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为何没有外星文明?或许他们也很聪明,只是逃不出自己的“鱼缸”

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online_member 发表于 2024-4-21 20:35:52 | 显示全部楼层 |阅读模式
你听说过费米悖论吗?那是1950年的一次非正式讨论,诺贝尔奖获得者、物理学家费米就在其中,就在他和别人讨论飞碟外星人有关的的问题时,突然冒出了一句:“他们都在哪儿呢?”

为何没有外星文明?或许他们也很聪明,只是逃不出自己的“鱼缸”761 / 作者:温润而哲 / 帖子ID:126443


是的,他们都在哪儿呢?明明银河系就大约有2500亿恒星,可观测宇宙内更是差不多有700垓(7×10的22次方)颗恒星。

因此即使智慧生命以很小的概率出现在围绕着这些恒星的行星中,那么仅在银河系内也本该有着相当大数量的文明存在才对。

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所以既然他们如果真的多如繁星,那为什么我们却从未找到过外星文明存在的证据呢?这么多年过去,科学家们对此其实已经有了一系列的答案。

例如文明想要开疆扩土,首先需要解决的就是宇宙尺度的问题。以地球为例,最近的星系离我们也有数个光年之远。如果想凭借人类造的飞船去征服星系,那么至少也需要几百万甚至几千万年。

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总之绝大多数文明,很可能已经被困在了自己的“鱼缸世界”里,永远也逃不脱。并且困住了外星文明的“鱼缸”,除了显而易见的宇宙的尺度之外,其实还有其他很多种可能的因素。

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比如之前提出的“氧气瓶颈”理论。即当某个行星大气的氧含量低于18%时,便不足以维持长时间的露天燃烧。显然这会限制冶金技术的发展,并约束化石燃料的应用。

同时这也意味着其文明,将很难维持任何种类的工业。因此即便那里的外星生命拥有很高的智能,也一样会被永远困在石器时代。

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但我们的地球就很幸运,毕竟在其诞生后的前半部分里,地球大气主要由氮气和二氧化碳组成,氧气很可能只占0.001%。

然而有赖于蓝细菌的出现,使我们星球大气中的氧含量,在大约24亿年前,开始急剧上升,最终达到现在的21%。

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另外那些太大的世界上的智慧生命,也不太可能发展为航天文明。因为不同质量的行星有着不同的逃逸速度。

例如我们为了逃离自己的星球去往太空,需要以大约每秒11公里或每小时40270公里的速度移动。这就是我们的逃逸速度。

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上图:显示了逃逸速度如何随着行星质量的增加而增加。x轴表示地球质量,y轴表示所需的逃逸速度。

因此为了达到逃逸速度,我们需要消耗大量的燃料,才能让任何带有质量的东西顺利离开地球。所以对于那些质量比地球要大的多的“超级地球”来说,其逃逸速度自然也就更高,消耗的燃料量也就更为恐怖。

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只不过可惜的是,化学火箭的速度在理论上存在极限。这是因为想要获得更高的速度,就必须承受更高的压力。而可行的火箭结构显然无法承受,在“超级地球”上的发射过程中涉及到的压力。

与此同时,太空探索还不是单行道。宇航员必须要从太空返回。而“超级地球”的大气密度也会更高,自然也就会带来更高的摩擦热,使得航天器更容易被烧毁,进一步为太空探索增加了难度。

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上图:一些已知的系外行星到达太空的难易程度。绿色代表可以逃逸,橙色代表可能出现逃逸障碍,红色代表不可能逃逸。

再加上相同的元素周期表和相同的元素组合统治着整个宇宙,所以即便是外星生命也不可能找到更优质的材料。因此对于那些“超级地球”上的生命而言,他们可能永远也没有办法离开自己的“摇篮”。

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此外不仅物理上离开行星的能力对探索宇宙中其他文明有影响,通信技术的水平也会阻碍文明的探索欲望。因为一个不能离开自己星球的文明显然没有人造卫星,也就不会拥有观察其他世界的太空望远镜。

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其他情况还包括永远看不到星星的行星,即双星系统内的世界。那里总是白天,没有夜晚,也就看不见星星。所以那里的生命的内心中,自然就不会拥有对外部世界的好奇。毕竟他们从出生开始,就从未见到遥远宇宙中的其他恒星。

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同时海洋世界也存在类似的问题。我们很难想象一个科技文明,会在几千米厚的冰层下的海洋中诞生。

因为在充满海洋的行星上,生活在温暖的海洋和数公里厚的冰壳之下的任何生命,对他们居住的宇宙的看法显然都极其有限。

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上图:木星的卫星——木卫二,在厚厚的冰壳下就有一片温暖的海洋。

所以我们至今从未找到过外星文明,或许真的是因为地球是幸运的,人类也是幸运的。而像我们这样如此幸运的文明,在宇宙中或许真的不多。
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