【博科園-科學(xué)科普】在整個宇宙的歷史上，可能永遠不會有另一個聰明的,、技術(shù)先進的外星物種,。之前科學(xué)家亞當(dāng)·弗蘭克(Adam Frank)強調(diào)說：是的，有外星人,，得出的結(jié)論是鑒于我們所知道的所有可能存在的適宜人類居住的星球,，必須從我們的天體物理學(xué)發(fā)現(xiàn)中出來，而智慧生命肯定已經(jīng)出現(xiàn)了,。

在雙子座7號任務(wù)中由Frank Borman和James a . Lovell拍攝的照片,，月亮和云層在太平洋上空。圖片：NASA

然而他無法解釋的是不確定性的大小,，即自然發(fā)生,、進化、長期居住性以及其他因素導(dǎo)致的結(jié)果,。盡管智能技術(shù)先進的生命形式存在數(shù)量是以天文數(shù)字,，但巨大的不確定性使人類成為宇宙中唯一已知的宇宙外星生物，這是非?，F(xiàn)實的可能性,。

史上最長的一次太空行走是由NASA宇航員布魯斯·麥克坎德斯在sts - 41 - b上完成的。圖片：NASA

早在1961年科學(xué)家弗蘭克·德雷克(Frank Drake)提出了第一個方程式,，來預(yù)測當(dāng)今宇宙中有多少太空文明,。他依賴于一系列未知的數(shù)量,，他可以估算最終到達現(xiàn)在,，在我們的銀河系和我們可觀測到的宇宙中，有多少技術(shù)先進的外來物種,。隨著過去55年的發(fā)展,，我們曾經(jīng)只能通過猜測來估計這些數(shù)量，現(xiàn)在已經(jīng)可以達到令人難以置信的精確度了,。

哈勃極端深場(XDF)顯示,，比之前的超深磁場多出大約50%的星系。圖片： NASA; ESA; G. Illingworth, D. Magee, and P. Oesch, University of California, Santa Cruz; R. Bouwens, Leiden University; and the HUDF09 Team.

首先我們對宇宙的大小和尺度的了解急劇增加,。我們現(xiàn)在知道基于空間和地面觀測站的觀測,，覆蓋了全譜電磁波長，宇宙有多大,，有多少星系在其中,。我們有一個更好的了解恒星的形成和恒星是如何工作的，所以當(dāng)我們注意到浩瀚的太空我們可以計算在宇宙中有多少星星，現(xiàn)在和整個宇宙大爆炸以來的歷史,。這個數(shù)字是巨大的,，接近10 ^ 24——它代表了宇宙有機會在過去的138億年里像我們（地球）這樣的生活。

從美國國家航空航天局找到的行星探測太空望遠鏡開普勒(Kepler)的例子,。圖片：NASA Ames/ W Stenzel

我們曾經(jīng)想知道這些恒星中有多少顆行星圍繞著它們,，有多少行星是巖石的，能夠擁有像我們（地球）一樣的大氣層,，以及它們中有多少是離恒星的正確距離,，在它們的表面有液態(tài)水。對于數(shù)代人來說這是我們唯一想知道的事情,。但多虧了系外行星研究的巨大進步,，最引人注目的是NASA的開普勒宇宙飛船的出現(xiàn)讓我們了解了很多東西，包括：

1,、在80 - 100%的恒星之間有行星或行星系統(tǒng)圍繞它們運行

2,、在這些系統(tǒng)中大約有20 - 25%的行星處于其恒星的“宜居帶”或者是液態(tài)水在其表面形成的合適位置

3、大約10 - 20%的行星是地球大小和質(zhì)量

所以所有的加起來可能有超過10 ^ 22類地行星在宇宙中有了適合的生存條件,。

在氣體周圍的糖分子包圍著一個年輕的,，類似太陽的恒星。圖片：ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/L. Cal?ada (ESO) & NASA/JPL-Caltech/WISE Team.

情況甚至比這還要好,，因為除了最早的幾代星星,，幾乎所有的星星都富含生命所需的重元素和成分。當(dāng)我們看星際介質(zhì),在分子氣體云,在遙遠的星系的中心在流出大質(zhì)量恒星,，甚至在我們自己的星系中發(fā)現(xiàn)元素周期表上的元素——碳,、氮、氧,、硅,、硫、磷,、銅,、鐵和更多——所以我們知道它的生命所必需的。當(dāng)我們在我們自己的太陽系里觀察流星和小行星時,，我們不僅發(fā)現(xiàn)了這些元素,，而且我們發(fā)現(xiàn)它們被配置成有機分子，比如糖,、碳環(huán)甚至氨基酸,。換句話說不僅有可能超過10 ^ 22類地行星在宇宙中，有超過10 ^ 22可能與合適的原材料類地行星的生活,！

圖片：Wikimedia Commons user Lucianomendez, under a creative commons sharealike license.

