[科学技术]银河系中有多少个地外文明？ 科学家算出了答案：36个！

最近，英国诺丁汉大学的天体物理学家汤姆·维斯特比(Tom Vesterby)和克里斯托弗·j·康·塞利斯(Christopher J. Kang celis)在《天体物理学》杂志上发表的一篇论文中估计了银河系中的地外文明数量:银河系中可能至少有36个具有类似地球文明的无线电通信能力的地外文明。

宇宙中是否存在地外文明一直是热门话题。有人坚信，有人持怀疑态度。天文学家呢？他们相信外星文明吗？你有更科学的“证据”吗？

人类为什么不孤独？

我们应该从哥白尼原理开始

天文学上有一个著名的哥白尼原理——地球在宇宙中的位置没有什么特别的。有时候也表示宇宙中任何地方的观测者都会看到和我们所看到的一样的大尺度结构图像，这一点已经被很多天文观测所证实。再者，有人认为生命在宇宙中并不特殊，这就是“天体生物学的哥白尼原理”。虽然到目前为止人们还没有真正发现外星生命，但许多天文学家对这个“原理”持积极态度。因为它正得到越来越多的间接观测数据的支持。

通过天文观测发现，仅银河系就至少有2000亿颗恒星，而宇宙中的星系总数超过几千亿！其中的行星绝不罕见。自1995年发现第一颗系外行星以来，仅在20多年里就发现了4100多颗系外行星。根据这些数据，根据概率论，可以很有把握地估计，银河系恒星周围宜居带的类地行星概率约为19%，这意味着银河系中至少有400亿颗类似地球的行星。如果人类文明是独一无二的，那么文明存在的概率不到400亿分之一，违反了概率论中的“小概率事件”原理。因此，天文学家可以断定，在我们的星系中一定有其他的文明。

当然，这里有一个需要注意的问题，就是天体生物学哥白尼原理的直接数据源只有一个，那就是地球。基于单一数据的外推风险很大，所以以上结论不是绝对的。虽然目前还不能完全确定需要考虑多少参数，但是从概率上来说，小概率是无法克服大基数的，天文学家可以放心地认为是正确的。

36个陆地文明？

有这三个限制

由于地球是唯一的数据点，英国诺丁汉大学的天体物理学家汤姆·维斯特比(Tom Vesterby)和克里斯托弗·j·康·塞利斯(Christopher J. Kang celis)用地球的形成环境和历史来限制地外文明的形成条件，并推断出“可传播文明”(掌握无线电通信技术的文明)的数量。

首先，因为地球文明的诞生时间应该在50亿年左右，所以外星文明所在的母星的年龄肯定在50亿年以上。其次，它应该诞生在和地球一样大的岩石星球上，位于恒星周围的宜居地带。第三，这个恒星系统应该有足够的重元素，比如铁、铜等金属元素，否则无法发展出类地文明。

因此，他们给出了一种计算银河系中可传播文明数量的方法——n = n * fl fhz FM(l/t’)。其中n*是银河系的恒星总数；Fl是50亿岁以上恒星的比例；Fhz是具有合适行星系的恒星比例；Fm是金属元素足够多的恒星的比例；l是可交换文明的平均寿命，即从一个文明有能力进行无线电通信的那一天到灭亡的平均时间；t’是(智慧)生命进化的平均可用时间。以地球为例，可以估计为恒星形成后50亿年到今天这段时间的平均值。例如，对于一个目前年龄为80亿年的类地行星系统，其生命演化时间为30亿年。

根据最新的观测数据，并将约束条件按照强弱分为12个等级，他们得出了如下结论:银河系中有36个类似地球的文明。

进化了50亿年的外星人？

仍然有很大的不确定性

研究人员认为，他们给出了银河系类地文明数量的下限，并进一步计算出距离最近的类地文明应该不超过17000光年。但文中给出的公式却让人疑惑:与德雷克公式相比，这个公式中的某些参数可能并不独立。比如银河系中恒星的平均金属丰度和平均年龄，即fl和fm可能不是自变量，虽然相关性小，但可能对结果没有影响；同样，fhz也不一定独立于其他参数，所以直接乘以它们的概率也不一定完全准确，本文研究人员也没有做进一步的分析。此外，它表明t′= 485.5亿年，这意味着银河系中类地行星上诞生的文明平均进化时间已经接近50亿年。如果是这样的话，银河系中会有大量的外星文明比我们多进化了数十亿年！他们的文明将不堪设想。

总之，对于外星文明数量的估计还是有很大的不确定性，未来随着观测数据的增加，人们会给出更准确的估计。(李健是北京天文馆的研究员)