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一个有趣的费米悖论新解

 激扬文字 2015-11-17
一个有趣的费米悖论新解

我们的地球在宇宙中的存在一直是一个迷。地球上的生命逐步进化成创造先进技术的人类,而人类又正在寻找其他居住在银河系中的具有先进技术的智慧生命。有一个问题,在宇宙的小小角落里,好像只有人类才是具有智慧的物种,这到底怎么回事?

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宇宙中无数类地行星艺术图。

这个问题正是费迷悖论的基础:根据宇宙存在的时间以及无数绕恒星运转的行星上生命进化的高度可能性,理应进化出高智能的外星人,但是他们到底在哪里?

地球是宇宙的早产儿?

根据哈勃太空望远镜和开普勒太空望远镜搜集到的数据的一项新的研究分析,地球(以及上面的所有生命)也许是宇宙的“早产儿”。这项新研究的逻辑结论是:我们之所以没有听到任何外星高级文明的声音,是因为宇宙还没有来得及大量创造出宜居的行星。

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太阳系诞生之处艺术图。

该研究单纯关注于宜居行星演化的可能性。研究表明,当我们的行星在46亿年前从年轻的太阳原系中诞生时,宇宙中只有8%的宜居行星产生。这意味着,还有92%的宜居行星在地球诞生之际仍未“出生”。就算再过60亿年,太阳寿命终结,宇宙诞生宜居行星之旅也还不会结束。

这项研究的负责人,来自美国太空望远镜科学研究所STScI的彼得·博尔兹说道:“我们主要动机是了解地球在宇宙未来的处境,与所有在宇宙中形成的行星相比,地球其实属于早期形成的行星。”

哈勃太空望远镜收集的数据向天文学家展现了一个现象——在100亿年前,年轻的银河系曾经快速且大量地生产恒星,但参与该过程的氢和氦的比例确很低。如今,恒星诞生的速度虽然比早期要慢得多,但是依然有足够的剩余气体可用,接下来很长一段时间仍会有恒星与行星不断产生。

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在大麦哲伦云的一个恒星形成区。

同样来自STScI的莫莉·皮尔说:“自宇宙大爆炸以后,银河系内外仍有充足的物质,用于未来继续创造更多的恒星与行星。”

探寻外星生命的方法

通过将哈勃和开普勒搜集的外星数据整合,研究者已经拼凑出一幅银河系中可能的宜居行星的版图,并把它作为整个宇宙中其他宜居世界的模型。

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两条旋臂的银河系想象图。

开普勒望远镜自2009年开始搜集数据以来,已经让我们见识了形形色色的围绕恒星运转的岩石类行星。它们中有成千上万的在宜居带内绕着自己的恒星运转。所谓的宜居带是指行星系中适合生命存在的区域。

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基于观测数据的银河系红外线画像。

通过开普勒相对有限的数据资料推算,天文学家预测,银行系中应该有10亿个类地行星正在围绕它们各自的恒星在宜居带中运转。如果按照可观测的宇宙中存在1000亿个银河系来考虑,整个宇宙中宜居类地行星的数量将是一个巨大的数字。

同时,根据新的研究理论,宇宙才刚刚开始它的行星诞生之旅。100万亿年后宇宙中仍将拥有恒星,因为那时宇宙仍然还在持续向其热寂迈进。这也给未来在恒星宜居带产生众多宜居行星提供了充足的机会。

在这些观察分析之下,研究者预测,类似地球2.0的行星很有可能在银河系中的巨星系团或矮星系中突然出现,因为在这些星群中蓄积着形成恒星(之后形成行星)的气体。然而,随着这些气体越来越多的在银河系任性的星暴中被消耗,银河系中行星形成的时间也随之变得有限。

调查者阐述,处于宇宙进化过程中,早期文明进化的好处是,我们拥有绝佳的研究宇宙进化的机会。我们能通过哈勃这样的太空望远镜观察早期银河系的形成,并见证宇宙大爆炸残留的迹象。在未来万亿年的文明社会里,宇宙将会与现在大有不同,更多的星系将被发现,而最早的宇宙大爆炸的迹象(例如宇宙微波背景辐射)将会渐渐衰退。

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宇宙微波背景辐射。

思索外星文明,怎样诠释一个更成熟且永恒扩大的宇宙是一件有趣的事情。因为对于人类来说,这是一个缺乏起源线索的宇宙,而所谓的起源也是人类想当然认定的。

费米悖论新解

也许,地球真的是个“早产儿”,而人类是宇宙中第一批智慧文明。当然,这充其量是一个趣味的思维试验,用它来预测未来外星文明的存在,并揣摩外星文明会怎样诠释他们宇宙的环境。但是,它真切的提出了解释费米悖论的一种可能性。

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原来外星人特么还没出世。

貌似宇宙对于创造新世界和新生命(甚至新文明)有着无限的潜力。从生命在地球上出现到消失看似是一个漫长的过程,但是在五十亿年后,地球将不可避免地同太阳的毁灭一起灭亡。这项研究同时提醒我们,宇宙中智慧生命的生成其实是短暂的,而更多的文明将会在我们消失后进化出来。

翻译:Julie,校对/编辑:小三

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