解谜费米悖论,我们可能永远也无法找到外星人( 二 )


这篇论文是如何另辟蹊径地解决费米悖论的呢?
宇宙如此浩瀚 , 准确估计小绿人(外星人)存在的可能性并不容易 。
1961年 , 天文学家弗兰克·德雷克(FrankDrake)提出了一个公式 , 将7个“参数”相乘估算出N , 即在某一特定时刻 , 我们银河系里可发现的文明数量:
解谜费米悖论,我们可能永远也无法找到外星人

图片来源:徐明
对于科学地计算外星生命可能性来说 , 德雷克方程只是一个粗糙的工具 。 然而 , 在没有其他更好方法的情况下 , 它仍然是天文学家计算外星智慧生命可能性的唯一方法 。 这个公式很难得出确定的结果 , 因为虽然其中一些参数 , 如R*——即每年形成新恒星的数量——是相对比较清楚的 , 但其他参数的选值仍然存在巨大的不确定性 。
以L这个参数为例 , 它代表一个可探测文明的平均寿命 。 回顾一下过去地球文明的平均长度 , 我们得出一个很低的假设值也不算过分 。 而且如果参考罗马人、印加人或埃及人的历史 , 那么对这个参数的取值似乎最多就几百年 。 但从另一方面来讲 , 如果有一个文明能发达到可以进行星际旅行的程度 , 你会认为它的寿命起码要持续数十亿年 。
如此巨大的不确定性 , 使得德雷克方程的结果最终取决于使用它的人是乐观还是悲观 。 这也是为什么前人的论文中得出的N值从10到数十亿不等 。
解谜费米悖论,我们可能永远也无法找到外星人

正如SETI创始人之一的天文学家吉尔?塔特在2000年接受《国家地理》杂志采访时毫不留情地指出:“德雷克方程妙在用我们无法确知的东西进行运算 。 ”
为了克服这种不确定性 , 人们尝试为每个参数选取不同的估计值 , 这些估值有的保守 , 有的乐观 , 还有些介于两者之间 , 然后取它们的平均值 。
然而FHI的研究人员在他们题为“解迷费米悖论”的论文中对这一方法提出质疑 。 他们在该文里论证了用这种方法为参数赋值是如何得出过高的N值 , 从而误以为悖论是正确的 。
这是因为简单粗暴地选择一些估算点并将它们塞进德雷克方程中 , 并不能很好地权衡我们对每个参数不同的见解 。 举个例子 , 假设有三个科学家对L的估值有不同的看法:
解谜费米悖论,我们可能永远也无法找到外星人

图解:A科学家认为:“L介于1到10之间”
B科学家认为:“L介于10到100之间”
C科学家认为:“L介于100到1000之间”
如果你对从1到1000的所有可能的整数值取一个基本的线性平均值 , 意味着C科学家的意见对结果的影响就会是A科学家的90倍 , 因为在他的取值范围里 , 可能的整数值个数是A科学家的90倍 。 如果你用对数尺度(译注:一个非线性的测量尺度 , 以数量级为基础 , 每个刻度之间的商为一定值 , 用在数量有较大范围的差异时 。 ) , 让每个科学家的意见范围对应一个数量级 , 那么这三种观点将会得到更平等的对待 。
因此 , 研究人员将所有估计值转换为对数尺度 , 并进行了数百万次模拟 , 以获得统计意义上更可靠的N值 。 然后 , 他们用贝叶斯法对这些结果进行了分析 , 也就是从数学上把我们还没有发现外星智慧生物这个信息包含到计算中来(因为没有外星人存在的证据本身就是证据!) 。
经过这两个阶段的计算分析他们得出了惊人的结果:根据目前已掌握的天体生物学知识 , 我们有53%到99.6%的可能是银河系唯一的文明 , 有39%到85%的可能是可观测宇宙中唯一的文明 。
这意味着生命就是如此不可思议地稀有 。 即使存在其他的智慧生物 , 它们可能远在我们的宇宙视界之外 , 因此我们永远看不见它们 。