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機率上來講,人類是銀河系乃至宇宙唯一智慧文明的可能性有多大?
2023/11/21

在古代,人類是用肉眼觀星的。肉眼觀星的這種方式使得人類開始構建自己的宇宙觀。一開始,無論中西方,人類普遍認為宇宙的中心是地球,宇宙中所有的天體都繞著地球轉,在五大行星、太陽、月亮之外有一層最外層天球,天球上有很多恒星。宇宙的大小就是這個最外層天球的大小。

從人類開始把望遠鏡朝向太空,人類猛然地發現宇宙要遠比自己原本以為的大得多。于是,就有人在思考:在浩瀚的宇宙中,到底會不會存在其他高級的智慧文明?

宇宙中會有高級的智慧文明嗎?

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如果我們純粹用數學的角度來分析整個事情,那麼宇宙中大機率是會有智慧文明。為什麼這麼說呢?

首先,我們要知道的是,地球大機率是不特殊的,而是茫茫宇宙中一顆平凡無奇的天體。如果是這樣的,那麼宇宙中類似于地球這樣的天體肯定也不會少。既然有類似于地球這樣的天體就有一定的機率出現高級智慧文明。所以,能否出現文明完全就看宇宙到底有多大了?

如今也有一種觀點認為:宇宙很可能是無限大的。

我們都知道地球太陽系中的一顆行星。但是,地球在太陽系中是微不足道的,地球質量只占整個太陽系總質量的0.000299714%。

那太陽系就大了嗎?

太陽是在銀河系當中的一顆普通恒星,銀河系類似于太陽這樣的恒星大概就有1500~4000億顆。

也就是說,太陽相對于銀河系是十分渺小的,幾乎是可以被忽略不計的存在。

曾經有一段時間學者們認為宇宙就只有銀河系那麼大。可是後來的觀測顛覆了他們的宇宙觀的,因為銀河系相對于整個宇宙而言,依然是十分渺小的,銀河系并不是最大的宇宙結構。銀河系是一個叫做本星系群的宇宙結構當中。在本星系群中類似于銀河系這樣的星系大概有50,60個。

那麼本星系群就夠大了嗎?

答案顯然不是這樣的。本星系群往上還有更[[[[[[大尺度]]]]]]的宇宙結構,本星系群是在一個叫做室女座超星系團的宇宙結構當中。

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室女座超星系團的半徑達到了1億光年,在室女座超星系團中有100多個類似于本星系群這樣的星系群或者星系團。

而室女座超星系團是拉尼亞凱亞超星系團的一部分,同時還是星系細絲雙魚-鯨魚座超星系團復合體的一部分。這兩個宇宙結構都要遠比室女座超星系團大得多。

而由于宇宙年齡的限制,人類能夠觀測到的最[[[[[[大尺度]]]]]]是可觀測宇宙,它的直徑是930億光年。在可觀測宇宙當中,有數以億計類似于室女座超星系團這樣的超星系團。

也就是說,即便是到了室女座超星系團這樣級別的宇宙結構,在浩瀚的宇宙中,依然是可以被忽略不計的。而我們要知道的是,可觀測宇宙僅僅是宇宙極其小的一部分。

科學家基于對宇宙平坦度的研究,就提出宇宙可能是無限大的。因此,宇宙實際的大小已經超越了人類的想象,其中類似于地球這樣的天體幾乎可以說是無限多的。因此,出現高級智慧文明的機率即便是再低,放到宇宙這個[[[[[[大尺度]]]]]]上,依然是可以發生的。因此,從機率的角度來看,宇宙其他地方應該是存在著高級智慧文明的。

德雷克方程

曾經就有一位科學家叫做德雷克,他提出過一個著名的德雷克方程來計算銀河系中可能出現智慧文明的機率,如果我們把其中各個參數往樂觀地進行估算,那麼就可以得出:銀河系中出現高級文明的個數等于高級文明持續的平均時間(高級智慧文明向太陽發射可觀測信號的時間長度)。

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如今人類的進入高級智慧文明的時間大概是300年,按照整個趨勢,再持續100萬年的問題并不大。如果我們假設高級文明持續的平均時間是100萬年,那銀河系中就應該有100萬個高級智慧文明。

費米悖論

那麼問題就來,如果銀河系當中真的存在那麼多智慧文明,那麼在宇宙尺度上應該就更多了。宇宙的歷史已經有138億年了,如果它們真的存在,那麼138億年足夠智慧文明來找我們的,可他們為什麼沒有出現?

這其實是著名的物理學家費米提出的一個悖論,也被稱為費米悖論。

地球是特殊的嗎?

以上的分析實際上,我們都有一個假設:地球大機率是不特殊的。費米悖論的提出,也不由得讓很多人開始思考地球到底是不是不特殊的?或許地球可能就是十分特殊的,才使得地球上會有高級智慧文明的存在。當然,這些都只是目前關于智慧文明存不存在的推測,未來或許我們可以得到更多的信息,或許那個時候一些看法還會發生改變。

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