太陽恆星中有多少與地球相似的行星

2023-03-29 10:42:23 1

任何人在適合在無月晴朗的夜晚看星星的地方仰望星星，都會想到：有些人被天空的壯麗所感動，有些人被浩瀚的宇宙所震撼，有些人覺得像作者一樣有危機，然後打開。他們的思想有一段時間，每個人都有自己的感受。  

物理學家費米認為星光燦爛的夜空看起來很壯觀，但我們只是隨便看看。在最適合觀星的夜晚，我們可以看到大約2500顆恆星，大約是銀河系恆星數量的百分之一。這些2500顆恆星中的大多數都不到1000光年。大約百分之一的星系直徑。  

當討論恆星和星系時，一個幾乎激發所有人類神經的問題是：地球之外是否有智能生命讓我們用數字來討論這個問題。  

雖然銀河系有1000億到4000億顆恆星，但是在可觀測的宇宙中幾乎有相同數量的星系——對應於每個星系，有一個巨大的星系。S的文字如下：  

也就是說，科學界還沒有決定有多少恆星與太陽相似（大小、溫度、亮度），通常的觀點是5%到20%。10顆20顆類似於太陽的恆星。  

這些類太陽恆星中有多少具有與地球相似的行星（允許液態水在支持地球生命的溫度下存在）  

科學界還沒有得出結論。一些人認為這個比例高達50%，而一些保守的研究認為它應該大約是22%，結合之前5%類太陽恆星的假設，也就是說，宇宙中至少有1%的恆星擁有與地球相似的行星。到20個類地行星。  

假設在數十億年中，這些類地行星有1%還活著。假設1%有生命的行星的智力發展到類地水平。也就是說，在可觀測的宇宙中有100萬億的智能文明。  

回到我們的銀河系，使用相同的算法和估計我們銀河系中恆星數量的下限（1000億），我們可以計算出在我們的銀河系中可能有10億顆類地行星和100000個智能文明。  

搜尋地外智慧組織是一個傾聽來自地外智慧文明的信號的組織。 

如果銀河系有100000個智能文明，即使其中只有少數發射無線電波或雷射束或其他接觸信號，SETI的衛星陣列也應該接收各種信號。  

我們的太陽是一顆非常年輕的恆星，也就是說，有些類地行星比地球古老，理論上它們應該比我們文明得多。我們的地球有45.4億年的歷史。假設我們將地球與一個80億年前的行星X進行比較。  

在我們前面一千年的文明可能使我們震驚，正如我們今天的世界可能使我們震驚中世紀人一樣。在我們前面一百萬年的文明和我們之間的鴻溝可能和我們和大猩猩之間的鴻溝一樣。那麼行星X上的文明是34.6億年呢在我們前面嗎  

Kaldashoff指數根據一個文明可以使用的能量量來衡量文明水平。  

我們還不知道如何去做，但是人類仍然試圖用想像力去思考。一種可能性是代森球體，一種環繞母恆星並捕獲其大部分或全部能量輸出的巨型球形結構。  

當然，這種文明聽起來有點不可思議，但不要忘記，X星球上的文明已經緩慢地發展了34億年了。F星際旅行，甚至開始殖民整個銀河系。  

星際殖民的一個假設是創造一種機器，它能夠導航到其他行星，然後使用來自新行星的材料來複製它自己大約500年，然後發送兩個複製品到下一個目標，甚至以比光速慢得多的速度。殖民整個銀河系花了50000年的時間。當測量單位是10億年時，375萬年只是一眨眼的功夫。  

回到我們之前的計算，如果銀河系中1%的智能文明成功地實現了具有星際殖民能力的III型文明，那麼單單銀河系中就應該至少有1000個III型文明。容易被注意到。  

讀到這裡，你可能知道費米悖論是什麼。這是費米悖論的一個解釋。它與人類的生命和死亡有關。這有點腦筋急轉彎。如果你不理解它，你不必勉強。  

費米悖論沒有答案，到目前為止我們只能提供可能的解釋。問十位科學家，你會得到十個不同的答案。回想一下關於地球是圓的還是平的，地球是繞太陽轉的還是太陽繞地球轉的辯論，李是繞地球轉的。閃電是由宙斯等人引起的。這些想法現在看起來很滑稽，但我們對費米悖論的解釋可能在一定程度上是這樣的。  

