外星人存在吗？人类找到他们的可能性有多大？

发布者：邻家小师弟 2023-4-27 15:50

人类最终是否能找到地外文明，我只能说可能性大于零，但大于零多少呢？无法确定。

这个说法就是可能性非常非常小。可能有人不同意了，或者还会叽叽歪歪骂人了。但如果你真的具有哪怕少许科学精神的话，就请耐心看完以下分析，这可能是我关于地外文明最详细分析的一篇文章了，看完后欢迎发出感叹或拍砖。

宇宙太大，生命和文明的概率太小。

宇宙有多大呢？我们可以从宇宙结构的层次来了解一下。我们地球是一个直径约12742km的球体，质量约6*10^24kg（千克），也就是约60万亿亿吨；地球是围绕着太阳运行的，太阳在我们太阳系是一个巨无霸，质量占有整个太阳系的99.86%，也就是约2*10^30kg，是地球质量约33万倍；由于太阳巨大引力，地球被太阳引力牵扯着围绕着它公转，公转轨道是一个近似圆圈，平均半径约1.5亿km。

太阳的引力范围半径约有1光年，牵制着八大行星许多矮行星和几百颗卫星，以及无数小行星、彗星、碎片尘埃围绕着运行。光年是宇宙空间的距离单位，1光年就是光走1年的尺度，约为9.46万亿千米。现在人造飞行器飞得最远的是旅行者1号，已经飞行了44年，飞离地球约219亿千米，这只是1光年的0.002315；凭旅行者1号现在飞行速度约17km/s，要太阳系1光年引力范围，还要飞17000多年。

星系被称为宇宙岛，就是恒星聚集的家园。我们太阳的家园是银河系这个宇宙岛，银河系包含有约4000亿颗恒星，太阳只是其中普通一颗。银河系直径约20万光年，是一个漩涡星系，因为其核心有一个巨大发光的棒状结构，因此又叫棒旋星系；银河系的漩涡有两条主要悬臂和两条支臂，这些巨大的悬臂都是恒星更为集中的地方，太阳就坐落在距离银河系核心约2.6万光年叫猎户臂的支臂上。

银河系是本星系群中约50个星系中的一个，本星系群又是本超星系团中上百个星系群（团）的一员，本超星系团上面还有拉尼亚凯亚超级星系团，再上去还有双鱼鲸鱼超超级星系团、史隆长城结构、海格力斯-科罗拉·伯里阿斯长城结构等等。这些结构一个比一个大，最大的达到上百亿光年。

这些大大小小像俄罗斯套娃般的宇宙结构，组成了我们的可观测宇宙，半径约465亿光年。哈勃望远镜花了十多年时间，盯着一块只有月亮视面积百分之一的天区，不断往宇宙深处观测，得到一张数千张照片合成的图像，叫宇宙极深场（简称XDF图像），在这张图片里，可辨认的星系就有上万个。

XDF图像拍摄的视面积只是全天区的1270万分之一，简单计算，可观测宇宙包含的星系就有千亿以上。哈勃望远镜接受到的最暗天体只有30等，是人类肉眼的40亿倍，每分钟接受到1粒光子的遥远天体都看到了。即便这样，也可能有许多更暗的星系并没有显示出来，由此科学家们估计，在可观测宇宙可能存在万亿以上的星系，甚至10万亿。

可观测宇宙就可能存在10万亿个星系，而可观测宇宙只是人类物理极限能够观测到的宇宙范围，在这个范围之外，还有一个更巨大的不可观测宇宙。因此宇宙到底有多大，现在人类无法评估。但现代物理学理论对宇宙的定义是动态的，有始有终的，有限的。

人类现在的观测能力

前面说了，人类现在的航行能力只达到219亿km，约0.002光年多点；但人类能看到的宇宙就要远多了。从哈勃极深场照片中，人类观测到的最远星系距离我们已经有130多亿光年，也就是说已经可以观测到宇宙大爆炸刚开始几亿年的婴儿宇宙了。

虽然如此，这种观测只是一点点星光，甚至只是一个光子，无法得到更多的数据。

事实上，人类就连太阳系1光年距离也看不清楚。科学界上世纪三十年代就已经预测，在太阳系遥远的边际，有一个包裹着太阳系的奥尔特云，主要由彗星和尘埃组成，那里有上万亿颗大大小小的彗星，是彗星的诞生地和集散地。但至今也依然还是猜测，最大的哈勃望远镜也无法看到那里的任何一颗彗星。

现在只能看到柯伊伯带的冥王星和一些小行星，那里距离我们只有60亿千米，相当万分之六光年，而且只能看到一个小小的亮点，几个像素而已。现在人们对冥王星了解得这么清楚，完全得益于NASA发射的新视野号探测器光顾过那里，拍摄了许多照片和探测了许多资料传回来。

人类现在已经发现了数千颗太阳系外行星，主要是依靠凌星法得到的。所谓凌星法，就是望远镜在观测太阳以外的恒星时，正好有行星经过恒星视向表面，恒星到人类视野的光被遮挡，根据遮光度大小变化和周期变化，得到这颗行星的一些数据。因此即便距离我们最近的行星比邻星b，只有4.22光年，我们也无法知道上面到底有没有文明，更无法知道上面有没有生命。

