Monday, February 8, 2010

德雷克方程式:算與外星人相遇的概率有多高

2005年,英國科幻小說大師H.G.威爾斯的名著《世界大戰》(War of the Worlds)被再次搬上了銀幕,主演是好萊塢著名影星湯姆·克魯斯。影片講述的是火星人侵略地球的故事,實際上,科學家通過探測已經確定火星上並不存在有智慧的生命。不過,如果把範圍擴大到整個宇宙,是否有外星人存在呢?

確切地說,是否有和我們人類一樣有智慧的生命體存在呢?

關於外星人是否存在,有一個著名的公式。這個公式被稱為德雷克方程式,後來又被稱為“綠岸公式”。它是由美國天體物理學家福蘭克·德雷克在綠岸鎮提出的,故而得名。

利用這個公式可以估算出銀河系中有多少個星球居住著和我們人類一樣有智慧的生命體。這個公式其實是將以下7個要素相乘求積。

德雷克方程式———

銀河系每年誕生的恒星的數量:
該恒星擁有行星的概率;
其中具備生命誕生條件的行星的數量;
生命誕生的概率;
該生命進化成有智慧的生命體的概率;
擁有與其他星球進行通信的技術的概率;
該技術文明能夠存在的時間。

然而,每個要素目前都還沒有具體的數值。代入的數值不同,結果也會大相徑庭。

假如銀河系中一共有1000億顆行星,其中具備生命誕生條件的佔1/1000,然而這些星球中,只有1/100實際上誕生出了生命。這麼算下來銀河系中約有100萬顆行星存在生命。

然而,即使這100萬顆行星上的生命體都已進化為我們人類這樣高級的生命體,而且還掌握著與其他星球進行通信的技術,我們和外星人相遇的概率還是很低。

雖然我們與外星人相遇的機會不大,但是在宇宙的某個地方存在和人類一樣有智慧的生命體的概率卻相當高。

從概率學上說,在銀河系中,存在和我們人類一樣有智慧的生命體的行星就有100萬個。即使這100萬顆行星均勻地分佈在銀河系中,其中距離最近的行星離地球也有500光年。這就是說,以光的速度行進,從地球要走500年才能到達該行星。此外,除了距離上的阻礙外,生命體的存在時間上也有差異。

所謂存在時間上的差異是指其他星球上有智慧的生命體與我們人類在掌握高度發達技術的時間段上存在時間差。更何況,我們人類目前還不知道如何將現有的技術和文明維持到永遠。

縱觀宇宙誕生以來的150億年,人類的出現不過是最近數百萬年的事情,而人類掌握高度發達的技術又不過是近幾百年的事情。在漫長的宇宙歷史長河中,這無異於星光一閃。即使其他星球上也存在有智慧的生命體,也許它們在人類誕生之前就已經滅絕,或者在人類滅絕之後才會誕生。

有智慧的生命體在同一時期具有高度發達的技術的概率是很低的,而在不同時期發展到高度發達的技術水準的概率相對較高。即使非常巧合,我們人類與其他星球上的某種有智慧的生命體同時掌握了高度發達的技術,但也會由於距離上的阻礙而難以相見。如果有一天我們真的收到了來自外星人的資訊,那也是他們在500年前發出的。如果我們回信了,也只能等500年後才能到達外星人所在的星球。

現在,世界各國都試圖捕捉外星人發送的電波。可是遺憾的是,到目前為止,尚未出現捕捉到外星人電波的報告。

即使萬一我們真的有幸捕捉到了外星人發出的資訊,證明了外星人的存在,但介於空間和時間的阻礙,還是很難與他們相見。目前,我們人類還沒有掌握跨越時間和500光年距離的技術。當然,如果外星人掌握了這種技術,那就另當別論了。

小說和電影中描寫的外星人大多對我們的地球很感興趣,不知道真實的外星人是否也如此。如果某個星球的外星人對地球很感興趣,而且還掌握了穿越時空的技術,那麼總有一天我們會和他們見面的。

此外,小說和電影中常把外星人描寫成攻擊地球的侵略者。如果真是這樣,我們人類根本沒有獲勝的希望。不過,如果外星人已經具有到達地球的高度發達的技術,我想他們也不太可能進行侵略戰爭。不喜歡戰爭才是他們生存下來的原因,否則外星人早就滅絕了,怎麼可能讓技術發展到很高的水準。

總之,還是先不管外星人是否會侵略我們,等真正遇到他們的時候再擔心吧。

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題外話:德雷克方程式 VS 尋找真愛

(路透倫敦19日電)每天可能都有愛情故事上演,但倫敦一名經濟學研究生指出,在倫敦找到真愛的機率跟到銀河系裡找到外星人幾乎一樣小。

美國天文學與天文物理學家德瑞克(FrankDrake)1960年寫出德瑞克方程式。科學家常用這個方程式計算我們銀河系中存在外星人的可能機率,華瑞克大學(University ofWarwick)經濟學助教貝克斯(PeterBackus)用同一個方程式計算他自己在倫敦尋獲真愛的機率,結果發現竟然只有0.00034%。

31歲的貝克斯挑理想的另一半甚至沒有那麼嚴苛,他只要求對方也住在倫敦、年齡介於24-34歲之間、擁有大學學歷;貝克斯自己住在倫敦中部一艘狹窄的船屋上。

他預估符合條件的女生之中,只有5%的外貌會吸引他,這又進一步降低了找到真命天女的機會。

貝克斯說,依此看來,全英國約有1萬500個女性完全符合他的條件,而德瑞克方程式算出銀河系中可能存在1萬個可溝通的文明社會,貝克斯的可能理想情人只比可能存在的外星人多一些而已。

他估算,僅0.14%的倫敦女性以及0.017%的英國女性通過他的門檻。

但談戀愛需要兩個人才行。

如果貝克斯的夢中情人跟他一樣挑剔,要找到也會對他心動的人,機率就只剩0.00034%而已。

他分析:「全英有26個女人其中之一可能跟我發展美好戀情,那也就是,某天晚上在倫敦,我有0.00034%的機會遇到她們其中之一,28萬5000分之一的機會,希望不大。」

不過愛情仍會推翻一切來敲你的門,自從貝克斯開始寫這篇愛情方程式的報告,他也開始跟自己的鄰居交往,對方符合他的年齡要求,擁有大學學歷,而且也住在一艘船屋上。

中央社

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