英国广播公司(BBC)据中国网发表的一篇文章称，英国天体物理学家最近发表了一篇研究论文，称我们的银河系可能至少有36个类似于地球、活跃和发达的智慧文明。“银河系可能有36个外星文明”的数字是如何计算出来的？有外星人吗？地球真的是一个孤独的星球吗？

2019年7月22日，西班牙卡纳里亚斯天体研究所（Instituto de Astrofisica de Canarias）发布的模拟图描述了大约100亿年前银河系祖先星系与矮星系Gaia-Enceladus的合并(左)，以及银河系目前的场景(右)。

公式

是否存在类似地球的外星文明，地球是否是银河系的孤独星球，这个古老的问题第一次有了具体的猜测数字，离答案又近了一步。

诺丁汉大学天体物理学教授康塞利斯(Christopher Conselice)和韦斯特比(Tom Westby)在《天体生物学》网站(2020年4月)和《天体物理学》(2020年6月)杂志上发表他们的研究论文。

论文提到“银河系可能有36个外星文明”。那么，这个数字是怎么计算出来的呢？

到目前为止，最重要的工具是德雷克公式，1961年天文学家德雷克(Frank Drake)提出的。

该公式包含7个因素，根据这些因素计算出银河系可能具有交流能力的智能文明星球的数量。为了计算，必须首先确定所有的因素。

这些因素需要多长时间才能从银河系每年产生多少恒星，这些恒星可以形成类地行星的比例，到一种类地球文明从产生到向太空发送可以探测到的通信信息的能力。

2013年，麻省理工大学(MIT)西格尔，天体物理学家(Sara Seager)提出她的公式来计算未来几年可能会发现多少行星具有可探测的生命迹象。

该公式的因数包括可观察到的恒星数量，周围有多少行星，可观察到多少，等等。

西格尔的公式不涉及外星生命是否智能，是否可以使用无线电发射信号；她关注的是地球上的生命是否足以改变地球大气层的化学成分组合，就像地球大气层一样。这种化学成分的组合类似于人类的指纹，通过对大气层的分析，可以探测地球上是否有生命，以什么形式存在。

2011年12月20日，美国航天局宣布，开普勒太空望远镜最近首次发现了两颗类似地球大小的行星，这也是迄今为止在类似太阳的恒星系中发现的最小类地行星。

软肋

但是，为什么这两个工具到目前为止还没有得到实际的计算结果呢？关键是组成公式的大部分因素都是未知的。

大问题：宇宙(The Big Questions: The Universe)克拉克是一本书的作者(Stuart Clark) 这本书指出，德雷克公式的主要用途是提供一个想法，一个框架。

由于公式运算所需的七个因素中只有一个是已知的，即每年形成多少新星，天文学界普遍接受的计算结果是每年平均7颗。

目前德雷克公式中的其他因素尚不清楚，也难以确定。

和德雷克公式一样，西格尔公式的致命弱点无法确定许多因素的值，也没有多少定量计算值，但两者都有助于人们理清思路。

最近，国际学术期刊《自然-天文学》在网上发表了一篇天文学研究论文，称银河系恒星的诞生可能来自银河系与邻近人马矮星系的周期性“密切接触”。

假设

诺丁汉大学天体物理学家康塞利斯和韦斯特比在德雷克公式的基础上提出了新的想法，或者在调整公式的前提下调整了新的因素和假设，得出结论比 “0-10亿之间”的无意义跨度更具体。

太阳是一颗围绕恒星周转的行星，如地球，可以在一定条件下形成生命。

他们的计算是基于一组假设。首先，假设在银河系的其他类似地球的行星上，智慧生命的形成和进化就像地球文明一样，生命自然会在行星诞生几十亿年后出现，然后不断进化。

根据天体生物学哥白尼原则，从化学反应到星球形成，一切都可能发生在必要条件下。

假设智慧生活的形成有科学的规律，而不是随机的、随机的、不规则的或独特的，那么根据康塞利斯团队的计算，结果是“至少36”，即银河系可能至少有36个类似于地球文明的活跃外星文明。

数据图：研究人员绘制了一幅精细的银河系三维图。最新的三维图显示，整个银河系呈卷曲的S形，即天文学家描述的翘曲结构。

哥白尼极限

哥白尼极限概念用于天体生物学的这个操作过程(Astrobiological Copernican Limits) 。

哥白尼是15-16世纪欧洲文艺复兴时期的波兰神父、天文学家、数学家、医学家和法学博士。他提出日心说(太阳是宇宙的中心，地球围绕太阳转)，留下了巨大的天体操作理论，彻底改变了人类的宇宙观。

哥白尼极限被称为天体生物学，分为强极限和弱极限。弱极限是指智能生命可能在行星形成后至少50亿年内出现。例如，地球智能生命最多出现在50亿年前或之后的任何时候。

在宽松的哥白尼理论弱极限假设下，康塞利斯团队计算出，目前银河系至少有928个外星智慧文明。这意味着在更近的距离内有更多的文明，大约需要700年的时间来探索。

强极限包括一系列非常严格的限制条件；根据强极限假设，生命发生在银河系中国地球行星形成后的45亿到55亿年之间，过程是指地球。因此，银河系可能拥有约4到211个交流技能的智能文明星球，其中最有可能的是36个。

康塞利斯指出，这是一个保守的估计。因为他们的计算中还有一个设定值，那就是地球文明开始向宇宙发出电波信号的时间，大约是100年。

由于外星文明距离地球至少1.7万光年，如果地球文明能持续到那一天，地球人与外星人之间的一对一接触和交流将不得不等待6120年。

然而，他们在论文中指出：“对外星智慧文明的搜索不仅揭示了生活形式的存在，也为我们自己的文明将持续多久提供了线索。即使我们一无所获，我们也在探索自己的未来和命运。”

回归现实

剑桥大学专家肖托尔博士(Oliver Shorttle)认为最新算法中有很多设定因素过于含糊，需要仔细分析，明确界定，否则计算结果意义不大。

他在接受《卫报》采访时指出，包括地球上生命在内的这些因素最早是如何出现的？此外，有多少被认为适合生存的地球行星真的能孕育出智慧生命和文明。

穆拉德太空科学实验室(Mullard Space Science Laboratory)科蒂斯教授(Andrew Coates) 承认康塞利斯团队的假设和计算是合理的，但至少目前，寻找外星文明的努力仍然更现实地关注靠近地球的太阳系行星。

这方面的努力包括欧洲宇航局与俄罗斯合作的Exomars 火星登陆和探索计划将在未来探索木星和土星的月球。