科学家们现在采用巡天望远镜扫描了数百万颗恒星，迄今没有发现有高等级文明存在。因为在遥远的距离，只有高等级文明才能够改变恒星光度，被我们发现；而像我们人类这样的文明，即便有也无法发现。

现在寻找高等级文明的主要方法，是查看恒星的遮光现象，这种遮光与凌星法找到的行星是有区别的。根据卡尔达舍夫宇宙文明分级理论，和戴森球理论，宇宙文明发展到较高级别（二级文明）时，会最大限度利用恒星能源，主要方法就是包裹自身依赖的主恒星，从而最大限度获取恒星能量。因为，任何行星能量都无法满足这一级文明的发展需求。

另一种找寻方法就是聆听。因为宇宙中所有能量都会发射出电磁波，而任何文明发展到一定程度，都必须利用电磁波，宇宙通讯能力是宇宙文明等级衡量的标志。人类建造了大量的射电射线望远镜，不断搜寻宇宙中发过来各个波段的电磁波，力求在繁杂的电磁波中，分离出有规律具有文明迹象的电磁波。

但可惜的是，迄今为止，还没有发现任何有价值的证据，能够证明地外文明存在。宇宙年龄已经有138亿岁了，如果在38亿岁时就有高级文明存在，它们发出的电磁波早就掠过地球了，现在没有发现这些，是不是说明在百亿光年范围内，没有能够掌握电磁波发射能力的文明存在呢？no。

因为电磁波在空间衰减很快，要具有强大发射功率，才有可能传递得更远；而接收端也要具有更大放大接收能力，才能接收到更远更微弱的电磁波信号。人类现在的文明程度还很低，能发射的电信号和接收到的电信号都还很微弱。

宇宙文明存在的密度有多大呢？

上个世纪，科学界对于地外文明的争论就很剧烈，争论100年了，到现在也没有个结果。这里面比较有名的理论有4个，前面说的卡尔达舍夫宇宙三级文明和戴森球理论是其中的两个，还有两个是的德雷克方程和费米悖论。

卡尔达舍夫三级文明理论，是前苏联科学家卡尔达舍夫上世纪六十年代提出的，他认为宇宙文明的等级可以用文明掌握和利用能量的能力，主要是实现宇宙通讯的能力来划分。一级文明为行星级，也就是母星文明；二级文明为恒星级，也就是本级恒星文明；三级文明就是星系级文明。根据人类现在能够掌握和使用的能量总量来看，还只有宇宙文明0.73级。

戴森球理论就是达到二级文明的宇宙智慧体，一定会采用包裹恒星办法来汲取恒星的最大能量，以满足文明升级和星际探索殖民的能量需求，人类文明也必将经历这个阶段，然后才能移民更远的恒星际空间。

德雷克方程是计算宇宙中文明数量的一个公式，但这个公式有许多变数难以确定，尤其是一个文明的科技文明能够存续的时间难以预测，因此，关于银河系以及宇宙文明数量一直没有定论。有人认为银河系至少有10万个文明存在，有人说可能只有地球一个文明存在。

但即便一个星系只有一个文明，可观测宇宙也有上万亿乃至10万亿个文明，因此宇宙文明并不稀缺。关键是文明遇到和交流的可能性有多大。

费米悖论是关于宇宙文明的一个天问，其最著名的一句话就是：既然宇宙中存在许多地外文明，它们在哪儿呢？悖论的核心内容就是，如果并非只有地球才具有孕育文明的能力，那么在宇宙诞生几十亿年后文明就应该诞生了，即便用人类现在缓慢的飞船速度，经过亿万年的行驶，地外文明也应该与我们相遇了。但可惜至今渺无音信，一根外星人毛也没见到。

由此得到的结论有两个：一个是地外文明根本不存在；还有一个是地外文明太稀少，相知相遇的机会很渺茫。

那么我们未来与地外文明相遇的概率有多大呢？

这取决于德雷克方程里一个最关键的值，文明，尤其是科技文明能够存续多久。如果一个星系有10万个文明，我们银河系文明之间的平均距离就有约2000光年，也就是说，这些文明之间的通讯来回一次至少需要4000年以上。

但如果是一个星系只有一个文明呢？距离我们最近的是一个不规则星系大犬座矮星系，这个星系只有10亿颗恒星，距离太阳约2.5万光年，距离银心约4.2万光年；次近的是大小麦哲伦矮星系，距离我们分别为16万和20万光年，这两个星系的恒星分别约在100万左右。这种小星系存在文明的可能性更小，而距离我们最近的大星系是仙女座星系，距离我们约254万光年。仙女座星系质量和恒星数量约为银河系的1.5~2倍。

如果一个星系只有一个文明存在，那么这些文明相互通讯一次的时间就需要数万年乃至数百万年。

人类现在有记载的历史还只有几千年，有无线电通讯的历史才100余年，也就是说科技文明只有100多年。而人类科技文明还能够存续多少年呢？人类文明现在已经遇到很大发展瓶颈和危机，如环境恶化威胁、极端气候变化威胁、自我毁灭的核战争威胁、病毒疫情威胁、地球地质剧变威胁、小行星撞击威胁、太阳剧变威胁等等，还有许多未知宇宙威胁，这些巨大威胁哪怕只有一次人类无法控制，人类文明就有灭绝的危险。