宇宙時空 外星文明或已造訪過地球?

外星文明或已造訪過地球?

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【新三才首發】一項新的研究說,外星文明可能曾經探索了銀河系並且造訪過地球。只是我們最近沒有見過他們。研究也發現,銀河系可能充滿了遍布星際的外星文明。

這項研究提供了關於費米悖論的新觀點,費米悖論提出了為什麼我們還沒有在銀河系中發現有智慧的外星人跡象的問題。

該研究的作者寫道,在很多情況下外星人可能是存在的,但我們還沒有聽到他們的消息。他們說,外星人甚至可能已經探訪過地球,只是太久了所以我們沒有注意到。

這項研究表示,外星人可能要等恆星們彼此靠近後才能擴散到整個銀河系。

銀河系可能充滿了星際外星文明 —— 只是我們不知道,因為它們已經有一千萬年沒有來我們這裡了。

上個月發表在《天文》期刊上的一項研究認為,智慧的外星生命可能會花一些時間來探索銀河系,利用恆星系統的運動來讓星際跨越變得容易些。

這是對被稱為「費米悖論」的問題的新回應,悖論問到為什麼我們還沒有發現外星智慧的跡象。

這個悖論首先由物理學家恩里科費米(Enrico Fermi)提出,他著名地問題是:「人都上哪兒去了」?

費米一直在質疑星系之間旅行的可行性,但是之後,他的質疑就開始引起人們對地球外生命存在的懷疑。

天體物理學家邁克哈特(Michael Hart)在1975年的一篇論文中指出,自從銀河系形成以來的136億年中,有足夠的時間讓智慧生命來銀河系殖民,但我們什麼也沒聽到。哈特總結說,我們的銀河系中應該沒有其他的先進文明。

作者們指出,這項新研究對這個問題提供了不同的觀點:也許外星人只是好整以暇並且有策略的執行。

計算科學家兼該研究的主要作者喬納森•卡羅內倫巴克(Jonathan Carroll-Nellenback)對《商業內幕》說:「如果你在嘗試解決這個問題時不考慮恆星的運動,則基本上只有兩種解決方案。要不是沒有人能離開他們的星球,那就是實際上我們是銀河系中唯一的科技文明」。

卡羅內倫巴克指出,恆星(及其周圍的行星)以不同的速度沿著不同的軌道繞行銀河系的中心,而且當它們這樣運行時,它們偶爾會掠過彼此。他的研究說,因此外星人可能在等待下一個目的地更接近他們。

在這種情況下,文明的擴散要比哈特估計的時間更長。因此,它們可能還沒找到我們 —— 又或者是在人類進化之前很久已經來過。

研究人員試圖以幾種方式來回答費米悖論。研究調查了所有外星生命在行星表面下的海洋中形成的可能性,並認為,在完成任何星際旅行之前,文明可能會因為無法持續而消失。還有一個「動物園假說」,它認為銀河系社會出於與擁有自然保護或保護某些未接觸的土著人民相同的原因而決定不與我們聯繫。

與此同時,牛津大學在2018年進行的一項研究表示,在銀河系中我們有大約五分之二的機率是個孤單的存在,而有三分之一的機會在整個宇宙中我們是獨一無二的。

但是最新研究的作者說,先前的研究並未納入我們銀河系的關鍵事實:它在移動。就像行星圍繞恆星運行一樣,恆星系統也圍繞銀河系中心運行。例如,我們的太陽系每2億3千萬年繞行銀河系一次。

這項研究說,如果文明起源於遠離其他星系的恆星系統(像我們自己的恆星系一樣,位於銀河系的靜滯區中),為了縮短旅程,它們可能會等到其軌道路徑使它們更接近可居住的恆星系統時才行動。一旦他們適應了這個新系統,外星人就可以再次等待最佳的遷徙距離再次一跳,依此類推。

在這種情況下,外星人並沒有飛越銀河系 —— 他們只是在等待足夠長的時間,等待他們的恆星接近另一顆擁有宜居星球的恆星。

卡羅內倫巴克說:「如果足夠長的時間是十億年,那麼那就是解決費米悖論的方法之一。宜居的世界是如此地罕見,以至於你在另一個文明靠近到範圍內之前,必須等待比任何預期一個文明能持續的時間更長久。」

