人类在浩瀚的宇宙中是独一无二的吗?这个问题——概括在著名的德雷克方程中——半个世纪以来一直是科学界最棘手和最不确定的问题之一。
但一篇新的论文表明，最近发现的系外行星，结合对这个问题的更广泛的方法，使我们有可能赋予一种新的经验有效的可能性，即是否曾经存在过任何其他先进技术文明。
这表明，除非在宜居星球上进化出高级生命的几率低得惊人，否则人类并不是宇宙中最早的技术或先进文明。
这篇论文,发表在天体生物学，也首次表明，在估计高级外星生命的可能性时，“悲观”或“乐观”是什么意思。
这篇论文的作者之一、罗切斯特大学(University of Rochester)物理学和天文学教授亚当·弗兰克(Adam Frank)说:“关于宇宙中是否存在先进文明的问题，一直受到德雷克方程中三大不确定性的困扰。”“很长一段时间以来，我们就知道大约有多少颗恒星存在。我们不知道这些恒星中有多少有可能孕育生命的行星，不知道生命进化并产生智慧生命的频率，也不知道任何文明在灭绝之前可以存在多久。”
多亏了NASA的开普勒卫星和其他搜索，我们现在知道，大约五分之一的恒星在“宜居带”有行星，那里的温度可以支持我们所知的生命。因此，三大不确定性之一现在受到了限制。”
弗兰克说，第三个大问题——文明还能存在多久——仍然是完全未知的。他解释说:“人类拥有大约一万年原始技术的事实并不能真正告诉我们，其他社会是否会持续那么久，或者可能更久。”
但弗兰克和他的合著者，华盛顿大学天文系和天体生物学项目的伍德拉夫·沙利文发现，他们可以通过简单地扩展问题来完全消除这个术语。
“与其问现在可能存在多少文明，不如问‘我们是唯一出现过的科技物种吗?”沙利文说。“这种关注点的转移消除了文明寿命问题的不确定性，使我们能够解决我们所谓的‘宇宙考古问题’——在宇宙历史上，生命进化到高级状态的频率是多少?”
在计算高级生命在宜居行星上进化的可能性时，仍然存在巨大的不确定性。在这里，弗兰克和沙利文反过来问了这个问题。为了让人类成为整个可观测宇宙历史上唯一的先进文明，他们不是猜测高级生命发展的几率，而是计算它发生的几率。据此，弗兰克和沙利文计算出了一个宇宙的界限，在这个宇宙中，人类是唯一的文明实验对象，而在这个宇宙中，其他人已经先于我们出现。
“当然，我们不知道智能科技物种在一个特定的宜居星球上进化的可能性有多大，”弗兰克说。但通过我们的方法，我们可以确切地知道，我们成为宇宙中唯一文明的可能性有多低。我们称之为悲观线。如果实际的可能性大于悲观线，那么一个科技物种和文明很可能之前就发生过。”
利用这种方法，Frank和Sullivan计算出，如果在宇宙的一百万亿颗恒星中，甚至在我们银河系的千亿颗恒星中，都没有另一个例子，那么高级生命的可能性有多大。
结果呢?将新的系外行星数据应用于宇宙的2 x 10的22日星星,弗兰克和苏利文发现人类文明可能是宇宙中独一无二的只有在文明发展的可能性在一个可居住的星球上不到100万亿亿年,或10 - 22日的一部分力量。
“100万亿分之一非常小，”弗兰克说。“对我来说，这意味着其他有智慧、有技术的物种很可能在我们之前进化了。这样想。在我们得出这个结论之前，如果你认为在宜居星球上进化出文明的概率是一万亿分之一，你就会被认为是悲观主义者。但即使是这样的猜测，一万亿分之一的概率，也意味着在地球上发生的与人类有关的事情，实际上已经在宇宙历史上发生了大约100亿次!”
对于较小的体积，这个数字没有那么极端。例如，另一种科技物种很可能已经在我们银河系的一颗宜居星球上进化了，如果它在任何一颗宜居星球上进化的几率大于600亿分之一的话。
但是，如果这些数字似乎给“乐观主义者”关于外星文明存在的“弹药”，沙利文指出，完整的德雷克方程式——计算今天其他文明存在的几率——可能给悲观主义者以安慰。
“宇宙有130亿年的历史，”沙利文说。“这意味着，即使在我们的星系中曾经有过一千种文明，如果它们的寿命和我们差不多一样长——大约一万年——那么它们可能都已经灭绝了。”而其他的只有在我们消失很久之后才会进化。对于我们来说，要想成功地找到另一个“当代”活跃的技术文明，平均而言，它们必须持续得比我们现在的寿命长得多。
弗兰克说:“考虑到恒星之间的遥远距离和固定的光速，无论如何，我们可能永远无法真正与另一个文明对话。”“如果它们在2万光年之外，那么每次交换需要4万年的时间。”
但是，正如弗兰克和沙利文指出的那样，即使现在我们银河系中没有其他文明可以与之交流，这一新的结果仍然具有深远的科学和哲学意义。“从基本的角度来看，问题是‘这种情况以前在什么地方发生过吗?”弗兰克说。我们的结果是第一次有人能够为这个问题设定任何实证答案，而且令人惊讶的是，我们很可能不是先进文明进化的唯一时间和地点。”
根据Frank和Sullivan的说法，他们的结果也具有实际应用价值。当人类面临可持续发展和气候变化的危机时，我们不禁要问，其他星球上的其他文明建设物种是否也经历了类似的瓶颈，最终到达了另一个世界。正如弗兰克所说:“我们甚至不知道是否有可能有一个持续了几个世纪的高科技文明。”有了弗兰克和沙利文的新成果，科学家们可以开始利用他们所知道的关于行星和气候的一切，开始模拟能源密集型物种与他们的家园之间的相互作用，因为他们知道宇宙中已经存在大量这样的例子。“我们的研究结果表明，我们的进化并不是独一无二的，以前可能已经发生过很多次了。其他的情况可能包括许多能源密集型的文明处理他们的反馈到他们的行星，因为他们的文明成长。这意味着我们可以开始利用模拟来探索这个问题，以了解什么会导致长寿的文明，什么不会。”
1961年，天体物理学家弗兰克·德雷克(Frank Drake)提出了一个公式，用以估算银河系中可能存在的先进文明的数量。德雷克方程(最上面一行)已经被证明是一种持久的研究框架，而空间技术也提高了科学家对几个变量的认识。但除了猜测变量之外，我们不可能做任何事情l这可能是其他先进文明的长寿标准。
在一项新的研究中，亚当·弗兰克和伍德拉夫·沙利文提出了一个新的方程(最下面一行)，来解决一个略微不同的问题:在可观测宇宙的历史中，可能发展出的先进文明的数量是多少?弗兰克和苏利文的公式借鉴了德雷克的公式，但消除了l
他们的论点取决于最近的发现:有多少行星存在，其中有多少位于科学家们所谓的“宜居带”——液态水和生命可能存在的行星。这使得Frank和Sullivan可以定义一个他们称之为N的数字ast．Nast是星星总数N*的乘积;fp即形成行星的恒星的比例;和np，即位于其恒星宜居带内的行星的平均数量。
然后，他们提出了德雷克方程的“考古形式”，将A定义为“在可观测宇宙的历史中已经形成的科技物种的数量”。
他们的方程,= Nast* f英国电信，将A描述为Nast(在给定的宇宙体积内可居住行星的数量)与f的乘积英国电信——科技物种出现在这些行星上的可能性。例如，考虑的体积可以是整个宇宙，或者仅仅是我们的银河系。
了下:航空+国防
