宇宙中的恒星如此之多，即便出现生命的概率很小，但算下来也是一个极大的数字。宇宙已经诞生了137亿年，即便是人类造的飞船，到达银河系的每个角落也只需要至多5000万年，那么为什么我们至今没有发现宇宙中生命存在的迹象？为什么它们还没到达我们的太阳系？这就是费米悖论。它是我们最引人注目的思维实验之一，一代又一代的科学家一直在为之思索，但目前仍无法解答。

许许多多的思想家和科学家都对费米悖论进行过探索，试图解释我们看不到任何地外文明科技扩张的证据。

生命可能极其稀少，星际旅行的障碍可能太过具有挑战性。答案可能就是这么简单。

但一篇新论文给出了新的答案：也许我们的太阳系并不是对的菜——可长久延续发展、快速扩张的文明或许对我们这种恒星类型并不感兴趣。

德雷克方程

要理解费米悖论，你需要理解德雷克方程。德雷克方程是对银河系文明数量的概率估计。虽然它没有告诉我们具体有多少种文明，但是如果我们想要思考可能有多少个文明的话，就避不开该方程所总结的一些参数。

德雷克方程的一个关键组成部分与恒星有关。该方程考虑了星系中恒星形成的速率，这些恒星中有多少拥有行星，以及这些行星中有多少可能拥有生命。通过逐步评估这些行星中有多少发展出了生命，又有多少发展成为了科技文明，以及有多少通过向太空释放信号来宣告它们的存在。这个方程相当详细。除此之外，它还评估了这些文明的寿命。

通过使用不同的变量来回答这些问题，我们对可能存在的技术文明的数量得到了不同的估算结果。这虽然只是一个思想实验，但有证据来支撑这个假设。

一篇新论文通过关注恒星类型来解决费米悖论：并不是所有类型的恒星都适合不断发展的科技文明。低质量恒星，特别是K矮星，是长寿文明的最佳迁移目标。

这篇论文名为“生命倾向于定居于银河系中的小质量恒星——费米悖论解释假说”，发表于《天体物理学杂志》。作者是雅各布·哈克·米斯拉和托马斯·J·福切斯。哈克·米斯拉（Haqq-Misra）是华盛顿州西雅图市蓝色大理石空间科学研究所的一名高级研究员。福切斯（Fauchez）是位于华盛顿特区的美利坚大学的物理学研究助理教授。

论文的开头总结了费米悖论：“一个不断扩张的文明可以在银河系中迅速蔓延，所以太阳系中没有地外生命出现意味着这种扩张的文明是不存在的”。

两位作者引用了费米悖论最著名的分析之一。它是1975年由美国天体物理学家迈克尔·哈特提出的。

哈特的论文名为《对地球上没有发现外星生命的解释》，发表在《皇家天文学会季刊》上。这被认为是对悖论的第一个严谨分析。

在他的论文中，哈特展示了一个文明是如何在比星系年龄更短的时间内在星系中扩张的。

如果一个文明向最近的100颗恒星发射殖民飞船会发生什么：他们可以在这些星系中殖民，然后每个殖民地都可以做同样的事情，这个过程可以不断重复。

哈特写道：“如果航程之间没有停顿，那么太空探索的前沿将大致位于一个半径以0.1c（光速）速度增长的球体表面，按照这个速度，我们银河系的大部分将在65万年内被覆盖穿越。”

哈特指出，科技文明有足够的时间到达我们这里，除非它们200万年内才开始扩张。哈特认为，对缺乏外星文明证据的唯一解释就是根本没有外星文明。

在他的论文中，哈特得出了几个结论：搜寻地外文明计划（SETI）和类似的项目只是浪费时间和金钱；如果有人将殖民太阳系，很可能是我们的后代。

然而雅各布和托马斯并不同意这个观点。

许多思考费米悖论的人的一个潜在假设是：恒星对一个太空文明具有一致的吸引力，而这个文明将平等地传播到任何地方。但这是实际情况吗?

这篇新论文的作者不这么认为。他们写道：“我们认为，根据汉森和祖克曼(2021)的假设，一个不断扩张的文明将优先定居在小质量的K-或M-矮星系统，避免大质量的恒星，以最大化他们在星系中的寿命。”

人类很难直观感受恒星寿命。如果一种恒星可以存在100亿年，而另一种可以存在10万亿年，除了天体物理学家，这对任何人来说又有什么区别呢?

但是现在，想象一下，你是一个有一百万年历史——甚至更古老——并且已经扩张到不同太阳系的文明的决策机构的一员。那么，你必然会考虑到恒星寿命。

K矮星和M矮星(红矮星)的寿命很长。即使是一个非常先进的文明，殖民另一个太阳系也需要大量的资源。为什么要把这些资源花费在一个可能不会持续很久的恒星系上呢?

