外星文明存在的概率有多大?一个公式告诉我们答案

Yannick

人类在走出地球看到浩瀚宇宙的那一刻，就开始思考：外星文明到底存不存在？而关于外星文明存在与否的问题，随着人类科技的不断发展，讨论也越来越多。

客观地说，目前还没有任何的证据能够证明外星文明是存在的。而我们看到的那些所谓的“证据”其实都是假的，甚至是一些人们的恶作剧。即使如此，科学家也并不否定外星文明的存在，之所以我们没有发现，主要还是宇宙太大了，恒星系之间的太阳太过于遥远，平均都在数光年以上。

我们就拿小小的太阳系来说，有八大行星，算上奥尔特云，直径也达到了2光年。而根据目前的探测数据，太阳系只有人类这一个文明，所以我们要发现外星文明，最少也要前往离我们最近的星系-比邻星系。而比邻星距离我们约在4.2光年。

4.2光年的距离在宇宙中不算什么，可是对于人类来说这是一个无法跨越的鸿沟，以人类目前最快的飞行器要到达比邻星，至少需要数万年。而人类诞生的历史虽然已经有数百万年，可是文明的时间并不长。根据目前发现的人类最早的文明是西亚的苏美尔文明，它距离我们也不过才5000年左右。

由此可见，人类文明出现的时间也就只有5000年左右，而宇宙有138亿年的历史，银河系诞生到现在也有100亿年，从时间周期上来看，外星文明存在的概率也是极大的。因此，我们不能排除外星文明的存在，只是我们目前还没有发现而已。



那么我们要如何来计算外星文明存在的概率？在上个世纪60年代左右，有一位天文学家德雷克，提出了一个非常著名的搜寻外星文明的计划，也就是很多人都知道的地外文明搜寻计划，简称SETI。这个搜寻计划主要应用的就是通过无线电探寻的方式，寻找宇宙中可能存在的外星文明信号。

为此，德雷克还提出了一个著名的方程叫做：德雷克方程。这个方程加入了八个因素，通过这八个因素来计算出银河系概率上会有多少可能存在的外星文明。通过图片中的这个公式，我们对这八大关键的因素进行一个简单的分析，分析完之后，你就会明白外星文明存在的概率有多大。



1、带有行星系统的恒星的比例，我们都知道，银河系的直径至少有10万光年，其中类似于太阳这样的恒星大约有1000-4000亿个。按照银河系100亿年的年龄来算，平均每年都会有10颗左右的恒星诞生。

那么数千亿颗恒星中又有多少行星存在呢？理论上来讲，每一颗恒星都应该有一个恒星系统存在，周围有数量不等的行星围绕其公转。我们排除那些离银心比较近的恒星不大可能有恒星系统外，其它的恒星周围平均应该至少会有3颗行星围绕其公转，像太阳系则有八颗行星存在。平均每颗恒星周围有三颗行星，那么银河系的行星数量能够达到万亿左右。



2、每个行星系统中宜居行星的比例，科学家根据目前地球生命诞生的条件认为，一颗行星想要诞生生命并完成后续的一系列演化，行星在系统中的位置非常重要。这个位置我们称之为宜居带。

所谓的宜居带就是离主恒星不远也不近，在这个范围内，岩质行星可以享受到恒星带来的适宜光和热，表面能够长期存在液态水，并且还要有厚厚的大气层以及一个比较强的磁场。

只有满足了宜居带这个条件，行星才有可能形成一个比较优秀的生态系统，而一个优秀的生态系统对于生命的诞生非常重要。可能有一些恶劣的行星也能够诞生原始生命，可是想要经过漫长的进化演化最终演化出智慧生命，那么行星的生态系统必然要优秀。



前面我们说了，银河系至少会有上万亿颗行星，其中一部分就是处在宜居带的岩质行星。根据宜居带模型的观点，宜居行星的比例可能在1%-10%之间。

3、宜居行星出现生命的比例，行星处在宜居带，不一定就能够成为生命星球。要知道太阳系的宜居带同样有三颗行星，分别是金星，地球和木星，可是目前的生命星球只有地球，而金星和火星则一个是炼狱星球，一个是沙漠星球，都没有生命的存在。

由此可见，处在宜居带并不意味着就会诞生生命。有科学家认为，生命的起源是一个偶然事件，宜居带的行星只有极低的概率会出现生命。当然，也有科学家认为，只要满足了宜居带行星这个条件，给行星足够的演化时间，都可以成为生命星球。



4、生命星球演化出智慧生命的概率，当宜居带的行星成为了生命星球之后，生命想要最终进化演化出智慧生命，还需要至少数十亿年的进化演化历程。如果在这个时间内出现了各种变故，那么生命的演化也就会终止，无法最终演化出智慧生命。

金星和火星，科学家猜测在很早以前有可能也是生命星球，也有生命诞生并进化演化。可是后来它们都各自发出了变故，生态环境彻底崩溃，生命也跟着消失。所有，有科学家认为生命要演化出智慧文明也是一个偶然事件，概率极其低，可能要低于1%。



5、智慧生命发展到科技文明的比例，这一点概率到是非常高的，科学家的普遍观点都认为，只要智慧生命诞生了，那么经过一段时间的发展，走进文明时代，走上科技发展的道路基本是确定的。即使这个概率不是100%，也能够高达90%以上。

6、科技文明走向星际文明的比例：这个科学家却无法给出答案，从理论上来讲，只要一个智慧文明走上科技发展的道路，那么只要给予足够的时间，成为星际文明是肯定的。而银河系有100亿年历史，在如此漫长的时间里，如果有不少的智慧文明出现并进入科技时代，那么现在应该早已成为星际文明。



对于一个星际文明来说，银河系的这点距离根本不算什么，他们有足够的时间可以找到我们，来到地球，可为什么我们没有任何发现？这就是著名的物理学家费米提出的费米悖论。

综合上面的讲述，我们将各种条件加入到德雷克方程式中，银河系智慧文明存在的数量应该不会少于100个，这只是一个最保守的估计，实际情况可能远超这个。在这人100个以上的智慧文明中，可能相当一部分的文明实力是要远超人类文明的，也就是说他们早已成为星际文明。

既然银河系存在星际文明，为什么没有来到太阳系，来到地球跟人类接触？这其中可能有几个原因，一个原因是外星文明早已成为星际文明，并且也知道地球和人类的存在。可是由于我们的文明实力连一级文明都不算上，他们不愿意跟我们接触。

还有一个可能那就是银河系的星际文明有可能早已离开了银河系，前往更遥远的星系探索。这个可能性其实是非常高的，要知道银河系对于太阳系来说是一个庞大的星系，可是银河系对于宇宙来说仍然是渺小如尘埃。即使是目前人类的可观测范围内，存在银河系这样的星系数量也不会少于万亿。

人类期望着能够探索整个银河系，而对于早已成为星际文明的银河系高级文明来说，他们有了走出银河系的实力，自然也希望能够探索更加遥远的星系，探索宇宙的终极奥秘。所以，当一个文明成为星际文明之后，大概率不会缩在一个星系内，而是走出去探索整个宇宙。

不管如何，科学家认为外星文明存在的概率基本是100%，我们没有任何发现，主要还是我们的实力太低，没有能力走出太阳系进行探索。如果人类的科技实力可以更进一步，探测器的速度能够达到亚光速，那么就可以探索太阳系附近的星系，那个时候或许就能够发现外星文明的痕迹。