科學前沿 最新研究，中國科學家算出了，接收到外星文明信號的時間

關於外星人的最新研究來了 是22年4月發表在天體物理學雜誌上的一篇論文 作者是北京師範大學的宋文傑與高赫 他們研究的是外星智能生命之間的通信 這也是費米悖論的核心問題 作爲地球上唯一先進的智能文明 人類最困惑的問題之一 就是我們的存在是否獨一無二 宇宙那麼大有那麼多的星星 爲什麼我們找不到外星人 也收不到任何關於他們的信息呢 到底需要多久才能聽到另一個文明的聲音呢 他們計算的結果是40萬年 對於一個1.2萬年前才發展出農業的物種來說 40萬年真的是要到天荒地老 在過去的幾十年裏 對外星文明進行了許多的研究 直白地說幾乎沒有靠譜的方法 因爲我們只有一個數據點 那就是地球上的人類 雖然許多的研究都遵循嚴格的科學準則 但總的來說還都當做是思想實驗來看待 例如2020年的一項研究得出結論 銀河系中可能有36個外星智能通信文明 我們接收到外星訊號的時間 與外星文明的數量有很大的關係 你要是外星文明很多 自然就很容易接收到他們的信號對吧 反之就很難 這項研究給出了一些模擬的結果 說銀河系中可能存在 或者說確實存在的高等文明數量 在111到42000個之間 這個範圍有一點點大 這就是德雷克方程的用武之地 根據我們對銀河系不斷增進的瞭解 德雷克方程試圖估計我們銀河系中 可能有多少高等文明 不過德雷克方程有其缺陷 其中的一些變量不過是猜想 所以他計算的文明數量並不可靠 德雷克方程更像是一個思想實驗 而不是一個嚴謹的實際的計算 到目前爲止 關於這個問題的大多數研究 都是基於德雷克方程 因爲空間和光速的限制 以及知識的匱乏 人類或許永遠也無法知道答案 好 我們來看一下他們給出的結果 這張是外星文明出生時間分佈 這張是單向通信的概率 這個是高等文明之間的雙向通信 這張表示 人類接收外星文明信號的概率 考慮到許多的未知因素 外星文明的通信壽命可能不是很長 在這種情況下 高等文明需要生存數萬甚至數十萬年 才能實現雙向通信 那麼人類從其他文明 接收到信號的可能性又是多少呢 研究人員計算出的 確保人類至少可以成功地接收到 一個信號的臨界壽命爲40萬年 即使從最樂觀的情況來看 銀河系中存在4萬個高等生命 我們仍然需要至少2000年 才能接收到信號 我們還沒有接收到信號 可能是因爲 我們的現代科技纔剛剛萌芽 關於這個算法需要注意的是 相關數據都充滿了未知數 目前還沒有確定有多少的 內地行星可以產生生命 而且高等生命發展到 向太空發送信號的過程 也是充滿艱辛和不可預測的 一些災難可以 輕而易舉地中斷這個過程 比如統治地球超過一億年的恐龍 一個小行星就給滅了 論文中取得最小值 也是有可能被高估的 其次研究人員沒有考慮到 信號傳輸和接收的細節 目前的研究基本上都是假設了 外星文明有和人類一樣的 傳輸無線信號的能力 但信號傳輸距離過遠 數據通量就會減少 並且信號在通過介質時 可能會被反射或折射 比如在1974年 人類向M13球狀星團 發送了一串數字 這個數據到了之後 就會變得很弱很弱 M13中文明的檢測能力 需要比我們高21個數量級 才能檢測到我們的信號 反過來 我們想檢測到他們的信號 也需要這麼高的數量級 所以信號衰減的問題 將會大大的減少 文明之間的通信概率 還有一個比較大的問題 研究人員在計算的時候 假設了外星文明發出的信號 是各項同性的 並且是在整個生命週期中 不間斷的傳輸信號 實際上這怎麼可能呢 應該是間歇性的纔對吧 並且應該是有一定的方向性的 一個文明全天候 720度的向外發射高能信息 怕不是腦子壞了 再說能量的損耗也是很大的問題 你瞧 可能性又進一步的降低了 還有一些就不提了 總之很難 我們換個思路看一下另一篇論文 我們知道生物的特徵都集中在化學上 比如簡單的單星寶生物能產生氣體 尤其是高等文明會大概率的產生污染 那麼我們能夠通過空氣污染 來尋找到外星文明嗎 你想想看 如果一個外星文明看到了我們的地球 他們應該會情不自禁的 看到我們的空氣污染 多虧了開普勒和TESS任務 我們發現的系外行星數量 前不久已經超過了5000顆 下一步就是研究這幾千顆行星的大氣層 地球上有多個新的望遠鏡 來支持這項工作 那麼主要檢測的氣體是什麼呢 是二氧化氮 因爲二氧化氮是燃燒的輔產品 它和一個星球上的先進文明 有着密切的關係 二氧化氮含量的波動 也跟技術的發展有關 比如美國從1980年到2019年的40年間 二氧化氮的濃度下降了三倍 當然了這種策略比較的超前 最大的問題在於 光譜的研究 並不能讓你確定 人家大氣層中的二氧化氮 是生物還是非生物產生的 找外星人真的是太難了 又絕望又傷感 但是你也看到了 不管多難 全世界都有一大批的科學家 在這個領域前赴後繼 而科學和時間 總是能帶給我們驚喜的