宇宙中的生命，要么无处不在，要么寥寥无几。这是一项新研究的结论，它用概率逻辑重新审视了德雷克方程，为我们寻找外星智慧生命（SETI）提供了新的视角。
通常，SETI领域的科学家们认为，如果我们能探测到技术上高度发达的外星生命，那么宇宙中可能存在许多外星生命形式，而不仅仅是我们自己和新发现的外星生命。
在这篇新论文中，来自哥伦比亚大学和悉尼大学的天文学家大卫·基平和杰伦特·刘易斯，基于1932年生物学家和数学家J.B.S.霍尔丹首次提出的概率分布，解释了这一逻辑。他们设想了一群类似地球的系外行星，这些行星在特征上非常相似。考虑到它们之间的微小差异，我们预期生命要么在所有这些行星上出现，要么一个也没有。没有明显的理由会让这些几乎相同的行星中只有一半支持生命。
这一逻辑可以用一个U形图来表示，其中y轴代表概率，x轴代表有生命的行星比例。U形的两个尖端分别代表没有或很少有生命行星的情况，以及有很多生命行星的情况。U形的谷底，代表低可能性，意味着有一半的行星有生命。
基平和刘易斯将霍尔丹的逻辑应用到了著名的德雷克方程上。德雷克方程由天文学家弗兰克·德雷克在1961年首次SETI会议前开发，用于估计银河系中技术生命形态的数量。这个方程包含七个变量，包括恒星形成率、有行星的恒星比例、潜在可居住行星的数量、演化出生命的行星比例、发展出智能生命的行星比例、具有交流能力的生命比例，以及文明的平均寿命。
尽管我们对外星生命的出生率和死亡率知之甚少，但基平和刘易斯指出，德雷克方程的前六项描述了他们所说的外星技术实体（ETI）的「诞生」。他们用ETI这个词来指代技术外星生命，巧妙地避开了「文明」、「物种」和「智能」等术语，这些术语在定义上存在问题，也可能在描述外星生命时不准确。而方程的最后一项L，与ETI的「消亡」或消失有关。
通过这种方式重新解读德雷克方程，基平和刘易斯将公式简化为：银河系中ETI的时间平均数量等于ETI的出生率乘以其死亡率。
「我们方法的美妙之处在于它完全通用，」这意味着我们不需要担心我们不知道的德雷克方程的项。
基平和刘易斯假设了一个稳态德雷克方程，其中出生和死亡率在一个平衡中大致相等，这是在足够时间过后不可避免地达到的。然后，他们通过一个称为占据分数的特征F将这与霍尔丹先验联系起来。在系外行星的例子中，F的高值意味着每个行星都有生命，而F的低值则意味着没有行星有生命。
SETI科学家面临的问题是，基于目前的观测，F可能不在1附近；否则，我们早就注意到我们并不孤单了，假设智能外星人擅长在银河系中传播，建造巨型结构并发出无线电信号。这意味着，如果我们真的不孤单在宇宙中，那么占据分数必须更接近0.5，将它放在U形曲线的不太可能的谷底。基于那个U形，我们可能相对孤独——宇宙中其他地方的技术生命是罕见的。
然而，基平和刘易斯并不主张放弃SETI。如果我们暂时忽略缺乏证据，稳态德雷克方程预测一个拥挤的宇宙和我们孤独的宇宙一样有可能。对于一个拥挤的宇宙，占据分数必须接近1，也许在某些情况下这仍然是可能的。也许ETI待在它们自己的区域，我们的太阳系恰好在一个还没有人传播的区域。那将意味着外星人相当远，我们围绕附近恒星寻找他们的策略是错误的。这些有人居住的区域可能在其他星系中更容易被探测到。
或者，也许星际旅行和建造巨型结构太困难了，或者甚至不是由生活在更节俭、不那么殖民地存在方式的ETI所渴望的。关于缺乏无线电或光信号探测，SETI到目前为止几乎没有资源进行特别全面的搜索，我们可能已经错过了一个信号。
也有可能存在大量复杂生命，但技术生命的发展是罕见的。
也有可能ETI的出生和死亡率根本就没有达到稳态，这意味着还有时间让新的ETI出现并增加占据分数。然而，考虑到宇宙的年龄和ETI的有限寿命，这似乎不太可能。
这项研究目前可作为预印本获得，并已提交给国际天体生物学杂志进行同行评审发表。
