宇宙中有数十亿个星系,每个星系都有数十亿的星星。许多明星都有行星,一个星星健康的分数其中一些是岩石,可以在其表面维持液态水(就像地球)。即使是围绕着寒冷的气态巨星旋转的冰冻卫星也能产生并保留足够的能量来加热巨大的地下海洋

与此同时,我们所知的生命成分无处不在。在宇宙中最丰富的六种元素中,有四种——碳、氢、氧和氮——碰巧也是生物化学中的重要角色.我们甚至发现了复杂的有机分子小行星彗星,在星际气体云

简而言之,我们了解宇宙的越多,似乎更有可能的是最简单的形式的生活应该有点常见。如果简单的生活是常见的,甚至一小部分寿命的行星都会发展技术文明,应该有许多这样的文明在银河系中。所以......每个人都在哪里?

欢迎来到费米悖论

虽然归因于着名的物理学家,Enrico Fermi,据报道,谁在1950年在午餐时提出了这个问题其他研究人员在他死后发表的著作中挖掘出了这一暗示。

他们的想法是这样的:如果宇宙中有其他科技、太空文明,他们最终会发展星际旅行并定居在附近的恒星上。这些社会将定居新的恒星,在宇宙时间的成熟,他们将从一个系统跳到另一个系统,直到他们定居整个星系。

银河系是大约136亿年,但我们没有看到我们附近任何其他技术文明的证据。那是什么给了?

从来都不缺对这个问题的推测性答案.但是,一些最早的争论对时间足够的说法感到不满。也就是说,它需要非常非常长的时间来建造星际飞船,并在恒星之间广阔而空旷的空间中旅行。

银河系还没有足够大于完全解决......或者是吗?

银河帝国的公式

根据Fermi辩论的最新外,空间和速度对银河帝国的障碍 - 即使没有花哨的科技就像经线驱动器一样。

2019年纸由宾夕法尼亚州立大学和罗切斯特大学的天文学家撰写乔纳森Carroll-Nellenback亚当·弗兰克杰森赖特,Caleb Scharf,布置了一系列的银河沉降模型,包括恒星的运动,居住的系统的一小部分,船舶的速度和范围等因素。

现在,在一份新的研究报告中,团队呈现了一种可视化只是该过程可能在行动中看起来像什么。

模拟结果显示,一个星系的很大一部分可以在相对较短的时间内被固定下来,即使飞船的飞行速度不超过旅行者号飞船。此外,星系中心可能是一个宇宙酒吧,连乔治·卢卡斯都会脸红。

研究人员发现速度的关键是恒星本身的运动。虽然旧的模拟依赖于星星的静态配置,但是Galaxy是静止的。恒星相对于银河系和彼此恒定运动。

在仿真中,船舶(白色立方体)在稳定的星系系统(洋红色球体)等待新系统(白点)在其有限范围内(约10光年)在发射任务之前通过。并非所有系统都有可居住的行星,有些人在抵达时令人居住的是不可否认的(研究人员在Kim Stanley Robinson的小说之后致敬的结果是“极光效应”极光).最后,定居船的启动频率不超过10万年。

这些都是相当保守的假设——尤其是发射频率——而且它们并不依赖于未来(可能是幻想)的推进技术。

“这意味着我们不是在谈论快速或积极的扩展物种,没有经线驱动器或任何东西,”赖特告诉Gizmodo.

“There’s just ships that do things we could actually manage to do with something like technology we can design today, perhaps fast ships using solar sails powered by giant lasers, or just very long-lived ships that can make journeys of 100,000 years running on ordinary rockets and gravitational slingshots from giant planets.”

然而,尽管这一切,模拟所涵盖的时间尺度是“仅仅是”十亿年,在银河系的年龄下不到10%。利用明星运动不仅加速了这个过程,所以星星的密度也是如此 - 注意银河系中心的爆炸性指数增长(他们所建议的一个地方为seti的注意力成熟)。

该团队如何占我们未发现其他技术文明的证据?

在他们2019年的论文中,考虑到该模型,他们探索了多种可能的情况。最近发布的模拟只是其中之一。如果对参数进行调整——例如,可定居世界的比例特别低——结果可能会看起来不同,包括银河系空无一物的情况。同样,他们指出,在完全定居的星系中,有限的文明寿命可能导致人口密集的社区被人口空洞包围。

这种可能性范围是值得注意的。一个好的模式有助于框架争论,但仍然存在许多未知数。当然,这是为什么费米悖论很有趣。缺席的证据,它是肥沃的猜测。我们对银河系的了解远非完整。

回答费米

仍然像星星一样,科学并不静静。费米的一天中的未知现在正在更坚强。我们知道许多明星系统有类似地球的行星,并有证据表明液态水可能不那么罕见。

美国宇航局的“毅力”号火星车正准备钻入火星土壤寻找生命。詹姆斯·韦伯太空望远镜将研究系外行星的大气层以寻找生物特征。美国宇航局计划向有希望的太阳系外卫星发射探测器。

在太阳系的其他地方发现哪怕是少量的微生物都将是惊天动地的事情。如果生命不止一次地围绕着同一颗恒星出现——那有多大的几率从来没有出现别的地方吗?

更复杂的是简单生活如何引起技术文明的问题,这些文化是否会激励和能够解决其他恒星,如果它们持续足够长,以便在整个星系上传播。

尽管如此,我们仍然在我们进一步进入我们的太阳系并看起来更深入宇宙中,对费米的着名问题的答案有点清晰。

图片来源:杰森·t·赖特乔纳森Carroll-Nellenback亚当·弗兰克,Caleb Scharf /美国天文学协会

杰森正在管理奇点集线器的编辑。斯洛伐克捷克比分直播他在科学和技术前进行了关于金融和经济学的研究和写作。他很好奇几乎所有东西,悲伤,他只知道一小部分一切。