宇宙最惊人的理论

宇宙就是一座黑暗森林，每个文明都是带枪的猎人，竭力不让脚步发出一点儿声音，因为林中到处都有与他一样潜行的猎人。如果他发现了别的生命，能做的只有一件事：开枪消灭之。在这片森林中，他人就是地狱，就是永恒的威胁，任何暴露自己存在的生命都将很快被消灭。

—— 刘慈欣《黑暗森林》

宇宙里究竟有多少颗星星？

天气晴朗的时候仰望星空，我们可以看到2500个恒星，于是感慨宇宙浩瀚无穷。但是我们所观测到的恒星，，只是银河系里恒星数量的一亿分之一（如下图）。银河系里大约有1000亿至4000亿个恒星，在可观测的宇宙内，假设每一个星系对应同等数量的恒星，那么可观测宇宙内的恒星数量大概在10^22到10^24之间（比地球上的沙子还要多）。

科学界称和太阳类似的恒星在宇宙中大约有5%至20%的可能性，初步都按照数量估值的下限来计算，那么就有5×10^20个恒星与太阳类似。

那么宇宙中又拥有多少和地球类似的行星呢（有液态水、阳光、可呼气空气）？根据科学界的假设，这个大约在22%左右，结合前面采用的 5%类太阳恒星的假设，就是说宇宙中有至少 1%的恒星，拥有一个类似地球的行星，也就是说存在 10^20 个类似地球的行星。

再往后推算，假如类似地球的行星中有1%的可能性发展到了智能文明，也就是说宇宙中存在100万亿个只能文明。再往小的说，银河星的恒星数量大约是1000亿，那么银河系里就大约有10亿个类似地球的行星以及10万个只能文明。

SETI（地外文明搜寻计划）是一个以搜寻地外只能文明信号为目的的组织。如果银河系存在10万个只能文明，哪怕只有一部分收到了我们发出的信号并同样向我们发出联系信号，那么SETI也应该会收到很多地外文明的证据。

但是SETI从来没有收到。

费米悖论

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。

戴森球

“戴森球” ，是弗里曼·戴森在1960年就提出的一种理论。所谓 “戴森球” 其实就是直径2亿km不等，用来包裹恒星开采恒星能的人造天体。这是一个利用恒星做动力源的天然的核融合反应堆，一种设想中的巨型人造结构。戴森认为这样的结构是在宇宙中长期存在并且能源需求不断上升的文明的逻辑必然，并且他建议搜寻这样的人造天体结构以便找到外星超级文明。

我们的太阳是个很年轻的恒星，我们的地球也不过45亿年的岁月，肯定存在比地球还要发达且古老的行星，它们的技术已定远远领先于我们。

根据卡尔达肖夫指数（一个文明所能够利用的能源数量）来度量文明层次，一共有三个类别：

I 型文明：有能力使用所在行星的全部能源。人类还没有达到 I 型文明，按照卡尔萨根的算法，人类可以算作 0.7 型文明。

II 型文明：有能力使用母恒星的全部能量。一种可能是戴森球，这是包围母恒星的巨大球形结构，它可以捕获大部分或者全部的恒星能量输出。

III 型文明：把前面两张都甩在了后面。她能够动用相当于整个银河系那么多的能源。如果掌握了这个文明，他们可能已经掌握了星际旅行的方法，甚至开始对整个星系的殖民了。

假如宇宙中真的存在这么发达的文明，它们应该早就找到我们了，可是并没有。

根据费米悖论，科学界提出了几种解释：

第一类解释：并不存在 II 型和 III 型的文明。但是以上的推算又证明银河系有数千个可能的高等文明，也就是说肯定存在其他干扰因素。

这个因素就是大过滤器理论。

大过滤器理论

大过滤器理论认为，在生命出现前到 III 型文明出现的过程中，有一堵几乎所有生命都会撞上的墙，这面墙是漫长的演化过程中一个极端困难甚至不可能跨过的阶段，这个阶段就是大过滤器。

根据大过滤器理论，我们有三种可能：

1、我们是稀有物种。

我们可能已经越过了大过滤器阶段，成为了极少见的高级智慧文明其一。

2、我们是第一批。

宇宙是直到最近才变得适合智能生命发展的。这样的话，我们和其它物种都还在朝超级智能的方向发展，超级智能只是暂时还没发生罢了。

3、我们有大麻烦了(大过滤器就在我们前面)

一个可能的大过滤器是经常出现的自然灾变。比如上面提到的伽马射线暴，不过伽马射线暴还没完，说不定哪天地球生命就突然被灭绝了。另一种可能是智能文明到达一定的技术水平后不可避免的把自己毁灭了。

所以每当听见火星探索生命的时候，我都高兴不起来，因为倘若真的发现了复杂生命的化石，就说明地球的大过滤器并未到来，不久之后将会洗劫地球。

夜空沉默便是金。

第二类解释：II 型和 III 型智能文明是存在的，因为一些原因我们还没和他们取得联系。

1、超级智能可能已经造访过地球，但是那时候我们还不在。有记录的人类历史只有 5500 年，在那之前就算发生了什么牛逼的接触也没有办法流传下来。

2、银河系已经被殖民了，我们只是生活在一个荒芜的角落里而已。（外星人殖民繁华的城市就好了，没时间顾及某个悬臂上的小星系）

3、对于高等物种来说，物理殖民是个很落后的概念。它们可能已经利用戴森球给自己的家园提供了无穷尽的能量，或者已经由实体状态发展为了意识状态。

4、黑暗森林。刘慈欣的科幻小说《三体》中，一个核心的剧情道具是书中人物罗辑提出的 “黑暗森林” 理论。这个理论的大意是，以文明为行为实体来观察，宇宙中每一个文明的目的都是生存，其最深刻的恐惧则是被剥夺生存。而宇宙的总资源是有限的。因此文明必须隐藏实力，避免被其他文明发现，并且时刻准备攻击他者以争夺资源、保障自身。

5、还记得《独立日》里的收割者和刘慈欣的小说《捕食者》吗。高级生命就像病毒一样，侵蚀完一颗星球后就继续下一颗。

6、我们的技术太原始。

7、我们的世界只是四维生物的想象。（真悲观）

夜晚的天空为什么是黑色的？

奥尔贝斯悖论

如果宇宙是均匀且无限的，那么不管你向哪看，你都会看到无数颗恒星发出的光。因此，夜晚的天空应该是一片火海，但事实是，夜晚的天空是黑色的。

解决这个问题的是美国作家埃德加·爱伦·坡，他在一篇散文诗《欧雷卡》上说出了不得了的话：

如果星星是没有止境的，展现在我们面前的天空背景应是均匀照明的，像银河系那样。因为在整个背景中不可能找得到一处没有星星。因此在这种情况下为什么我们的望远镜在数不清的方向么也看不见的原因是：不可见的背景距离是如此遥远，以致根本没有光线能到达我们。

但是这些黑色实际上是微波辐射，所以，夜晚的天空并不是黑色的，如果我们的眼睛能够或多或少看到微波辐射，不只是可见光，我们就能看到来自宇宙大爆炸的辐射充满夜空。在某种意义上，这种辐射会出现每个晚上的天空。如果我的眼睛能够看到微波，我们就会看到位于最远的星星之外的创世主。

— End —