銀河系,也許早已被無數「死去的文明」填滿。
這些文明曾點亮群星,又在時間的長河中自我湮滅,只留下寂靜的信號塵埃。
這一結論來自2020年12月14日發表在arXiv上的一項新研究。研究團隊利用天文觀測數據和統計模型,模擬了銀河系中智慧生命的誕生與消亡。他們的工作,相當於對著名的Drake方程進行了半個世紀後的更新版。1961年,SETI創始人Frank Drake提出該方程,用以估算銀河系中外星文明的數量,而這一次,科學家們用更加精確的天文數據重算了一遍宇宙的「智慧命運」。
銀河系,也許早已被無數「死去的文明」填滿。
這些文明曾點亮群星,又在時間的長河中自我湮滅,只留下寂靜的信號塵埃。
這一結論來自2020年12月14日發表在arXiv上的一項新研究。研究團隊利用天文觀測數據和統計模型,模擬了銀河系中智慧生命的誕生與消亡。他們的工作,相當於對著名的Drake方程進行了半個世紀後的更新版。1961年,SETI創始人Frank Drake提出該方程,用以估算銀河系中外星文明的數量,而這一次,科學家們用更加精確的天文數據重算了一遍宇宙的「智慧命運」。
論文由三位加州理工學院的物理學家與一位高中生共同完成。他們不僅想知道生命可能在哪兒、何時出現,更試圖回答一個令人不安的問題:智慧生命的最大威脅,是否就是它自己?
NASA噴氣推進實驗室的天體物理學家Jonathan H. Jiang解釋道,自Carl Sagan時代以來,天文學取得了巨大的進步。得益於哈勃望遠鏡與開普勒望遠鏡的觀測,我們如今已經掌握了銀河系中氣體、恆星的密度、恆星形成速率、系外行星數量以及超新星爆發頻率等關鍵參數。這些在當年的《Cosmos》節目中都還是未知數。
研究團隊考慮了影響智慧生命出現的諸多條件,例如類似太陽的恆星是否擁有類地行星、致命超新星爆發的頻率、智慧生命出現所需的時間,以及高級文明自我毀滅的傾向。
當這些變數被納入銀河系的演化模型後,研究者發現,生命出現的概率峰值位於距離銀河中心約一萬三千光年的區域,並出現在銀河系誕生約八十億年之後。相比之下,地球位於距離銀河中心約兩萬五千光年的邊緣地帶,而人類文明直到銀河系形成約一百三十五億年後才出現。
換句話說,我們可能是一支「邊疆文明」,在時空上都屬於後來者。但若假設生命在宇宙中確實頻繁出現,那麼在那條距離一萬三千光年的「黃金帶」上,可能曾密集分布著其他文明。那裡的恆星與太陽相似,提供了相對穩定的孕育環境。
研究圖表顯示,銀河系的年齡與距離中心的關係揭示出一個文明出現的熱點:銀河形成後約八十億年、距中心一萬三千光年的區域最適合智慧生命繁盛。然而,這些文明中的多數,如今或許都已不復存在。
團隊認為,即使銀河系在五十多億年前迎來文明的鼎盛期,如今仍存的文明大多年輕。因為在漫長的時間尺度上,智慧生命極有可能自我毀滅。無論是核戰爭、生態崩塌,還是失控的技術災難,即使每個世紀只有極低概率,那也足以讓大多數文明在宇宙歷史中消失殆盡。
這項研究中最難確定的變數,正是文明自我滅絕的頻率。科學家承認這是模型里最大的不確定性,卻也是最關鍵的一個。如果哪怕只有極小的概率,一個文明在某個世紀自我終結,那麼當銀河達到文明高峰的億萬年後,絕大多數的他們都早已成了沉默的灰燼。
論文目前正在提交同行評審。它或許無法告訴我們外星人究竟在哪裡,但它揭示了一個更深的可能:宇宙不是空無一物,而是滿載曾經存在過的聲音,只是那些聲音都已熄滅。
而人類,也許只是那漫長星海中,還未按下自毀按鈕的最後一群。

(示意圖)