1950年的一天,核物理学家恩里科·费米(Enrico Fermi)向洛斯·阿拉莫斯国家实验室一起和他午餐的同事们提出了一个问题:如果像许多理论学家预言的那样,银河系充满了很多地外文明,那么他们又在哪呢?难道我们不应该看到他们存在的证据吗?这就是众所周知的费米佯谬。然而将近60年后的今天,这个问题仍然令我们困惑。毕竟,几十年来对地外文明信号以及存在的搜索依然是一片空白。
SETI正在继续
尽管如此,地外文明探索(SETI)依然顽强地坚持了下去。随着探测火星和周围可能的候选天体以及探测外太阳系行星的成功,搜寻外星生命、甚至是微生物形式的计划正在逐渐升温。由于缺乏地外文明的铁证,一些研究者们已经开始着手估算外星生命体究竟有多少,希望能证明SETI持续研究的价值,或者提升这项研究并最终找到外星人进而扭转劣势,或许有一天能够回答费米遗留给我们的问题。
最近,爱丁堡皇家天文台的研究生邓肯·福根(Duncan Forgan)在《国际天体生物学杂志》上发表了一篇文章,论述了他建立在不同生物起源说情况下的宇宙数值模型,以及一些关于生命生存能力与演化成先进、智慧生命能力的假设。尽管他的模型依赖目前我们对恒星以及行星系统的观测手段。如果在一个狭窄的初始条件下才能形成生命,福根估算在银河系应当有361种先进、稳定的智慧生命。如果生命能够通过嵌入到小行星的生物分子从一颗行星传播到另一颗行星的话,那么地外文明的数量就会一跃跳转到3.8万多种。
福根模型使用的是蒙特卡洛方法(亦称计算机随机模拟方法)。通过这种方法,系统中的起始变量是随机的,经过反复模拟进而得到在误差允许范围内的起始值。通过平均100次这样的模拟结果,福根的分析估算出了这些地外智慧生命的数量。
但是一些同领域的研究者争论道:鉴于我们认知的匮乏,这种估算的准确程度难以把握。伦敦大学伯克贝克学院的行星科学家伊恩·克劳福德(Ian Crawford)说,如此的数值估算“仍然受制和生命起源有关的所有其他的不确定性和无法估计性。在我们能够逼真地估算出银河系地外文明数量之前,不得不承认的是我们对本应该了解的许多信息还知之甚少。”
搜寻类地行星
英国肯特大学的空间科学教授马克·伯切尔(Mark Burchell)说,从天文学层面上讲,我们具有一定的知识储备。“但是从生物和社会层面而言却仍然带有很多的推测性,”伯切尔在电子邮件中写道,“正如福根指出的一样,我们被限制在地球上却要搜寻地球以外的其他生命体。”福根承认这些分析有着某种不确定性,原因是他采用的外太阳系行星的数据只是其沧海一粟、具有一定偏向性。
自1995年人类发现了一颗绕转非太阳恒星的行星后,300多颗这样的行星陆续出现在人们的视野中。然而,通过这一探测手段发现的行星常常是很大、很热的。但是,随着灵敏度的提高,欧洲的“科罗”外星行星探测器和美国航空航天局(NASA)发射的“开普勒”探测器应当能够在未来的几年中搜索到更像地球的行星。
福根还写道,鉴于所研究课题的不确定性,他给出的数据不应当被认为是文章的唯一产出。他声称,简化生命起源的时间和地点模型或许会提升SETI的研究。“搜寻银河系中的地外文明就好比大海捞针,”并且任何证据都会对这根“绣花针”的寻找提供帮助。
然而克劳福德认为,如此的分析不会影响搜索地外文明的现状。“我们已经毫无选择,只能继续寻找下去,”他说,“SETI研究所能做的就是重复并继续40年以来的搜寻。”
资料来源Nature.com
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