先讲一个可能颠覆你直觉的事。
人类从第一次向外太空发无线电信号到现在,这些波在宇宙里跑了多远?答案是大约 120 光年。
120 光年听着吓人 —— 光一秒钟绕地球七圈半,跑 120 年是什么概念?可要是把这个数字放进银河系里看,小得可怜。银河系直径 10 万光年,人类的信号才走了 120 光年,连直径的千分之一都不到。
打个比方:把银河系缩成一个直径 100 米的大操场,人类信号覆盖的范围,就是操场正中央一个直径 10 厘米的小圆点。这个圆点以外,银河系其他地方根本不知道地球上有我们这号文明。
这就是为什么人类找了几十年外星人,连个明确信号都没逮到。不是外星人不存在,是我们的 "嗓门" 和 "耳朵",暂时都还够不着人家。
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我们发出的信号,才刚出门
人类第一次发出能跑挺远的无线电信号,是 1901 年马可尼搞出来的 —— 他从英国康沃尔往纽芬兰发了一组无线电报,信号穿越大西洋。从那以后,广播、电视、雷达、手机信号,一直在往外太空漏。
这些信号以光速扩散,到现在 120 多年了,自然形成了一个以地球为球心、半径 120 光年的 "信号泡"。泡里面的恒星,如果旁边有个跟我们技术水平差不多的文明,理论上他们是能听到我们的。泡外面的?还没传到。
这个泡里装了多少恒星?银河系平均每立方光年约 0.004 颗恒星,半径 120 光年的球体积约 700 万立方光年,算下来大概 3 万颗恒星。
3 万颗听着不少?银河系总共有 1000 到 4000 亿颗恒星。我们的信号只够这其中的几十万分之一。在这么小一片海域里舀了一勺水,没看见鱼,就断言大海里没鱼 —— 这结论下得太早。
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如果真有邻居,他们离我们有多远?
2020 年,英国诺丁汉大学的两位天体物理学家发了篇论文,用改造过的德雷克方程算了笔账:银河系里像地球这样的行星大约有 2 万个,其中可能正在跟我们一样、用无线电往外喊话的智慧文明,至少有 36 个。
这个数字不确定性很大 —— 德雷克方程里好几个变量我们压根没谱,比如生命出现的概率、智慧文明能撑多久。有人算出来银河系有几百万个文明,有人算出来只有人类自己,差别全在这些假设上。但 36 这个数字,可以拿来当一个感觉量级的参照。
假设这 36 个文明均匀撒在银河系里,互相之间的距离大概是几百到上千光年。就算最近的那一家离我们 600 光年,我们的信号才跑了 120 光年 —— 还得再走 480 年才能敲到人家的门。就算他们现在收到我们的信号立刻回信,来回也得 1200 年。
1200 年是什么概念?人类文明有文字记载才五千年。两个文明隔着几百光年互相发手电筒,光走到对方那里要几百年,谁也没法实时通话。
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就像一间巨大的黑屋子里两个人各拿一支小手电,光束只能照身边一小块,两人离得太远,谁也照不到谁 —— 但屋子里未必只有你一个人。
就算有外星人,我们也可能听不懂
距离只是第一层问题。第二层更麻烦:技术代差。
人类用上无线电才一百多年,在宇宙时间尺度上就是一眨眼。一个比我们先进一千年的文明,可能早就不用无线电了 —— 他们也许玩中微子通信、引力波通信,或者用我们现在压根想象不到的方式。就像古代用烽火台的人,永远理解不了手机是怎么把声音传到千里之外的。
我们拿无线电望远镜去监听,相当于守着一个老式收音机,想搜到手机信号 —— 频段都对不上,当然啥也听不见。
第三层问题:文明能活多久?
人类工业文明才几百年,这几百年里已经把核武器、基因编辑、人工智能、气候变化这些能终结自己的东西全搞出来了。如果一个智慧文明平均只能稳定存在个千八百年,那在银河系 130 多亿年的历史里,36 个文明很可能根本没凑到一块儿。一个灭绝了,下一个才冒头,像公交车站,车走了下一辆才来,两辆车永远错身而过。
这就是费米悖论的经典解释:宇宙很大,时间很长,可文明之间互相 "照面" 的窗口,窄得可怜。
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找了这么多年,为什么还是零?
为了找外星人,人类砸了不少钱。最有名的就是 "突破聆听"(Breakthrough Listen)项目 ——1 亿美元预算,用绿岸望远镜和澳大利亚平方公里阵列,监听最近的 100 万颗恒星、银河系中心和最近的 100 个星系。项目跑了好几年,到现在没逮到任何一个确认的外星信号。
但零结果不代表零存在。我们监听的恒星,在银河系 1000 多亿颗里占了零头;监听的频段也有限。人家可能用的是我们没在听的波段、没见过的编码。
另一路人马在走另一条路 —— 不找信号,找 "生命迹象"。用詹姆斯・韦伯太空望远镜分析系外行星大气:如果一颗行星的大气里氧气和甲烷同时存在,那大概率有生命在持续制造它们(这两种气体自己会反应,不能长期共存)。
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不过这里得拎清楚:找到生命,不等于找到智慧。地球有生命已经 38 亿年了,可智慧文明满打满算才几千年。就算哪天韦伯在某颗行星上闻到了 "生物气息",那上面大概率也是虫子和苔藓,不是会发无线电的邻居。
我们才刚出门
开普勒望远镜到现在已经发现了几千颗系外行星,很多就在恒星的宜居带里。按这个比例往全银河系推,宜居行星可能有几十亿颗。这么多颗行星,凭什么只有地球演化出了生命?从概率上说很难讲。
所以主流科学界的判断是:宇宙里大概率有其他生命,甚至有其他文明。只是距离太远、技术代差太大、文明窗口太窄,我们还没碰上。
人类的无线电信号还在以光速往外跑 ——120 光年、200 光年、1000 光年。也许哪一天,在某个我们还没命名的星球上,会有另一个文明的射电望远镜突然收到一缕来自第三旋臂、蓝绿色行星上的微弱杂音。
然后他们也会坐下来嘀咕:宇宙里,不会只有我们吧?
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