最常討論的解釋可以分為兩類：第一類是根本不存在第二類或第三類文明，第二類是存在第二類或第三類文明，但是由於各種原因我們不能觀察到它們。  

第一種解釋者認為，由於從數字中推斷出如此多的先進文明，所以總是有例外，不管是什麼原因，高級文明不喜歡對外交流，甚至99.99%的高級文明都不與外界接觸。外面的世界，剩下的0.01%將是美妙的，我們將意識到它們的存在。  

因此，第一種解釋認為，沒有高度發達的高等文明，但數值計算表明，僅銀河系就有數千種可能的更高等文明，也就是說，一定有其他因素幹擾了更高等文明的出現。文明。  

根據大過濾器理論，在生命出現和第三類文明出現之前，幾乎所有生命都會遇到一堵牆。在漫長的進化過程中，這堵牆是極其困難甚至是不可能的。這個階段是大過濾器。  

如果大濾波器理論是正確的，那麼關鍵問題是大濾波器實際發生在什麼階段對於人類的命運來說，這個問題是非常重要的。  

一種可能性是我們已經跳過了大過濾器階段，也就是說，發展到我們的階段是非常罕見的。  

這或許可以解釋為什麼沒有III型文明，但它也表明我們在這個階段是少數物種，我們充滿希望。  

當然，表面就像500年前人們認為的地球是宇宙的中心一樣傲慢。但一些科學家稱之為觀察選擇效應。也就是說，無論哪個文明在考慮自身的特殊問題，文明本身就是進化的倖存者，所以不管它們是什麼。真的稀有或假的稀有，它們的觀點和結論都是一樣的。所以至少我們可能是稀有物種。  

既然我們很特別，我們到底在哪裡我們在進化中採取了哪些步驟，我們大多數的親戚都沒有  

一種可能性是，大過濾器發生在生命起源的最初階段——生命的起源非常罕見。這可能是有意義的，因為地球上的生命出現用了將近十億年，而我們從未在實驗室中成功地重複這一過程。這個大過濾器的真理，不僅意味著沒有其他的智慧生命，而且意味著可能沒有其他的生命。  

另一種可能性是大型過濾器從簡單的原核細胞跳躍到複雜的真核細胞。原核細胞進化成真核細胞花了20億年的時間。如果這是大型過濾器的真實情況，這意味著宇宙中到處都有原核細胞，並且這就是全部。  

當然，還有其他的可能性。有些人甚至認為我們最近的進化是一個巨大的過濾器。雖然從大猩猩到人類的進化並不那麼神奇，但心理學家史蒂文·平克認為物種的進化並不一定是向上的：進化不是為了目的，而是為了發生，它只是利用了地球上的進化只產生了一種技術智能（人類），這可能表明自然選擇是一個罕見的結果。  

大多數進化跳躍不能算是大過濾器。任何可能的大過濾器必須是所發生事情的十億分之一，只是在一堆巧合的機會上，所以不能從單個細胞計數到多個細胞，因為這個過程在地球上單獨發生46次。核仁細胞到真核細胞的數量無法計算，也不能計算原核細胞之前發生的事件，因為它們可以同時發生在地球和火星上，所以不能計算為十億分之一。  

如果我們真的很稀有，那可能是因為幸運的生物學事件，或者是因為稀土假設——儘管有許多類地行星，地球的獨特環境（包括太陽系和月球之間的特定連接），或者別的什麼。地球是非常適合生命的。  

