德雷克方程:一个方程,七个未知数

作者: 来源:读者校园版

  [R*每年在银河系新生的恒星数量]

  外星文明要存在,首先必须有一颗恒星为其提供适宜的成长环境。恒星的“出生率”已经大致为我们所知。经修正调低后,如今天文学家估计每年新生成3颗~10颗恒星,这便是R*的数值范围。当然,现在就能够与我们交流的文明肯定位于数百万或数十亿年前诞生的恒星周围。这一公式假设恒星出生率基本保持稳定——近几十亿年来的情况似也确乎如此。

  3<R*<10

  [fp恒星伴有行星的概率]

  外星生命存在的第二个必要条件:必须有一颗围绕恒星运行的行星供其居住。这点不用担心,太阳系系外行星专家们已经发现了500多个行星系,而且每个月这份名单都有新成员加入!有些专家甚至相信,几乎每颗恒星都至少有一颗行星相伴左右……但根据实际发现情况来看,不同估算将这一概率谨慎地限定于10%~50%之间。

  0.1<fp<0.5

  [ne一个恒量系中“宜居”星球的平均数量]

  存在能够供外星生命居住的星球吗?这是第一个不确定因素。如要诞生生命,星球必须相对稳定;拥有液态水,就我们所了解的生命形式来说,液态水必不可少;冷暖适中,即离恒星不远不近,以太阳系为例,“宜居区域”必须大致位于金星和火星之间(这两个星球上现在都没有水,而木星和土星的卫星上很可能有地下海洋)。这么说来,约有十来个星球可能拥有,或者曾经拥有过适宜居住的条件。所以,ne的数值在1~10之间。

  1<ne<10

  [f1在“宜居”星球上诞生生命的概率]

  如果某个星球上的环境适宜生命诞生,生命就一定会出现吗?在这一点上科学家们意见不一致。宇宙中不乏构筑生命大厦的基本元件,可是仅仅这样就能创造生命吗?在地球上,生命产生的速度较快(最多花了数亿年)。但如果考虑到在我们太阳系中曾经有十来颗星球适宜居住,那么根据各种形式的生命在地球以外的星球诞生的概率,f1的数值介于10%~100%之间。

  0.1<f1<1

  [fi在该星球上,生命向高级智慧形式进化的概率]

  进化必然会导向高智慧生命吗?要是恐龙没有灭绝,我们的“祖先”或许仍然是个子娇小的哺乳动物,与我们眼中的老鼠无异……由此推测,生命或许相当普遍,但拥有高级智慧的生命却相对罕见。大脑会消耗大量能量,物竞天择的自然规律不一定有利于大脑发育。不过既然只在地球上发现了生命,而且该生命朝高智慧形式进化,我们就不得不暂时给fi这一项以100%的最高值。

  fi=1

  [fc可能向宇宙播放信号的物种或文明的比例]

  那么这种智慧生命开发出一定技术、向宇宙通告自身存在的概率有多大?地球上,经过45亿年的发展,只有一种生物拥有这一能力,而掌握这种技术的时间至今连一个世纪都不到。海豚从未开发出任何高技术。所以,fc只在百分之几而已,具体数值取决于我们将多少种地球生物定义为高智慧物种。姑且把这一数量定为10,则fc为10%。

  fc=0.1

  [L该文明能够持续发送此类信号的年数]

  那么这个外星文明究竟能在多少年内持续发送宣告自己存在的信号呢?如果我们不想错过它可能订下的约会,那么这最后一个因子就至关重要。然而,地球上所有的文明都经历过高潮和衰败。一个在技术上十分发达的文明有可能逃过自我毁灭这条不归路吗?“冷战”就曾令我们领略过那种风险,不过人类自身的例子仍使我们可以赋予L一个至少超过100的数值。

  L>100

  [答案N是我们可能与之接触的可探知的外星文明的数量]

  我们把不同因子所有可能的数值相乘,在最坏的情况下,N小于1。这个结果——必须调整到1,因为在银河系至少存在一个文明,即地球文明,这意味着我们永远无法与其他外星生物取得联系。但是在最乐观的情况下,N超过500,这个结果让人们怀抱希望,也许有朝一日梦想会成真。