我们为何到现在还未找到外星人？(2)

1961年，天文学家法兰克·德雷克（Frank Drake）提出了一个公式，将七个“参量”相乘得到数值N，表示的是在给定时刻、给定星系中可探测到的文明数量：

N：活动中的、可沟通的地外文明数量；R_*：星系中恒星形成的速率；f_p：有行星的恒星比例；n_e：行星系中适宜居住行星比例；f_l：在某个时刻发展出生命的行星比例；f_i：能发展出智慧生命的行星比例；f_c：智慧生命向宇宙发出可探知信号的行星比例；L：发出可探知信号的时长，也即可探知文明的寿命。图源：Ming Hsu

发明之初，德雷克公式（the Drake equation）只是个粗糙的工具，旨在激励人们从科学角度探讨地外文明的存在概率。然而，由于缺少合理可靠的替代物，它至今仍是天文学家计算地外智慧生命存在几率的唯一手段。这会导致不少问题，因为尽管有些参量——比如R*，恒星每年形成的速率——是相对明确的，另一些参量的数值则基本无法确定。

就拿L——可探知文明的预期寿命来说吧。如果我们考察过去存在于地球的数个文明的平均寿命，那么得出一个较低的L值也情有可原。假使以罗马、印加或埃及文明为参考的话，L的值不太可能大于数百年。但反过来，你也可以辩称，一旦某个文明的科技发展到可以星际旅行的程度，它就可能延续数十亿年之久。

美国天文学家与天体物理学家法兰克·德雷克（1930-）。图源：Science Friday

这种巨大的不确定性使得德雷克公式很容易受到使用者的主观影响（译者注：即乐观主义者会将参量设得过高从而得到乐观的结果，悲观主义者则会得到较低的结果）。这点也在之前的科学研究中反映出来：不同研究得出的N值差异巨大，从10到数十亿不等。

在2000年《国家地理》的一次采访中，搜寻地外文明计划的联合发起人、天文学家吉尔·塔特（Jill Tarter）传神地描述道：“德雷克公式绝妙地将我们的无知梳理组织了起来。”

此前，人们曾认真尝试过克服这种不确定性，他们为每个参量选取数个或保守、或适中、或乐观的最佳预估值，并将它们取均值。

此次，人类未来研究所的研究团队发表的论文名为“解开费米悖论”，他们对此前这种计算手段提出质疑，并展示了通过这种方式得出的N值会远超实际值，造成悖论的假象。

这是因为，仅仅选取数个参数估计值并将它们代入德雷克公式，得出的结果并不能反映我们的实际观点。举例来说，假设有三个科学家对L值的预估各不相同：

科学家A：“我认为L的值在1~10之间。”

科学家B：“我认为L的值在10~100之间。”

科学家C：“我认为L的值在100~1000之间。”

如果你对1至1000内所有的整数值取一般线性平均，其隐含的意思是，科学家C的意见所占权重是科学家A的意见所占权重的90倍，因为前者的估测值域比后者大了90倍。如果你将上述数据取对数，使得每位科学家的估测值域都处在同一数量级，那么三人的意见所占权重将更为均等。

图源：Tenor

因此，研究团队将所有可能的值域取对数，并做了上百万次模拟，以估算出统计学层面更可靠的N值。随后，他们对这些结果做贝叶斯推断——也就是说，将“我们目前暂未发现地外智慧生命”这一信息转换为数学语言整合进结果中（因为“缺少外星人存在的证据”本身就能证明外星人存在！）。

这一包含两个阶段的过程得出了惊人的结果：以现有的天体生物学知识为基础来计算，我们有53%~99.6%的可能性是银河系中唯一的文明，有39%~85%的可能性是可观测宇宙中唯一的文明。

这意味着，我们所定义的生命形式罕见到令人难以理解，如果真有其他智慧生命存在，它们的居所也远在宇宙的边际之外，永远无法为我们所探知。

但生命体不可能这么罕见，这可能吗？

要明确的一点是，这篇论文的作者们似乎并未就外星人是否存在下定论，他们仅仅表示，就我们目前对七个参量的认知来计算，我们没有同伴的可能性很大。一旦得到新的信息，他们会随之更新这一概率。比如说，如果我们能在某颗彗星或行星上找到第二例自然发生论的实例——发现原始生命从无生命物质中诞生的过程，就能大大减少fl参量（在某个时刻发展出生命的行星数）的不确定性。

（编辑：ASP站长网）