我们所知的宇宙,从一端到另一端,跨度约 930 亿光年。这个难以想象的广阔空间包含了 2 万亿个星系,每个星系都闪耀着数百万颗恒星,并点缀着比你想象中更多的行星。考虑到如此浩瀚的宇宙,我们似乎不太可能独自存在。然而,在整个人类历史上,我们一无所获,也找不到任何迹象表明并非如此。
那些将职业生涯奉献给寻找任何外星文明迹象的科学家们承认,我们可能真的独自占据着宇宙。尽管如此,他们仍然强烈怀疑并非如此。“说这里是唯一存在智慧的地方,是一种非常高度的傲慢,”SETI研究所的天体物理学家 Seth Shostak 说。(SETI 是“搜寻地外文明计划”的缩写。)从统计学上讲,有太多地方可以孕育生命,而人类却是一个例外。
天文学家 Frank Drake 在 1961 年就提出了同样的观点。他推测,我们银河系中拥有技术先进的文明数量是七个变量的乘积。其中包括银河系中恒星的总数、这些炽热燃烧的气体球中有多少颗照亮了行星,以及其中有多少世界能够支持生命。他命名的方程最初是为了引发同事之间的讨论,但自他写下它以来,它一直在帮助塑造这个话题。
Drake 方程中的许多变量都是推测性的,使得他的计算不过是些猜测。但天文学家们现在确切地知道,系外行星,其中许多可能孕育生命,在银河系中形成,就像你沙发下的灰尘团一样。在过去的二十年里,研究人员已经证实了我们银河系中超过 4000 颗行星的存在,这一发现表明宇宙几乎充满了它们。诺丁汉大学的天体物理学家 Christopher Conselice 将这个数字定为 100 百万亿。这是一个 1 后面跟着 20 个零。有些人认为可能比这多得多。
科学家们在关于有多少行星能够承载生命的问题上争论不休,但一个普遍的估计表明,银河系约 2500 亿颗恒星中,有 20% 可能照亮着足够温和的岩石世界,能够允许液态水的存在。算一下就知道,在我们附近就有数十亿颗“金发姑娘行星”,在那里生命的齿轮可能开始转动。
当然,“可能”并不意味着“已经”。然而,许多天文学家认为,创造出地球上智慧生命所必需的复杂生物化学,在 137 亿年的时间里,在仅仅一个星系中就有数十亿次这样的机会,肯定发生过不止一次。要不然就是有违物理学和“平庸原理”,该原理指出,从概率的角度来看,我们的太阳系更有可能是一个常见的事件,而不是一个罕见的特例。“我认为宇宙中充斥着生命,”麻省理工学院的天体物理学家和行星科学家 Sara Seager 说。
那么,大家都在哪里呢?
意大利物理学家 Enrico Fermi 在 1950 年提出了这个问题,许多科学家对此进行了延伸。他们认为,一定存在比地球更古老的行星,并且至少有一个外星文明足够先进,拥有能够警示我们其存在的技术——这就是天文学家所说的“智慧生命”。
这假设了太阳系以外的任何人都有意愿进行接触。外星生命可能为了避免吸引星际恶霸而保持低调。它们可能缺乏与我们联系的技术,或者我们可能还没有能力听到它们的呼唤(或理解信息)。任何外星生命都可能离我们太远,以至于我们还没有收到它们的信号。也有可能,我们这颗蔚蓝色的星球是一个偏僻的宇宙角落,没有其他生命觉得它有趣到值得去探查。同样可以想象的是,其他文明可能已经来过又离开了,被某种宇宙事件、自己造成的灾难,或者仅仅是时间的流逝而毁灭。那样的话,也许有一天我们会找到它们存在的证据。
但许多天文学家认为,我们没有找到任何人的原因更为合乎逻辑:空间实在太浩瀚了。我们所有的搜寻,都局限于我们自己的“邻居”。已退休的天文学家 Jill Tarter,一位有 40 年搜寻地外文明经验的资深人士,以及 SETI 研究所的研究名誉主席,喜欢用一个类比:如果我们把我们可以寻找生命的所有地方和所有方式想象成世界上的海洋,我们只检查了一杯水。她领域里的其他人则更慷慨;他们说我们只装满了一个小游泳池。
情况即将变得更深入一些。在南非开普敦以北约 400 英里的一片高旱原上,一组 64 个白色的天线阵列,名为MeerKAT,正深入太空。这类研究产生了惊人的数据量。到 2020 年,一台超级计算机将开始分析这些数据,以寻找任何最微弱的电子信号,表明有生命存在。天文学家希望在五年内 survey 100 万颗恒星,这比之前的任何项目都要多约 1000 倍。“我们很有可能看到一个信号,一次探测,”加州大学伯克利分校的天文学家 Andrew Siemion 说,他是该项目的负责人。他和他的同事们或许还能找到他们确信在那里等待被发现的证据。
这个故事最初发表在《大众科学》的“走出太空”特刊上。