这篇新论文的作者计算了一个只殖民K矮星和M矮星的星系文明殖民银河系需要的时间。他们表示，银河系文明需要20亿年才能到达所有的低质量恒星。

他们写道：“这只需要不超过0.3光年的星际旅行能力来殖民所有M型矮星，以及大约2光年的星际旅行能力来殖民所有K型矮星。”

随着旅行能力的增强，星系文明可以大幅缩短20亿年的时间跨度。“可能在200万年内发生更快的扩张，这种情况下，殖民所有M型矮星需要大约10光年的旅行能力，所有K型矮星需要大约50光年的旅行能力。”

这些估算是基于一个假设：文明以如同波浪的形式在星系中传播。它会等待一段时间，直到遇到一颗利于生存的恒星。

作者认为，“……文明可以利用近距离的恒星接触，在不需要相对论性太空飞行的情况下，在银河系中迅速扩张。”

“然而，这种设想，以及殖民整个星系的假设是可以排除的，因为太阳系还没有发现其他星系文明。”他们还表示，该假设总体上缺乏证据来支持任何其他文明倾向低质量恒星的假说。

他们写道：“但太阳系中尚无地外文明的影子，这样的结果与受限于半个星系、M-矮星或K -矮星的扩张假设是一致的。”

作者认为，现在可能有一颗低质量恒星，上面存在着可以进行宇宙星际殖民科技的智慧生命，正在银河系中进行扩张。我们不能仅仅因为没有观察到它就排除它存在的可能性。正如中国有句古话，宁可信其有，不可信其无。

他们写道：“特别需要注意的是，一个起源于G矮星系统的低质量星系智慧生命，在银河系的历史上有足够的时间发展，而我们没有注意到它的活动。”

是什么驱使一个物种不断扩张？人口增长？能源需求？科学的好奇心？统治别人? 他们写道：“但我们不知道这种银河规模的扩张在一般的科技文明中是否司空见惯或可取。”

对我们来说，无从得知答案。现代人类的发展历程只有大约25万年。人类农业的历史只有1万年，而人类在几十年前才迈出了进入太空的试探性第一步。

驱动我们的动机和指导我们的思想框架并未经过时间考验。我们所能做的只是好奇一个古老的太空物种的社会结构，以及他们的扩张动力是否会继续下去。也许扩张过一段时间这些文明就会觉得其毫无意义。

作者说道，如果只是对我们的思考提供更多基于证据的限制条件，那么寻找另一种文明扩张的迹象仍然是值得的。并且我们的目标应该是低质量恒星。

“在系外行星系统中寻找技术特征，可以通过限制条件研究目前星系中这种‘低质量星系智慧生命’存在的可能性。”他们不同意哈特认为搜寻地外文明计划（SETI）和类似的项目是浪费时间和资源的观点。

时间是宇宙的主宰。从我们自己的寿命到外星文明的年龄，再到恒星和行星的生与死，时间主宰着一切。相对论可能会操纵时间，但它无法阻止时间的流逝。

我们不知道深空里会有什么样的文明，也不知道他们会如何管理和感知时间。我们是否被自己的经历所误导？答案是肯定的。

但是，如果外星生命是如此的不同，以至于我们讨论费米悖论的尝试都需要进行修正呢？如果他们对时间的理解和体验与我们完全不同呢？

如果外星人已经掌握了延长寿命的技能，并且活得足够长，以至于他们其中部分可以向其他星系扩张呢？如果它们不是像我们一样严格意义上的个体，而是某种个体和遗传集体的混合体呢？如果它们能以我们无法想象的方式吸收新的基因信息呢？如果繁殖对它们来说已经过时了，它们不再担心这些问题，也不再受到短暂寿命的限制，那又是什么结果呢？如果它们甚至进化成不再是有机生命体，而那些激励我们探究的东西已经只是它们遥远的过去了呢？如果它们是共生体呢？如果还有成百上千个“如果”呢？

如果它们的社会差异如此之大，以至于没有必要扩张呢？如果扩张本身并不值得呢？当他们的星球无法继续维持生命时，这似乎注定了文明的死亡。但如果他们想办法避开了呢？但如果还有一百件我们想不到的事呢？

除了承认它们的存在，我们去探究人类无法想象的东西毫无意义。这是许多关于费米悖论和德雷克方程的讨论的终点。我们不知道，我们甚至不能说我们真的理解我们的无知。在探索之路上，人类还在蹒跚学步。

但人类是好奇的，这是我们最可爱的特征之一。像哈克-米斯拉和福切斯这样的科学家被驱使去思考这些问题。他们对吗？他们是错了吗？银河系中是否存在正在扩张的星系文明？我们可能永远也不知道，但是我们仍然会去探索。

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来源：牧夫天文

编辑：Callo