但這就是我們的樂觀主義,，如果我們在科學(xué)上誠實和謹慎,。因為有三個大的步驟，為了得到一個類似人類的文明,，這需要發(fā)生：

1,、與有機過程相關(guān)的原始成分實際上變成了我們所認識的“生命”，這一過程需要發(fā)生

2,、為了進化出多細胞,、復(fù)雜、分化和我們所謂的“智力”,，生命必須在地球上生存和繁衍數(shù)十億年

3,、最后智能生命必須成為一個技術(shù)文明，要么獲得宣布它存在于宇宙中的能力,，要么超越它的家去探索宇宙或者到達可以傾聽宇宙其他形式智慧的階段,。或者更樂觀地說這三個都是,。

當(dāng)卡爾·薩根在1980年最初提出宇宙時,，他聲稱給予這三個步驟中的每一個都有10%的成功幾率是合理的。如果這是正確的那么就會有超過1000萬個智慧的外星文明存在于銀河系中,！

大麥哲倫星云的一個恒星托兒所,，銀河系的一個衛(wèi)星星系。圖片： NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)-

現(xiàn)在亞當(dāng)·弗蘭克認為這是不切實際的,，給這三個步驟結(jié)合的概率小于10 ^ -22年,，因此結(jié)論一定是外星人在宇宙中其他地方。但這本身就是一個荒謬的主張,，基于任何證據(jù)非生物發(fā)生可能是常見的,，它可能在地球上或火星、土衛(wèi)六,、歐羅巴,、金星、土衛(wèi)二,、甚至在我們自己的太陽系中多次發(fā)生,。或者這可能是一個罕見的過程,，即使我們創(chuàng)造了100個克隆的年輕地球或者1000個——但我們的世界（地球）可能是唯一一個發(fā)生的。

ALH84001隕石的結(jié)構(gòu),，它有火星的起源,。一些人認為此處所示的結(jié)構(gòu)可能是古代火星人的生命。圖片：NASA, 1996

即使生命真的發(fā)生了,，你還需要在數(shù)十億年的時間里生存和繁榮嗎,？像金星這樣的災(zāi)難性氣候變暖會成為常態(tài)嗎,？或像火星上的災(zāi)難性的冰凍場景？或生命會像20億年前幾乎在地球上一樣,，在大多數(shù)時間里,，讓自己中毒而不存在嗎？即使有生命存在數(shù)十億年,，多久會得到像寒武紀大爆炸那樣的東西,？在那里巨大的、多細胞的,、宏觀的植物,、動物和真菌主宰著一個星球？這可能是比較常見的,，可能是10%的嘗試,，也可能是罕見的1 - 100萬甚至1 - 10億更接近現(xiàn)實的幾率。

在圣地亞哥動物園里Bonobo“釣”白蟻,。圖片：Wikimedia Commons user Mike R, under a c.c.-by-s.a. 3.0 license

即使你到了那里,，使用工具、技術(shù)發(fā)展,、火箭發(fā)射的物種就像人類一樣,，有多罕見呢？復(fù)雜的爬行動物,、鳥類和哺乳動物可以被許多標(biāo)準認為是聰明的,，它們已經(jīng)存在了幾十年到幾億年，但是現(xiàn)代人類在不到100萬年前就出現(xiàn)了,，我們只在上個世紀或兩個世紀才成為我們所認為的“技術(shù)先進”,。如果你通過前一步，你有10%的機會,，你會得到一個太空文明嗎,？或者更像千萬分之一，百萬分之一,，萬億分之一,，甚至更糟？

Alan Chinchar 1991年在軌道上的太空空間站自由表演,。圖片：NASA

問題的真相是不知道宇宙給了大量智慧生命的10 ^ 22的機會,。我們知道從生命的機遇到太空飛行，技術(shù)先進的文明,，只有很小的可能性,。我們所不知道的是機會是10 ^ 3，10 ^ -20,，10 ^ -50或任何中間指……像人類這樣的生命至少出現(xiàn)過一次,，所以概率必須是非零的,，但除此之外呢？需要數(shù)據(jù)和證據(jù),，沒有任何的推測或聲明可以代替這些信息,，所以我們得知道。