分享

费米悖论

 大叔0y7rkkp42r 2017-02-05

费米悖论阐述的是对地外文明存在性的过高估计和缺少相关证据之间的矛盾。1950年的一天,诺贝尔奖获得者、物理学家费米在和别人讨论飞碟及外星人问题时,突然冒出一句:“他们都在哪儿呢?”这句看似简单的问话,就是著名的“费米悖论”。“费米悖论”隐含之意是,理论上讲,人类能用100万年的时间飞往银河系各个星球,那么,外星人只要比人类早进化100万年,现在就应该来到地球了。换言之,“费米悖论”表明了这样的悖论:A.外星人是存在的——科学推论可以证明,外星人的进化要远早于人类,他们应该已经来到地球并存在于某处了;B.外星人是不存在的——迄今为止,人类并未发现任何有关外星人存在的蛛丝马迹。

悖论基础

阐述的是对地外文明存在性的过高估计和缺少相关证据之间的矛盾。

产生背景

在1950年的一次非正式讨论中,诺贝尔奖获得者、物理学家费米在和别人讨论飞碟及外星人的问题时,突然冒出一句:“他们都在哪儿呢?”,如果银河系存在大量先进的地外文明,那么为什么连飞船或者探测器之类的证据都看不到。

对这个话题更加具体的探讨最早出现在1975年麦克·哈特的文章中,有时也被叫做麦克·哈特悖论。另一个紧密相关的问题是大沉默——即使难以星际旅行,如果生命是普遍存在的话,为什么我们探测不到电磁信号?

有人尝试通过寻找地外文明的证据来解决费米悖论,也提出这些生命可能不具备人类的智慧。也有学者认为高等地外文明根本不存在,或者非常稀少以至于人类不可能联系得上。地球殊异假说有时被认为为费米悖论提供了一种解释的答案。

从哈特开始,很多人开始发展关于地外文明的科学理论或模型。大部分工作都引用费米悖论作为参考。很多相关的问题已经得到重视,内容包括天文学、生物学、生态学和哲学。新兴的天体生物学给问题的解决引入了跨学科的研究手段。

悖论发展

费米悖论亦称费米佯谬,在费米提出之后,该佯谬得到了不断的发展,如今被称为“齐奥尔科夫斯基(K. Tsiolkovsky)·费米·维尤因(D. Viewing)·哈特(M. Hart)·蒂普勒(F. Tipler)佯谬”,这些人都曾参与了费米佯谬的讨论并提出了重要观点。

1959年,《Nature》发表了一篇想象力十足的文章《寻求星际交流》——它如今已被该领域研究者奉为“经典中的经典”,两位天文学家科科尼和莫里森提出,可以利用微波辐射来探测银河系其他文明的构想。之后天文学家弗兰克·德雷克(Frank Drake)提出了两道方程解,被称为德雷克公式 (又叫德雷克方程 ):

公式2为:N=R*×Fp×Ne×Fl×Fi×Fc×L

费米悖论正在加载费米悖论

其中:

N 代表银河系内可能与我们通讯的文明数量

Ng银河系内恒星数目

fp恒星有行星的比例

ne每个行星系中类地行星数目

fl有生命进化可居住行星比例

fi演化出高智生物的概率

fc高智生命能够进行通讯的概率

fL科技文明持续时间在行星生命周期中占的比例

公式2与公式1的区别在于R*替代了Ng,L替代了fL。

R*为银河系形成恒星的平均速率,

L为科技文明寿命

德雷克公式

用来估测银河系中存在地外文明星球的数量是多少。“德雷克方程”被看作是理论上对费米佯谬的第一次正式回应。

但科学家不同意很多公式中变量的值(可以严谨地说德雷克公式计算于银河系中且我们可能接触的外星生物的数量,而不是有生命的机率)。取决于不同的值,方程式可以暗示生命的形成是频繁或稀少的。德雷克计算我们在任何时间可能接触的外星生命只有1个。

1975年,哈特在皇家天文社会学学报上发表论文《关于地球上地外文明缺席的解释》,首次把费米佯谬作为一个严肃的概念来讨论。针对费米的问题,他提出四种解释:1、对地外文明而言,进行星际旅行还不可行。2、从动机分析,地外文明不打算和人类进行接触。3、地外文明刚刚出现不久,和人类的接触还需要一段时间。4、地球已经被外星文明拜访过了,只是我们不知道而已。哈特逐一进行讨论后,认为以上四个理由都不成立,由此得出的反推结论只能是:地外文明根本不存在。

哈特的文章获得了出奇高的关注率,大量的科学家开始积极关注费米佯谬,并提出了自己的意见。以观点激进而闻名的蒂普勒极力主张,用一种理论上能进行自我复制的“冯·诺依曼探测器”来代替无线电搜索。格瑞恩在论文《大沉默:关于地外智慧生命的争论》中,则认为德雷克方程的各项参数设置存在缺陷,并提出补充建议。

    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多