天文学论文
人类在近几百年科技飞速发展,探测宇宙的方式也越来越高效,但至今为止人类没有发现丝毫有关外星生物的确切消息,这是为何?
从人类自身的探寻技术来说,我们的科技已经很发达了,但在宇宙的大尺度下,我们依然显得那么无力。
现在的航天技术只能让飞船在地球邻近的几个行星之间飞行,还得是不载人的。
虽然我们可以通过电磁波来传递信息,来与外星生命交流,可电磁波从一个点出发相向四周扩散时随着扩散距离的增加,单位空间里电磁波的量会不断减少,就如同黑夜中的一盏灯发出的光在远的地方会越来越暗淡。
哪怕是相对于太阳系这个空间尺度,我们发出的信息也很难被太阳系边缘的接收器接受到,除非发射器和接收器隔空相对。
在近几十年里各国的宇航局也做出过努力,比如发射刻有歌曲的唱片,刻有人类男女图形的铜板。
但仍未有任何回应。
从那些假设存在的高等文明的角度来看。
首先,我们得做出以下几个假定:1.这类高等生物的存在方式是我们所能理解的2.他们有在宇宙空间中向很遥远的地方传送信息的技术并且能破译我们的信息。
在这些前提下,我们来讨论文明所能存在的时间的问题。
我们人类从有智慧到现在也就几千年的时间,至于未来能存在多久不得而知。
银河系半径为5000光年,所以银河系外的文明向我们传递的信息到我们这儿所需的时间也得以万年为单位计算。
一个文明存在的时间都不一定有万年所以可能一个文明发送了一段信息到另一个文明,等信息传到时,那个文明已经破灭了。
我们在银河系内来看看。
1960年,加利福尼亚大学的天文学家弗兰克·德雷克提出寻找外星文明可能的方法,是这样的一个公式:N=R*×Fp×Ne×Fl×Fi×Fc×L
这个公式看起来有点庞杂,它以一连串可能性的乘积来计算我们银河系中可能存在多少个文明社会(N)。
R*代表我们银河系内一年之间新诞生的恒星数。
宇宙空间是由超新星爆发飞散的碎(平均每30年发生一次)和形成宇宙的大爆炸的副产品——氢气构成。
渐渐地,受重力和新的超新星爆发冲击力的影响,这些物质集中于一个地方,慢慢聚积,最后变成一个恒星。
这个过程不断重复。
Fp指这样形成的新恒星,平均拥有多少行星的数值。
恒星当中,有称为二重星、三重星的,拥有两三个一样大小的太阳,互相交替包围。
有人认为这种情况下无法形成行星。
但是在我们太阳系里,不是有木星和土星这样的巨大行星吗?这可以视为三重星,同时二重星、三重星有可能有行星。
但是,恒星通常有几颗行星,这一点无法确定。
Ne表示在这些行星中,具备有生命发生、进化条件的几率。
要使生命产生,就必须有很多液态水。
但是,如果行星离恒星太远,水就会冻结成冰;太近则会变成水蒸气。
为了使生命进化,又必须拥有岩古构成的陆地。
如果行星体积过大,就无法拥有这些条件。
此外,还要有大气,小行星有可能因重力不足而飘走,失去大气层。
而且,自转周期太长的话,不仅昼夜温差太大,强风的不断吹袭,也使生命很难产生。
Fl表示在满足这些条件的行星中,实际上有生命存在、进化演变的比例。
进化必须具有DNA,这是极其复杂、巨大的化合物所产生的遗传方法,这个形成的可能性微乎其微。
Fi表示形成生命进化到智慧的几率。
细菌、树木、草是无法进化成具有智能的生物。
它们没有脑神经系统,也没有成长到一定大小所必备的脊椎。
拥有神经系统和脊椎的最原始的动物是鱼。
而鱼如果总是待在水里,一定无法进化成智慧生物。
首先鱼要变成有四只脚,可以在陆地上走路,然后爬树,再学会用手指抓取东西,还要进化到直立行走。
这样,脚和手分工,再经过一段漫长的时间,就拥有充足的智慧了。
但是,过程并不一定这样顺利。
有
生物存在的行星相当多,但如果只有细菌、植物、贝类这些生物,那么就难产生智慧生物。
Fc表示,智慧生物能够与外界进行联系的比例。
现在地球主要以电波为星际间通讯方式,但在南美亚马逊流域深处,在新几内亚的深山里,有着未开化的原始人。
他们不知道农耕和畜牧,制作铁器等金属用品的技术也很缺乏,只能使用简单的弓箭和棍棒进行狩猎。
他们并非是最近才从猿人进化到人类的,他们和我们一样,是几十万年以前就进化了的。
要有先进的科学技术,也要具备一定的条件,足以容纳无数次变革和经验积累。
因此,拥有智慧生命的星球,未必都能达到高度文明,也就未必都能与外界联系,从而使我们感知到他们的存在。
L代表的是文明的平均寿命。
地球文明还不算高度发达,却已经面临核子战争和公害等问题的威胁。
文明程度越高,遭受毁灭性打击的可能性越大,因为推动它进步和摧毁它的力量都很大,一个意外事件就可能使文明寿终正寝。
假如所有的发达文明的寿命都很短,那么如果其他星球上有发达文明,现在早就可能有灭亡了。
我们无法推算L和Fc,因此对于N的数值,科学家们有着不同意见。
卡尔·萨根计算出,在银河系中,每100万个恒星里,就有一个高度发达的外星文明存在,而且他最多推算到每10万个恒星就有一个文明星球。
所以萨根人为,在特华塞奇和杰特雷特居礼Ⅰ、Ⅱ这样距离很近的恒星上,有可能存在生命。
德雷克根据这一公式预言有4000个有交流能力的文明社会。
阿西莫夫在《外得文明》一书中算出了53万个。
从以上这些信息来看,似乎银河系内的文明很多。
但仔细分析他这个公式就会发现,公式所算出来的数值是银河系在一颗恒星存在的漫长时间内可能存在的文明的总数,前面已经说过,两个文明要联系交流,必须处于同一时期,可见,这样的文明并不多。
更别说科技达到高水准的文明。
尽管上面的一大篇论证似乎都说明我们无法与外星文明相遇,但,我仍坚信着在这个宇宙中,我们不是孤单的,定有一场邂逅,在未来的未来等着我们。