重温德雷克方程:寻找外星文明的线索

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在科幻迷心中,或在那些渴望人类发现外星生命的热情者中,德雷克方程可能是个熟悉的名字。1961年,天文学家弗兰克·德雷克提出了这个方程,用以估算我们银河系中可能存在的高级外星文明的数量。然而,我要告诉你的事实可能有点打击人。

德雷克方程诞生至今已经超过60年,而我们在30年前才发现了太阳系外的行星。在这么长的时间里,天文学家对宇宙的运作有了更深入的了解,对生命所需的元素有了更充分的了解,以及对生命产生的条件有了更明确的认知。

那么,我们在SciShow上提出的问题是:回到德雷克方程还有价值吗?或者我们应该创造一个全新的方程?

对于那些不记得德雷克方程原貌的人来说,它看起来可能有些复杂。但不要担心,我会一步步解释。N代表一个特定星系中存在的文明数量,而这个星系通常指我们的银河系。等号右边的每个术语可以分为三类:天文、生物和社会。

R*代表一个星系中恒星的生成速率,Fp是拥有行星的恒星比例,Ne是每个太阳系中可能宜居的行星的平均数量,Fl是宜居行星上实际发展出生命的比例。Fi是在这些行星上发展出智能生命的比例,Fc是智能生命发展出我们可以从地球上检测到的技术的比例。L是这项技术广播到太空的平均时间。

你可能会问,这有什么意义?德雷克方程从未真正告诉我们这些N文明在哪里,或者如何与它们接触。实际上,德雷克方程更像是一个对话的起点,而不是一个真正有用的方程。

然而,现在我们有了更多的信息。在过去的六十年里,天文学家发现恒星形成率并不是恒定的,不同类型的恒星更适合形成不同类型的行星,特别是宜居行星。

尽管如此,我们在外行星研究中仍然处于初级阶段。天文学家已经发现了30个可能适合生命居住的岩石世界,但我们的搜索仍然存在偏差,倾向于发现那些围绕恒星非常近的行星系统,因为这样的行星更容易被观测到。

那么,德雷克方程是否需要改写,或者直接退休呢?2013年的一个修订版提出了一个简化版的德雷克方程,将生物学和社会学的大部分内容合并在一起。但事实上,这个版本在内部可能更为复杂。

我们仍然在探索宜居行星的数量,甚至在考虑到宜居带的不明确性之前。宜居带试图预测一个行星能否在其恒星周围保持液态水,因为液态水是生命存在的关键因素。但一个行星位于宜居带并不意味着它真的适合生命居住。

此外,我们还必须考虑到卫星,比如木星的卫星欧罗巴,它在其冰层下藏有一个咸水海洋。

尽管如此,德雷克方程及其修订版似乎没有考虑到一些可能的情况,比如外星文明殖民无人行星,或者使用机器人探测器发送信号。甚至有可能某个外星文明已经灭绝,但其留下的技术仍在继续传输信号。

所有这些非直接的“文明”建立考虑都是相当新的。然而,也许我们并不需要涵盖所有外星生命的可能性。如果认为2013年的版本已经足够简单,那么德雷克本人可能会颠覆你的认知。

德雷克方程中最重要的术语是时间。德雷克甚至有一个车牌号是NEQLSL。实际上,我们不必局限于德雷克最初那种“大喊大叫”的搜索方式。原始公式专注于外星人向宇宙发送无线电信号,但我们可以尝试寻找其他文明的迹象,或者专注于生命存在的生物特征。

我们的搜索不再局限于寻找最响亮的外星生命信号。我们可以观察一个行星的大气中是否含有大量的氧气,也许这是外星形式的光合作用。

换句话说,我们不仅仅是在根据智能生命的演化和发展来削减一些后期的术语,我们还在提高L的值。生物特征基础的德雷克方程需要一种不同于简单合并术语的改写。

我们必须重新思考什么是最重要的。我们真的只有在找到能够告诉我们“长寿繁荣”的外星人时才会满意吗?或者,鉴于我们的技术自《星际迷航》播出以来已经取得了巨大进步,也许我们应该更加关注寻找任何生命存在的确切迹象。

我们仍然可以在我们的航天器面板上刻上德雷克方程的原貌,作为与任何想要了解我们如何最终找到他们的外星人之间的良好对话起点。

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