銀河系可能充滿了穩定的恆星系統

為了探索可能的外星人存在情形,研究人員使用了數值模型來模擬文明在銀河系中的擴散。他們為假設的文明設定了接近新的恆星系統、星際探測器的範圍和速度以及這些探測器的發射速度等因素的多種可能性。

該研究小組並未試圖猜測外星人的動機或政策,這是一些天文學家認為是其他費米悖論解決方案中的陷阱。

卡羅內倫巴克說:「我們試圖提出一種模型,該模型將最少程度的涉及社會學假設。」

儘管如此,對外星文明在銀河系傳播這件事進行建模的部分問題在於,我們僅使用一個數據點:我們自己。因此,我們所有的預測都是基於我們自己的行為模式。

即便是有這個限制,研究人員也發現銀河系可能充滿了我們所不知道的穩定的恆星系統。當他們對外星人星際旅行的速度和頻率進行保守估計時,這一點仍然成立。

卡羅內倫巴克表示:「每個系統都可以居住,可以移民,但他們因為距離不夠所以不會拜訪我們」,他還補充說,只是因為這有可能,並不一定能讓它發生。

到目前為止,我們已經在我們的太陽系外發現了大約4,000顆行星,但沒有發現它們上面孕育著生命。其實我們並沒有那麼努力:銀河系中至少有1000億顆恆星,而行星那就更多了。最近的一項研究估計說其中可能多達100億個類似於地球的行星。

因此,該研究的作者作出結論說,認為這些行星都沒有生命,就像在一個海水池中找不到海豚,然後認為整個海洋中都沒有海豚一樣。

外星人過去可能曾來過地球

關於外星生命的辯論中的另一個關鍵因素是哈特所說的「事實A」:地球上現在沒有星際訪問者,也沒有過去曾經訪問過的證據。

這項新研究的作者說,但這並不意味著他們從未來過。

作者寫道,如果外星文明在數百萬年前(地球有45億年的歷史)來到地球,那麼他們訪問的跡象可能就沒有了。他們指出以前的研究表明我們可能無法檢測到過去外星人來過的證據。

自從人類存在以來,外星人甚至有可能在地球附近經過,但決定不過來訪問。該論文稱此為「極光效應」,以金·斯坦利·魯濱遜(Kim Stanley Robinson)的小說《極光》命名。

作者說,更重要的是,外星人可能不想去拜訪一個已經有生命的星球。他們補充說,假設說他們會拜訪地球,則將是天真地把人類擴張等同於征服的特性投影到外星人身上。

這項研究納入了所有這些考慮因素 —— 計算上假設外星文明只移民到一小部分他們所遇到的宜居世界。

研究人員說,儘管如此,如果有足夠的宜居世界,到了現在,外星人可能很輕易地在銀河系中擴散。

就目前而言,研究人員認為我們不應該對宇宙中的寂靜感到灰心。

卡羅內倫巴克說:「這並不意味著我們是孤單的。這僅僅意味著宜居的行星可能稀有而且難以到達。」

在接下來的幾年中,隨著新望遠鏡的建造和發射進入太空,我們探測和觀察其他潛在宜居行星的能力有望大大地提高。

克普勒望遠鏡在尋找我們銀河系中可能孕育生命的行星方面取得了長足的發展。在今天的地球軌道上,哈勃太空望遠鏡和凌日系外行星巡天衛星(TESS)正在持續搜尋著。美國宇航局還在建造詹姆斯-韋伯太空望遠鏡,該望遠鏡可能能夠跨越時空,看到大爆炸的景象。它定於2021年發射。

當然,真正能夠提高科學家估計我們在宇宙中是否獨單的機率的能力,方法將是來自於星際探測器的速度或探測範圍的更多數據。更好地了解假設中的外星文明能夠維持多久也將是很有用的。

「我們迫切地需要一些數據」,卡羅內倫巴克說。

(編譯:心宇)

(責任編輯:姜啟明)

(文章來源:新三才首發)

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