對於那些相信第一種解釋的人，如果大過濾器過去沒有發生，那麼我們唯一的希望就是宇宙直到最近才變得適合智能生命。  

通過這種方式，我們和其他物種仍在向超智能方向發展，這還沒有發生。我們是最早可能成為超智能文明的物種之一。  

一個例子就是很常見的伽馬射線爆發，我們可以從遙遠的星系上看到。好像地球花了幾億年才平息火山爆發和隕石撞擊。宇宙很可能充滿了這樣的災難，比如不時地燃燒一切的伽馬射線爆發，使得生命很難經歷特定的階段。現在我們可能正處於天文學和生物學的相變階段，所以這可能是生命第一次能夠發展。長時間不受打擾。  

如果我們既不稀有也不是第一個，那麼第一個解釋的唯一可能性就是大過濾器將在我們的未來出現。  

也就是說，生命通常可以發展到我們生活的這個階段，但是有一些因素阻止了大部分生命繼續發展到更高的文明，人類不可能是例外的。一個可能的大過濾器是一個經常發生的自然災難。例如，上面提到的伽馬射線爆發，但是伽馬射線爆發還沒有結束，也許有一天地球的生命會突然滅絕。另一種可能性是，當智能文明達到一定技術水平時，將不可避免地毀滅自己。  

沒有消息是最好的消息。即使我們在火星上發現了簡單的生命，它也將是一個災難性的信號，因為它將大大減少我們越過大過濾器的可能性。如果我們在火星上發現複雜生命的化石，這將是人類歷史上最糟糕的消息，因為這意味著大過濾器幾乎肯定會發生。我們的未來——這將導致物種的毀滅。  

第二種解釋：第二和第三類智能文明存在，因為某些原因，我們還沒有接觸他們。  

第二種解釋拋棄了我們是稀有的，或者我們是第一個。他們同意平庸的原則，也就是說，除非有證據證明這一點，否則人類、地球、太陽系和銀河系就沒有什麼特別的地方。他們也不把缺乏證據證明存在更高智能與缺乏更高智能等同起來。我們對非地面信號的搜索只有100光年寬，是銀河系直徑的千分之一。以下是十種常見的第二種解釋：  

超級智慧可能已經訪問過地球，但那時我們不在那裡。有知覺的人類只存在了大約50000年，這沒有什麼。如果外星人智慧的觸發物在人類之前誕生，我們就不知道發生了什麼——人類的歷史記錄只有5500。幾年後，就再也沒有辦法忘掉以前發生過的牛接觸了。  

銀河已經殖民了。我們只是住在一個荒涼的角落裡。好像加拿大北部的因紐特人部落在歐洲國家殖民美洲之後很久就知道了。更高物種的城市化可能發生在附近的幾個星系裡，這些星系已經被殖民和傳播了。旅行到懸崖的一個模糊的角落（太陽系所在的地方）。  

物理殖民對於高等物種來說是一個非常落後的概念。你還記得上面提到的II型文明可以建造的戴森球嗎有了這麼多的能量，他們可以為自己營造一個完美的生活環境，或者他們有非常先進的方法來減少對資源的需求，所以沒有理由離開他們生活的烏託邦去探索寒冷、空白和不文明的宇宙。  

一個更高的文明可能把物質世界看作一個原始的存在。當他們克服生理，把大腦上傳到虛擬實境的永恆天堂時，生活在物質世界就像我們想像中的生活在黑暗海洋中的原始物種一樣無聊。  

這是一個非常具有侵略性的文明，大多數智慧的生命並不向外界傳播他們的位置。這就是大家熟悉的黑森林理論，它可以解釋為什麼SETI生命信號沒有被接收。  

這還表明，向外界發送信號的人類圖森會休息並取衣服。現在有一個關於METI（向外星人發送信息）的討論，大多數人認為不應該這樣做。  

霍金認為，如果外星人來拜訪我們，對於美洲原住民來說，結果將和哥倫布登陸美國一樣糟糕。甚至卡爾·薩根也認為，在更高的文明中有許多好人，他認為METI是非常不明智和不成熟的。  

