14.3实验|费米悖论：是否存在外星人？

今天我们要来介绍一个著名的悖论，这个悖论被称为费米悖论。费米悖论讨论的是外星智慧生命是否存在的问题。

费米是著名的美籍意大利裔物理学家，1938年诺贝尔物理学奖的获得者。

1950年，他在一次闲聊中和别人讨论起飞碟及外星人的问题。他提出了一个问题：“他们都在哪儿呢？”也就是问，外星人都在哪里呢？为什么我们到现在都还没有观察到他们，更没有遇到他们？如果银河系存在大量先进的地外文明，那么为什么我们连飞船或者探测器之类的证据都看不到？

费米之所以会产生这样一个问题，或者说是一个感叹，是出于一种直觉。

因为宇宙如此之大，宇宙里有非常非常非常多的星系和星体。按照现在的知识，可观测宇宙内的恒星数量大概是在10^22到10^24之间。

难道只有地球那么特殊，才孕育出了生命？应该也有其他可能产生出生命，甚至是高度智慧生命的星体吧。

之后，1960年，有一个天文学家弗兰克·德雷克(Frank Drake)提出了一个方程，来大致估算外星生命的数量。这个方程被称为“德雷克公式”。

这个公式就是一些数值的连乘。它有两个不同的表达式，我们选取其中一个讲一下。

银河系内可能与我们通讯的文明数量，等于：银河系内恒星数目，乘以恒星有行星的比例，再乘以每个行星系中类地行星数目，再乘以有生命进化可居住行星比例，再乘以演化出高智生物的概率，再乘以高智生命能够进行通讯的概率，再乘以科技文明持续时间在行星生命周期中占的比例。

当然对这些数值，我们没有办法准确地给出数字，只能有一个大致的估计。

美国天文学家卡尔·萨根按照这个公式估计，银河系中存在的文明大概有100万个。

德雷克本人的估计数是大约10万个。

银河系中也可能拥有高技术文明的天体两千多颗。

后来不断有学者尝试来回答费米悖论。总结一下的话，大致有以下几种典型的解释:

1.外星的智慧生命太少了，或者根本就不存在。

可能有些星系存在生命，但是他们还不具有星际旅行或者发射无线电信号的能力，例如那些外星生命还都只是阿米巴虫。

同样，也存在反过来的情况，那就是外星智慧生命曾经到过地球。不过那么时候地球上还没有生命，或者还没有人类。他们也没有留下什么痕迹。所以我们也不知道。

2.动机原因：

要么就是外星人不愿意向地球暴露自己。要么就是地球人被故意隔离了，按照我们现在的技术水平是无法突破这种隔离的。外星人在遥远的地方默默看着我们而已。

3.认知原因：我们无法观察他们的存在。但他们可能就在我们身边。

例如美国科幻电影《黑衣人》man in black中就是这种设定。

我国科幻小说家刘慈欣《三体》小说中的黑暗森林法则，也可以解释费米悖论。他基本采用的是第二种解释，也就是动机论的解释。他认为，具有一定成熟度和技术水平的文明，都意识到宇宙的丛林法则。所以，各文明不主动暴露自身的存在。

“宇宙形如黑暗森林，各个文明形如黑暗森林中孤行的猎人”。

按照“黑暗森林” 理论，成熟的文明都拥有“清理其他文明”和“隐藏自己”的本能。所以他们不会贸然出现，更不会暴露自己的位置。

按照刘慈欣的说法，我们是不是应该把已经发射的旅行者探测器追回来呢，以免暴露自己的位置？

所以，有天文学家说，我们没有任何关于外星人的消息，这才是最好的消息。

那么你认为人类应该如何进行对外星的探测呢？以及对外星人的探测是不是有必要和安全的呢？