“银河系中有多少个地外文明？ 科学家算出了答案：36个！”

最近在《天体物理学》杂志上发表的论文中，英国诺丁汉大学的天体物理学家汤姆·韦斯特比和克里斯托弗·j·康塞利斯推断银河系中可能至少存在36个具有与地球文明相似无线交流能力的外星文明。

宇宙中是否存在外星文明一直是热门话题，有人相信它，也有人怀疑它。 天文学家呢？ 他们相信外星文明的存在吗？ 你有更科学的“证据”吗？

人类为什么不孤独？

让我们从哥白尼的原理开始

天文学中有着名的哥白尼原理。 地球在宇宙中的位置并不特别。 也有表示宇宙中的某个观测者会看到与我们看到的同样大尺度的结构图像，这已被众多天文观测所证实。 另外，也有人认为生命在宇宙中并不特别，而是“天体生物学哥白尼的原理”。 虽然至今为止人们还没有真正发现系外生命，但是很多天文学家对这个“原理”持有肯定的态度。 因为有更多的间接观测数据支撑着。

根据天文学观测，仅银河系就至少有2千亿颗恒星，宇宙银河总数在数千亿颗以上！ 其中的行星也并不少见。 自1995年人类发现第一颗系外行星以来，到现在仅仅20多年就发现了4100多个。 基于这些数据，人们可以根据概率论相当有把握地推断银河系内恒星周围的居住带存在类地行星的概率约为19%，也就是说银河系中至少有400亿个像地球这样的行星。 如果人类文明是唯一的，文明存在的概率不到四百亿分之一，违背了概率论中的“小概率事件原理”。 因为这个天文学家可以断定我们银河系里一定存在其他文明。

当然，这里有需要注意的问题。 也就是说，《天体生物学哥白尼原理》的直接数据源只有一个。 那就是地球。 由于这个结论也不是绝对的，所以基于单一数据的外推风险很大。 虽然目前还不完全清楚需要考虑多少参数，但从概率上看，只要小概率不亚于大基数，天文学家就确信它是正确的。

36种文明？

有这三个限定条件

光是地球这个数据点，英国诺丁汉大学的天体物理学家汤姆·韦斯特比和克里斯托弗·j·康塞利斯就用地球的形成环境和历史限制了外星文明的形成条件，推算出了“可交流文明”(掌握无线通信技术的文明)的数量。

首先，地球文明的诞生时期应该是50亿年左右，所以系外文明所在的母恒星的年龄必须在50亿年以上。 其次，它应该诞生在一颗大小如地球、位于恒星周围带内的岩质行星上。 第三，这个恒星系统必须充分含有铁、铜等金属元素。 只有这样，类地文明才能迅速发展。

因此，他们提供了计算银河系中可交流文明数量的方法——n = n * flfhzfm ( l/t′)。 。 其中，n*是银河系内恒星的总数，fl是50亿年以上恒星的比例；fhz是具有适当行星系的恒星的比例；fm是具有足够金属元素的恒星的比例；l是能够交流文明的平均寿命，即文明从有进行无线通信的能力之日起到灭亡的平均时间。 t’是(智慧)生命进化的平均可用时间。 以地球为例，可以估算为恒星形成50亿年后到今天这段时间的平均值。 例如，在目前年龄为80亿年的地球型行星系统中，其生命进化的可用时间为30亿年。

根据最新的观测数据，用强弱将限制条件分为12个等级，得出了银河系中有36个类似地球的文明的结论。

进化了50亿年的外星人？

依然存在很大的不确定性

研究人员给出了银河系中类地球文明数量的下限，并进一步计算，认为离我们最近的类地球文明应该在17000光年以下。 但是，本文给出的公式与德里克的公式相比，不禁让人怀疑这个公式中可能有不独立的参数。 例如银河系恒星的平均金属丰度和平均年龄，也就是fl和fm可能不是独立变量，但关联性很小，可能不会影响结果。 同样地，fhz也未必与其他参数无关，直接将它们的概率相乘可能并不完全正确，但研究者也没有进行更多的分析。 此外，它还显示了t'=48±5.5亿年，这意味着诞生于银河系中的类地行星上的文明，他们的平均进化时间已经接近50亿年。 那样的话，银河系中已经进化出了比我们多几十亿年的外星文明！ 他们的文明程度难以想象。

无论如何，估算外星文明的数量仍然存在很大的不确定性，今后随着观测数据的增加，估计将会更加准确。 (李鉴作者是北京天文馆研究员)