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新理論聲稱人類「可能」是我們銀河系中唯一的智慧生命

2024-07-09科學

你有沒有仰望夜空,想知道人類是不是這個浩瀚宇宙中唯一的智慧生命?閃爍的星星、遙遠的星系和我們頭頂的廣闊空間喚起了一種神秘和敬畏的感覺。

幾個世紀以來,這個問題一直困擾著人類,驅使科學家、哲學家和夢想家探索宇宙,並尋求我們最深刻問題之一的答案。

在我們的 銀河系 中,地球之外有什麽?有沒有其他形式的生命,有著同樣的好奇心和好奇心?

智慧生命需要什麽?

新的研究使我們更接近於理解為什麽我們缺乏先進外星文明的證據。

德克薩斯大學達拉斯 分校的地球科學家Robert Stern博士和蘇黎世 瑞士聯邦理工學院 的Taras Gerya博士領導了這項研究。

史騰說:「生命在地球上已經存在了大約40億年,但像動物這樣的復雜生物直到大約6億年前才出現,也就是現代板塊構造開始後不久。「板塊構造確實啟動了前進演化機器,我們認為我們理解了為什麽。

了解德雷克方程式

在1960年代,尋找 外星智慧 的先驅法蘭克·德雷克(Frank Drake)博士開發了一個方程式式來估計我們銀河系中能夠進行通訊的智慧文明的數量。

N = R* x f p x n e x f l x f i x f c x L

N: 銀河系中可探測到電磁放射線(無線電波等)的文明數量。

R*: 每年形成的恒星數量。

f p :具有行星系統的恒星的比例。

n e :每個太陽系中具有適合生命生存環境的行星數量。

f l :實際出現生命的合適行星的比例。

f i :智慧生命出現的有生命的行星的比例。

f c :開發出一種技術,可以產生可檢測的存在跡象的文明的比例。

L :這種文明產生這種跡象的平均時間(年)。

上面的方程式被稱為德雷克方程式。現在在學術界和科學界都很有名,它考慮了恒星形成的速度和擁有生命支持行星的恒星的比例等變量。

盡管有樂觀的預測,但我們仍然沒有與外星文明接觸。這個謎團被稱為費米悖論。它以核物理學家恩裏科·費米(Enrico Fermi)博士的名字命名,問道:「每個人都在哪裏?

智慧生活的前提條件

史騰博士和格裏亞博士認為,德雷克方程式可能忽略了大洋和大陸在培育智慧生命方面所起的重要作用。

根據他們的研究,活躍的交流文明(ACCs)不僅需要穩定的環境,還需要塑造和維持其星球表面的長期地質過程。

具體來說,他們認為板塊構造,即行星外殼緩慢而強大的運動,對於 復雜生命形式的 前進演化至關重要。

解構板塊構造

盤子不僅僅是晚餐。在地球科學領域, 板塊構造 是指地殼和上地幔,它們被分割成碎片,在地質時間尺度上移動得非常緩慢。

把大陸想象成巨大的木筏,漂浮和碰撞,導致山脈上升,海洋形成。

「行星具有不破碎的外部固體外殼更為常見,這被稱為單蓋構造,」史騰說。

「但板塊構造在推動先進生命形式的出現方面比單蓋構造更有效。

如果沒有這樣的動態過程,生命可能很難超越簡單的 微生物形式

翻新德雷克方程式式

在他們的研究中,Stern 和 Gerya 建議改進 Drake 方程式因子 fi。這個因素代表了智慧生命出現的有生命的行星的比例。

他們認為,應該考慮在這些行星上超過5億年的 大洋 、大陸和板塊構造的必要性。

史騰說:「在最初的表述中,這個因素被認為是接近1或100% - 也就是說,所有有生命的行星上的前進演化都會向前發展,並有足夠的時間變成一個智慧文明。「我們的觀點是:這不是真的。

簡單地說,並不是每個有生命的星球都一定會發展出智慧文明。他們認為,該因素應考慮重要大陸、海洋和長壽命板塊構造的存在。

這種調整可能會極大地改變我們對先進文明可能出現的行星數量的估計。

智慧生命和銀河系條件

他們修改後的公式大大縮小了系外行星的潛在比例,這些系外行星具有高級生命的最佳條件。

根據史騰的說法,具有足夠水和延長板塊構造的 系外行星 的比例可能比以前認為的要小得多。

有多小?好吧,他們估計水量的值範圍從0.0002到0.01不等,在持久的板塊構造持續時間內小於0.17。

「當我們將這些因素相乘時,我們得到的f i 非常小,在0.003%到0.2%之間,而不是100%,」史騰說。

「這解釋了我們銀河系中智慧生命發展的有利行星條件的極端罕見性,並解決了費米悖論。

這些數位意味著智慧生命出現的必要條件極為罕見。

我們在宇宙中的角色可能只是非凡的運氣。史騰的研究表明,誕生像我們這樣的智慧生命形式所需的地理和地質因素的完美結合,與其說是普遍的規則,不如說是一種罕見的宇宙大獎。

這種理解有可能解決費米悖論,解釋為什麽盡管宇宙中有大量的恒星和 行星 ,但我們沒有遇到其他先進的文明。

在銀河系中尋找智慧生命

美國國家航空暨太空總署已經確認僅在銀河系中就有 5000多顆系外行星 ,但目前,我們還沒有能力探測這些外星世界的板塊構造。

盡管存在這種局限性,包括德克薩斯大學達拉斯分校行星獵人Kaloyan Penev博士在內的科學家們仍在繼續不懈地追求 宜居行星

史騰和格裏亞的發現可能只是為他們的搜尋提供了新的曙光,為辨識可能擁有高級生命的行星提供了新的參數和考慮因素。

「生物地理化學認為,固體地球,特別是板塊構造,加速了物種的前進演化,」史騰說。

「像我們這樣的研究是有用的,因為它們激發了對更大奧秘的廣泛思考,並提供了一個例子,說明我們如何將我們對地球系統的知識套用於有關我們宇宙的有趣問題。

擴充套件我們對宇宙的理解

這項研究提醒我們,我們還需要了解宇宙。它鼓勵我們超越地球思考,思考我們星球的地質系統如何提供對宇宙奧秘的見解。#圖文夏日征集令#

地球的歷史,包括構造運動、火山噴發和大氣變化,反映了遙遠星球上可能發生的過程。

透過研究我們的星球,我們了解了生命的潛力和其他行星的運作方式。

下次你看星星時,請記住,每顆星星都可能有自己的世界,充滿了故事要講。

想象一下各種可能性:擁有獨特景觀、氣候甚至生命形式的行星與我們不同。宇宙浩瀚無垠,充滿奇跡。

我們了解它的旅程才剛剛開始。隨著我們了解的越來越多,我們發現了更多的問題,並行現宇宙比我們想象的更復雜、更美麗。

完整的研究發表在【 科學 報告 】雜誌上。