科学|浅析费米悖论引发的“大过滤器”理论
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美籍意大利物理学家恩里科·费米
1950年 ， 美籍意大利物理学家恩里科·费米和他的一些同事在美国洛斯阿拉莫斯国家实验室共进午餐 ， 大家谈论到了外星人和当时发生的一系列UFO事件 。 对此 ， 费米发表了一个将被载入史册的问题："其它智慧生命在哪里？"费米悖论引发大过滤器理论
这一疑问成了费米悖论的基础 ， 也就是对地外文明存在性的过高估计和缺少相关证据之间的矛盾 。
70年后 ， 我们仍然没有回答这个问题 ， 这导致了许多为什么我们还没发现地球外的智慧生命体的理论推测 。
其中一个流行的说法是 ， 一定存在某种“大过滤器”阻止生命达到高级发展阶段 。
这个词是由牛津大学人类未来研究所的经济学家罗宾·汉森创造的 。 1996年 ， 汉森发表了一篇题为《大过滤器-我们快过了吗？》的文章 。 他在文中提出 ， 一定有什么东西阻止非生物物质聚集在一起形成生物体 ， 并阻止其达到“卡尔达肖夫指数”上的高度文明发展水平 。
卡尔达肖夫指数是根据一个文明所能够利用的能源量级 ， 来量度文明层次及技术先进程度的一种假说 。 苏联天文学家尼古拉·卡尔达肖夫在1964年首先提出用能量级把文明分成三个量级：I型、II型和III型 。 I型文明利用它的故乡行星所有可用的能量 ， II型文明利用它的行星所围绕的恒星所有的能量 ， III型文明则利用它所处星系的所有能量 。 一般认为 ， 人类文明目前接近但尚未达到I型文明 。
汉森认为 ， 存在“大过滤器”这种可能性对人类来说不是好兆头 。 他说：“人类似乎有一个光明的未来 ， 也就是说 ， 有一个非同小可的机会扩大到使宇宙充满持久的生命 。 但我们附近的空间现在似乎是死的 ， 这一事实告诉我们 ， 任何一块死区都面临着一个天文数字般的低概率产生出这样一个未来 。 因此 ， 在死亡和不断扩大的持久生命之间存在着一个巨大的过滤器 ， 人类面临着一个不祥的问题 ， 即 ， 我们距离这个过滤器有多远？”
牛津大学人类未来研究所的哲学家尼克·博斯特伦提出了类似的观点 。 他说：“大过滤器可以被认为是一个概率障碍 。 它由一个或多个极不可能的进化转变或步骤组成 ， 这些转变或步骤的发生是一个类似地球的星球产生智能文明的必要条件 ， 而这种文明的类型是我们目前的观测技术所能看到的 。 ”
当费米提出著名的悖论时 ， 科学家们已经在假设宇宙中一定存在大量的生命 。 考虑到宇宙的规模和年龄 ， 这并不奇怪 ， 因为宇宙的直径为930亿光年 ， 而且可观测的部分估计已经存在了138亿年 。 光是这个可观测的空间估计就有2万亿个星系 。
而我们的银河系直径超过1亿光年 ， 其中包含2千亿到4千亿颗恒星 。 即使我们假设这些恒星中只有1%的恒星包含有行星 ， 其中1%的行星可以支持生命 ， 其中1%的行星产生了智慧生命 ， 而这些生命中有1%的生命开花结果 ， 形成了先进的文明 ， 那也意味着可能有2000个文明存在 。
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弗兰克·德雷克博士
这个论点大约在十年后被美国天文学家、“搜寻地外文明计划”（SETI）项目的研究学者弗兰克·德雷克博士正式确定下来 。 德雷克博士提出了一个方程式 ， 用数学方法总结如下：N = R* x fp x ne x fl x fi x fc x L
其中 ， N代表银河系内可能与我们通讯的文明数量；R代表银河内恒星形成的数量；fp代表恒星有行星的可能性；ne代表可能发展出生命的行星的平均数；fl代表以上行星发展出生命的可能性；fi代表演化出高智生物的可能性；fc代表该高智生命能够进行通讯的可能性；L则表示该高智文明的预期寿命 。
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