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「南方周末」外星人尚未到来？( 四 )


我们的发现既简单又微妙 。 首先 ， 银河系中类似中性气体的恒星运动意味着 ， 即便是以每秒约30 千米的速度运动 ， 最慢的星际探测器也能在远小于10 亿年的时间里 ， 带着“移民先锋”贯穿银河系 。 这样的速度差不多是目前“旅行者”1 号朝太阳系外运动速度（每秒17 千米）的两倍 。 如果考虑银河系自转或晕族恒星的其他运动 ， 所需时间会进一步缩短 。 换句话说 ， 就像费米所认为的 ， 让银河系中充满生命并非难事 。 不过 ， 到底该如何让银河系中充满生命却取决于宜居行星的数量 ， 以及一个文明能在某颗行星上存在的时间跨度 。
在极端情况下 ， 通过削减可用行星的数量并把文明的寿命控制在10 万年左右 ， 可以很容易地让银河系变得毫无人烟 。 在另一个极端情况下 ， 也可以很容易地调整参数 ， 使得银河系中充满了星际移民者 。 事实上 ， 如果宜居行星足够多 ， 文明所能持续的平均时长其实无关紧要 。 如果它们能始终掌握星际旅行的技术 ， 它们中就会有足够的人继续探索 ， 最终足迹遍布银河系 。
但在这两种极端情况之间 ， 存在着最吸引人、可能也更真实的情况 。 当银河系中宜居行星出现的概率处于某个中间值时 ， 有意思的事情就会发生 。 特别是 ， 银河系某些区域中 ， 宜居行星的数量可能会比较多 ， 那么星际探访者就会一波又一波地不断造访这里 ， 或反复向这里移民 。 这就像是一座群岛 。 而在这些行星系统周围 ， 通常是广袤且无人的太空 ， 其他行星不是太远 ， 就是散布得过稀而无法移民 。
“银河群岛”这种说法能解释地球的处境吗？也许真的可以 。 例如 ， 如果典型的行星文明能延续100万年 ， 并且如果仅有3%的恒星是真正宜居的 ， 那么地球这样的行星大约会有10%的概率至少在过去的100 万年内未被造访过 。 换句话说 ， 我们很有可能处于银河系中一个相对孤立的区域里 。
反过来 ， 这个理论也暗示 ， 银河系中的其他地方可能存在星际物种 ， 对它们来说 ， 星际造访者可能司空见惯 。 这一情况并不是极端的假说 ， 只需相当寻常的行星数量和银河系常见的恒星运动方式 ， 这种情况就可能发生 。 虽然它还依赖于星际旅行可行性的假设以及某个物种真的进行星际旅行的概率 ， 但其他这些因素都是可以调整的参数 。 随着对太阳系外行星认识的不断增加 ， 诸如宜居行星的数量这样的一些因素已经为天文学家所知 。 其他一些因素 ， 例如文明的寿命 ， 则有待仔细的研究 ， 因为我们也需要应对地球的可持续发展问题 。
对我们而言 ， 发现“星际群岛”或者正在扩散的“移民先锋”的可能性是存在的 。 不要把对地外文明的搜寻对准已知的单颗太阳系外行星 ， 而是对准那些恒星分布有利于星际扩散或形成“群岛”的区域 ， 这或许会是一种有趣的新策略 。 直到最近 ， 我们对银河系中恒星的三维分布的认识依然有限 ， 但欧洲空间局的盖亚卫星正在勘测10 亿颗天体及其运动 ， 由此也许可以找到我刚刚提到的那类探测热点 。
然而 ， 费米悖论或许根本就不存在 。 我和同事们的研究显示 ， 对于一颗类似地球的宜居行星来说 ， 没有证据表明曾有外星物种造访或移民其实是非常正常的现象 。 对于银河系 ， 无论是根本不存在高技术文明 ， 还是充满了星际探险家 ， 都是很正常的 。 就像太平洋中的皮特凯恩群岛在300 年里一直处于无人的状态 ， 地球目前的情况或许也是这样 。 如同波利尼西亚人在岛上仅存在了几百年一样 ， 真正的问题是 ， 我们的文明能否会延续到星际移民潮到来的那一天 。
（Scientific American 中文版环球科学授权****发表 ， 谢懿翻译）
【「南方周末」外星人尚未到来？】凯莱布·沙夫(Caleb Scharf)


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