为何外星人未尝造访地球？针对费米悖论的新观点认为，地球或尚未广为所知

图解：日暮时分射电望远镜在运转。图源：原文。

正如生命在地球上被孕育出来一样，它应当遍布宇宙。但是，我们却从未找到地外生命的任何蛛丝马迹。莫非我们真的是茕茕独立的文明？

这个难题被称为“费米悖论”，而一项新的分析提供了一个新的解答：也许我们只是等得不够久。外星文明或许需要研究许多宇宙区域，它们大概会等到我们广播了自己的存在之后才会向我们发射探测器，而我们需要再等几百年乃至几千年才会迎来其造访。

图解：某系外类地行星地表的想象图。图源：space.com

据说，著名物理学家恩里科·费米(Enrico Fermi)在1950年某天午餐时间于闲聊中问道：“地外文明都位于何方呢？”尽管智慧生命在地球上出现，但地球肯定不是宇宙中唯一的行星，类似的行星在银河系中可能有多达一万亿个，而银河系本身也只是整个宇宙中多达两万亿个星系的其中之一罢了。尽管大多数行星是不适合生命生存的，但生命起源的过程并不应只发生一次。既然地球上诞生了生命，那么总应该也会在其他行星上诞生，毕竟行星的数量是如此庞大。

据推测，其中一些智慧文明会制造航天器并探索邻近的宇宙空间。如果有足够的时间和精力，它们的探测器甚至它们自身的足迹都可达到很远的地方。即使它们的平均移动速度比光速慢得多，它们也可以在短短几百万年内遍布整个星系。

大多数智慧文明可能未能遍布星系，这或许是因为失败了，或许是因为对此兴味索然。尽管如此，银河系也已经存在了100多亿年，总应该有至少一个文明造访过我们的太阳系了，至少它存在的迹象应该会留下来。

图解：未来40万年银河系恒星运动的模拟图。图源：space.com

然而，人类什么都没发现，我们没有任何存在外星智慧文明的证据，更遑论普通的地外生命了。这就是费米悖论：生命诞生的可能性意味着它的普遍性，普遍性意味着可遇性，可是人类迄今从未遇到过地外生命。

星际通讯的障碍

几十年来，天文学家们为这个难题提出了许多假说。一种被称为“地球殊异假说”的观点认为，生命在宇宙中真的是特殊的。在这种观点下，生命非常罕见，以至于人类可能是银河系中最早出现的生命或仅存的生命之一。换言而之，像地球这般能孕育出生命的环境是极其特殊的。即使有数万亿个其他行星，能孕育出生命的也寥寥无几。

另一个假说被称为大过滤器假说，它假设地外生命是普遍存在的，但地外智慧文明是很难诞生的，毕竟地球上很早就有生命了，但从此过了数十亿年的时间后才产生智慧文明。尽管人类的智慧诱发了核武器的出现并间接导致了地球气候变化，反而使得人类未来生存受到了一定的挑战，但我们依然非常幸运，能拥有富含智慧的大脑。虽然我们可能在银河系中发现细菌或其他简单的生物，但我们不太可能遇到任何能够与之进行交流的地外智慧文明。

近日，耶路撒冷希伯来大学的阿姆里·万德尔(Amri Wandel)撰写并发表在arXiv数据库上的一篇新论文提出了一个新的假说：人类才刚来到宇宙舞台上不久，也许我们还需要等待一段时间，才能够向宇宙深处有效地广播表明人类存在的无线电信号。

图解：四川稻城县太阳射电望远镜施工现场（摄于2022年11月12日）。图源：原文。

耐心一些，再耐心一些

万德尔认为，虽然我们无法想象外星文明的先进技术能力，但它们的力量并不是无限的。他们仍然需要处理一些寻常的问题，比如如何获取并存储能量、如何减少废热、如何处理信息以及如何恰当利用有限的时间。银河系中有多达一万亿颗潜在的宜居行星（如果将木卫二和土卫二等富含水的卫星也计算在内，则可能有更多），可以合理地假设，这些外星文明不可能积极地向每一个星球都发送探测器或讯号。

图解：木卫二。图源：space.com

然而，建造大型、复杂的监听站比主动发射探测器容易得多，所以外星人可能会选择进行漫长的监听和等待。最终，一些智慧文明将在银河系中崛起，并掌握无线电的魔力，并在有意间或无意间将以清晰的调制信号向宇宙广播，表明它们的存在。

如果外星人监听到了其他文明的信号，他们会立即精心回信，甚至会发送一个探测器来拜访他们的新朋友。

但这一切都需要时间——很久很久很久的时间。人类掌握无线电通信迄今还不到两个世纪，这意味着我们所发射的所有无线电信号和地球的距离都不可能超过200光年，而整个银河系的直径为100000光年。因此，我们的讯号可能需要数百年或数千年才能被地外文明所接收。如果它们在收到讯号后进行无线电回信，我们也至少需要几千年才能收得到回音——况且，要想收到回音，我们还需要在正确的时间和方位上去接收它。

图解：系外类地宜居行星的想象图。图源：space.com

如果外星人决定给地球发送探测器，它将不得不以一个显著小于光速的速度在宇宙空间中慢慢飞行前来，到达地球需要比无线电更长的时间。

所以，或许我们并不是唯一一个智慧文明，或许我们的银河系是许多其他先进文明的家园，它们只是还没有接到我们的“电话”罢了。

BY: Paul Sutter (2022-12-20)

FY: 浪漫主义学派

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