抵达地球的概率依然是0。

正如最初的疑问:“……为什么没有文明进化到可以通过虫洞找到我们?”答案很简单。

虫洞并不存在。至少在大尺度上不存在,或者说不存在可用的虫洞。

上世纪九十年代,两种方法的精确测量显示宇宙在宏观尺度上是平滑的。

一个平滑的宇宙可以被卷起,但从里面看依然是平滑的。就像这样:

Figure 1 虫洞(discover magazine)

从图片中可以看到,虫洞只连接到另一个区域,这可并不怎么有趣。你可以移动它的一端使虫洞弯曲,但穿过它的距离并不会比在正常的太空中旅行短多少。

再者,抛开虫洞不说,文明的发展也需要时间。

形成星系和恒星的时间。

Figure 2 星系的形成(howitworksdaily)

第一代恒星爆发成为超新星,产生重金属的时间。

Figure 3 超新星(NewsBeezer)

第二代恒星形成并吸引尘埃形成星盘的时间。

Figure 4 银河系星盘(inspire_hep)

尘埃聚集成行星的时间——这并不是一个有序或者迅速的过程。

Figure 5 行星的形成(Space Answers)

第一代行星是“分层的”,重金属仅出现在核心层。表面并没有足够的铁来支撑文明的存在。

有一些第一代行星因为不稳定的轨道相互作用而分崩离析,形成一场流星雨降落到其它行星的表面。这就是矿脉的形成。在这个过程中不可能形成复杂的生命。六千万年前的一颗小行星完全改变了地球的进化历程,而在地球丰富的矿脉中,共发现了上百万种不同行星的陨石。

Figure 6 陨石(freepik)

接下来是行星冷却时间——如果它们幸运地处于适居带,那么生命就会进化出来。

以上的每一个步骤都需要数十亿年的时间。因此宇宙中任何地方的文明最早不会超过140亿年前。那么,如果存在星际文明的话,我们有可能将会是第一个。但,这也未必。

这就意味着,很多人类没有那个耐心穿越如此漫长的旅途去寻找地外文明(毕竟没有虫洞)。也许,我们可以期待着人类进化出更长的寿命,或者变成机器。

但我们对人类智慧是否仍在进化并不清楚。毕竟人类已经不再是相互之间存在群组优胜劣汰的许多个分散的种群联盟了。人类的繁殖能力和智力之间呈现出单调负相关性。我们也许已经到达了一个不稳定的临界点,需要通过周期性的“黑暗时代”才能恢复智力的进化能力,或者我们永远也无法进化出更先进的文明了。

参考资料

1.WJ百科全书

2.天文学名词

3. 莱利- quora

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