作者: 凯特·罗曼

​

惠特莫尔( STScI )——NASA / ESA

在一个晴朗的夜晚，仰望星空会产生一种同时感到惊奇和渺小的感觉。人类一次又一次地迷失在我们仍在努力理解的浩瀚宇宙中。当我们仰望天空时，我们会问自己很多问题，但总有一个问题是我们无法理解的:在我们头顶上数十亿光年的星空中，我们可能是唯一的生命吗？

科学家们多年来一直在探索这个问题。1961年，物理学家弗兰克·德雷克发明了一种数学等式要帮助解决此问题:

​

该方程旨在找出数字(n)由随后的因素所控制的边界内的智慧文明——在我们的例子中银河系。

r* 是恒星形成的速度，这可能有助于行星上智能生活的发展；

fp是所述恒星中实际上具有行星系统的部分；ne是太阳系中能够维持生命环境的行星数量；

fl是维持生命的行星的一部分；

fi是维持生命的行星中有智慧生命的部分；

fc是智慧文明的一小部分，它们存活了足够长的时间，以发展通信技术，向太空发送它们存在的信号；

和这些文明在消失之前发出这些信号的时间长度。这些变量的常用数字将等式简化为n= 10×0.5×2×1×0.1×0.1×l，这进一步简化为n=l10。我们作为一个文明自1974年以来一直在向太空广播，所以根据这个等式，即使在2074年我们不再作为一个物种存在，光是我们银河系就有10个智慧文明。

为了进一步细分这些数字，科学家使用卡尔达什夫量表，将智能生命分为三类。第一类文明能够利用其母星上所有可用的能量(我们正在接近这一点；大多数科学家都同意，我们目前的Kardashev等级是0.7级，完整的I型文明大约还有一个世纪。II型文明可以控制和引导宿主恒星的所有能量，III型文明可以获得相当于宿主星系的能量。

甚至在德雷克方程和卡尔达什夫尺度之前，许多科学家就确信银河系中一定散布着大量的智慧文明。直到中午天体物理学家之间的一次谈话，人们才对旧理论产生疑问，谈话的结果甚至继续挑战当代的思维方式。据说1950年恩里科·费米他的同事在午餐时讨论外星生命的存在。费米向桌子提出的问题因其简单而臭名昭著:“大家在哪里？“房间里一片寂静，因为没有人回答。最初，这个问题是为了攻击费米没有把握的星际旅行的想法。但问题依然存在:如果有数十亿个文明散布在星球上，为什么我们没有收到它们的消息？正是从这些问题，德雷克方程和卡尔达什夫尺度，真正的悖论诞生了。银河系大约有100亿年历史，10万光年宽。如果外星人拥有能以1 %光速飞行的太空船，银河系可能已经被殖民了1000次。为什么我们没有其他生命的消息？

这个问题就是费米悖论。这引发了对我们所经历的沉默的许多解释。一些科学家认为，这种沉默是他们创造的伟大过滤器的产物，这是大多数生命无法渗透的进化墙。对于这些科学家来说，伟大的过滤器有两种基本的可能性:要么在我们身后，要么在我们前面。如果它在我们身后，科学家推测它可能发生在生命本身的创造或单细胞的跳跃原核生物到多细胞真核生物。无论如何，这意味着我们是一个罕见的案例，沟通不会发生，因为我们是很少的幸存者之一。另一方面，如果伟大的过滤器在我们面前，那么我们就没有收到沟通，因为先进的文明已经碰壁，不复存在——这意味着我们最终也会碰壁。其他科学家对这种字面上的无线电沉默提出了其他解释。也许大部分宇宙都是殖民和交流的，但我们被困在远离行动的荒凉地区。或者也许III型文明根本不关心和我们这样的下层生活交流。如果他们拥有整个银河系的全部力量，也许他们不会被我们和我们的手持手机打扰。一些科学家甚至认为，缺乏沟通可能是因为存在一种被智慧文明所惧怕的掠食者物种，因此他们避免传播以免暴露他们的位置。然而，普遍的共识是，如果有其他人在那里传送信号，我们可能只是听错了:我们还没有适当的技术或对宇宙的理解来接收或解码任何信息。

不过，还是有可能只有我们。根据德雷克方程，如果一个文明在发展传播技术后至少能存活一个世纪，光是我们银河系就可能有10个文明。但是如果他们在开发这项技术后不能活100年呢？随着我们开始发展我们自己的传输技术，我们也发展核电，推动气候变暖，并以人口过剩耗尽我们的食物来源。难道说，一个智能文明在发展了穿透太空的传输技术之后，可能活不了100年吗？如果是这样的话，我们可以重新修正德雷克方程，答案会发生很大变化。如果开发这项技术后，文明通常只能存活10年，那么n= 1，意味着我们可能是银河系乃至整个宇宙中唯一的智慧生命。