只有一個更高智慧的生命——超級捕食者，一個比其他文明發達得多的文明，它們將摧毀所有發展到一定程度的文明。  

那是一種可怕的可能性。消滅所有新的文明是非常低效的資源浪費。許多新文明自詡為死，但是當一個文明已經過了一定階段時，超級文明就開始行動了。對於超文明，一個新的智慧物種會像病毒一樣生長和傳播。這個理論表明，第一個實現超級文明的總統獲勝了。這也解釋了為什麼我們不能得到任何信號。  

事實上，有很多活動和信號，但是我們的技術太原始了，聽不到任何錯誤。這就像我們走進現代的辦公大樓，打開對講機，因為每個人都使用手機和電腦，所以對講機什麼也聽不到，然後我們來到這裡。辦公樓是空的結論。  

或者，正如卡爾·薩根所說，我們的大腦比其他文明工作得更快或更慢。例如，某人打招呼要花12年時間，所以當我們收到這種通信時，聽起來就像白噪音。  

我們接觸過只能生活的人，但是政府不讓我們知道。這是一個愚蠢的理論，在這裡列出來純粹是因為有很多人在談論它。  

也就是說，更高級的文明存在於嚴格管制的星系中，而地球是一個受保護的國家公園的一部分。對於我們這個動物園裡的人來說，其他文明必須遵守只能看到而不能觸摸的規則。我們不能注意觀察者，因為如果一個比我們聰明得多的物種想要觀察我們，它們應該能夠輕易地讓我們遠離視線。就像《星際迷航》中的主要指令，超智能生物只有在人類達到一定水平後才能像人類那樣與低等物種直接接觸。  

例如，在森林的中部有一個螞蟻山。一條十車道的公路正在建在螞蟻山旁邊。螞蟻能理解十車道的公路是什麼嗎螞蟻會理解修建公路的技術以及建造公路的物種的意圖嗎  

所以，也許不是我們無法從行星X接收信號，而是我們根本無法理解行星X的生物是什麼，他們想做什麼。我們和另一邊的差距太大了。即使對方想給我們一些指導，那也跟教螞蟻修公路一樣毫無意義。  

這也許就是他們為什麼沒有聯繫我們這個問題的答案，因為有那麼多第三類文明。西班牙殖民者皮薩羅來到秘魯時，有沒有停止與螞蟻山的螞蟻交流他幫助螞蟻了嗎他用武力對付螞蟻來推遲他的最初任務嗎或者螞蟻山上的螞蟻與皮薩羅的完美、徹底和永恆無關  

我們對現實的理解是完全錯誤的。有很多可能導致我們對一切都想錯了。宇宙可能只是一個投影，或者我們可能是外星人，但是只有老鼠被放在地球上進行實驗。甚至像在矩陣中，我們生活在計算機的模擬現實中，並且程式設計師忘記為其他物種編寫代碼。  

當我們繼續尋找南非白人的智慧時，我不知道該支持什麼，這很可能是徒勞無益的。老實說，感覺很奇怪，我們是否是宇宙中唯一有智慧的生命。無論如何，這太不可思議了。  

儘管有科幻小說的要素，費米悖論還是令人謙卑的。它不是我平凡的感覺，也不是微不足道的瞬間存在，而是一種更個人的謙遜。當我花幾個小時研究這個話題時，我看到了我們人類最優秀的科學家提出的看似奇妙的理論，不斷地改變他們的立場，完全不符合同事的意見，等等，提醒我，將來人們會把我們的笑話看成是天上的底盤，就像把星星看成是天上的底盤一樣。  

對II型和III型文明的討論是對我們物種自尊心的打擊。在地球上，我們是幸福的山王，是地球食物鏈的頂端。在這個泡沫中，我們沒有對手，沒有外來者來評價我們，我們很難感覺自己是一個低等物種。但是當我努力時關於II型和III型文明，我覺得人類的力量和驕傲有點可笑。  

但是考慮到我一直覺得人類是貧瘠宇宙角落裡的一塊小石頭上的孤兒，感到我們沒有以前那麼聰明的謙遜，以及我們目前許多看法錯誤的可能性並不太壞。