当前位置: 华文世界 > 科学

科学家:银河系内可能有36个文明,为何人类一直没碰到过外星人?

2024-08-08科学

1950年,一个普通的日子里,伟大的物理学家费米在与三名同事的对话中突然提出了一个令人震惊的问题:外星人如果真的存在,他们现在在哪里?

确实,根据宇宙大爆炸理论的推断,当前的宇宙已有138亿年的历史,而人类能观测到的宇宙直径更是达到了920亿光年。

在我们能观测到的宇宙中,即使是最保守的估计,也存在至少2000亿个与银河系相似的星系。每个星系中平均拥有2000亿颗星体。

假设每颗星体周围平均至少有5颗大于或等于水星大小的岩石质行星,那么宇宙中至少存在20千万亿亿颗较大的岩石行星。

然而,并不是所有这些岩石行星都位于适居带内。

假设每颗星体周围的适居带内至少存在一颗岩石行星,其表面温度介于-50°C到50°C之间。如果行星表面温度太高,可以远离恒星;如果太低,可以靠近恒星。

我们假设,宇宙中至少存在400万亿亿颗岩石行星处于适居带内,其表面温度适宜,与地球相似。

尽管形成生命的条件极其严苛,但在如此巨大的基数面前,这些低概率事件也将大量发生。

那么为什么我们还没有见到外星人的踪迹呢?目前,科学界有两个最主流且合理的解释。

首先,我们的宇宙还相对年轻。

从大爆炸开始到现在,宇宙还在冷却和膨胀的过程中。

在大爆炸之初,宇宙中并不存在稳定的原子结构,而是充满了夸克-胶子电浆。

这些电浆冷却后,首先形成了质子和中子,这是构成原子核的基本粒子。电子和光子等轻子随后形成。

有了这些基本粒子后,物质开始有条件形成原子,这一过程大约在大爆炸后的7万年内完成。

之后进入了原子时代。氢原子和氦原子的形成大约发生在大爆炸后的37.7万年。

宇宙中的氢原子在引力作用下开始聚合,逐渐形成了恒星的前身,即未开始氢核聚变的引力聚合体。

在漫长的氢原子聚合过程中,由于恒星尚未开始核聚变,宇宙几乎无光,这一时期也被称为暗时代。

但很快,在引力作用下,氢原子持续向核心地带坍塌,触发了核聚变,释放出光和热,从而点亮了宇宙。这标志着最早期恒星的诞生。

据2015年欧洲空间局普朗克望远镜的数据分析,最早一批恒星大约在大爆炸后的5亿6000万年出现。

恒星也是宇宙中的元素炼金炉,大质量恒星死亡后会发生超新星爆炸,这一过程会生成大量重元素,如磷、钙、铁等,这些元素是岩石行星形成所需的材料。

但由于第一批恒星的质量很大,其寿命极短,大约数千万年。即使那时候有少量岩石行星存在,它们也难以孕育生命,因为母星不稳定,寿命短暂。

稳定的恒星大约是在50亿年前才开始出现,比如太阳。在这些恒星周围的岩石行星才开始冷却、形成海洋、有机物以及早期的RNA。

据科学家估计,多细胞生命的出现至少需要在岩石行星形成后的20亿年,而形成高级智慧生命至少需要40亿年。

因此,根据这种说法,宇宙到现在才138亿年,目前仍然处于智慧生命孕育的初期阶段。我们人类仅仅是宇宙中最早一批的智慧生命。

按照宇宙演化的规律,宇宙在大约50亿年后才会大规模地爆发出智慧生命。

到那时,人类将成为永远的历史,甚至连存在过的痕迹都可能被抹去。

毕竟,在50亿年后,太阳将变成红巨星,吞噬地球,届时地球将不复存在,更不用说人类文明了。至于星际移民等问题,那是后话。

第二理论则是光速不变永远是真理。

根据先前的理论,即便人类可能是宇宙中最早期的智慧生命,但与宇宙的广阔相比,最初同时孕育生命的行星不仅仅只有地球,至少还有数亿颗行星孕育着生命。

依据德雷克公式,科学家已经估算出银河系中可能存在的智慧生命数量。

最近在【天体物理学】杂志上发表的论文指出,仅银河系内就可能存在至少36个类似于人类的高等文明,其中有的文明比人类文明提前了数年发展。

如果这是真的,银河系中有的智慧生命文明比人类提前数万年发展科技,那么他们的科技应该已经足以穿越银河系,但为什么他们还没有到达地球呢?

最合理的解释是,无论科技如何发达,光速不变仍是永恒的宇宙规律,它不支持任何形式的超光速旅行。

1万光年的距离对所有智慧生命来说都是无法跨越的障碍。