解讀外星文明，人類為何至今沒有發現外星文明？

對于外星人，我們經常能在一些影視作品中見到他們的身影，例如浪漫的《來自星星的你》， 驚悚的《火星人玩轉地球》等等。事實上，到目前為止沒有任何實質性的證據能夠證明外星智慧生命確實存在，人類對外星文明的探索尚處于推測階段。話雖如此，但世界各地曾發生過數起UFO目擊事件，有的還被攝像頭拍到，甚至還有人說自己被外星人“綁架”過，只不過我們無法證明它們的真實性。

2019年1月9日，《自然》雜志發表了一篇論文，來自加拿大的氫強度測繪實驗（CHIME）射電望遠鏡團隊，宣布發現人類天文學史上第二例重復的FRB信號，科學家認為不排除是外星人發來信號的可能。經各大媒體報道后，在世界范圍內掀起一股“外星人”熱。我們不禁會想：在遙遠的宇宙深處，是否存在另一個類似地球的星球，上面有著和人類一樣的智慧生命呢？我們為什么看不到外星文明呢？對于這兩個問題，許多科學家都提出過自己的看法。

1.費米悖論

恩利克·費米，是著名美籍意大利物理學家，20世紀物理學界的佼佼者之一，曾參加過美國曼哈頓計劃，與奧本海默并稱“原子彈之父”。費米在中子轟擊方面的成就，使他在1938年獲得諾貝爾物理學獎，我國著名物理學家楊振寧和李政道都是他的學生。1950年的一天，費米與一些科學家共進午餐。酒足飯飽之后，討論起外星人的話題?！巴庑侨硕荚谀哪?？”，費米這句話引出的科學問題，被稱為“費米悖論”。

費米悖論的主要觀點是：根據宇宙的顯著尺寸和年齡，外星文明應該存在。換句話說，就算外星人存在的可能性極小，可在以億為數量級的宇宙中，外星人的存在也就成了必然。為了解釋自己的觀點，費米提出了一種估計外星文明數量的方法。

據科學家估計，理論上人類可以觀測到的宇宙，大概是以地球為中心的，半徑為460億光年的球體，并且這個半徑每分每秒都在增加。在如此大的范圍內，大概有1000億個星系，每一個星系大概有1000億至10000億個恒星，無數行星繞著恒星公轉。

要想使恒星附近的行星產生生命，那么這顆恒星的質量一定要適中，質量太大會導致恒星壽命較短，不足以使生命產生進化；質量太小會導致恒星發出的光很弱，且不穩定，只有像太陽一般的恒星，才適合生命發展。科學家估計宇宙中類似太陽的恒星占5%～20%，這里我們只取1%。

生命的產生不僅對恒星有要求，對行星也有要求。拿太陽系來說，每一顆繞太陽公轉的行星都有自己的近日點和遠日點。當近日點與太陽的距離過短時，高溫會導致生命根本無法產生。同理，當遠日點與太陽的距離過長時，會導致該行星的溫度過低，不利于生命的產生，只有地球的公轉軌道與太陽的距離始終保持在一定范圍之內，且地球具有大氣層，可以隔絕部分有害射線，地磁場的存在可以使大氣層不被太陽風剝離。在一系列因素影響下，宇宙中有多少類似地球的行星呢？這里我們取1%，考慮到文明產生的復雜性，并不是所有的生命都能進化到和人類一樣，再將這個數再乘以萬分之一。

綜上所述，我們也就可以計算出理論上外星文明的個數：1000億×1000億×1%×1%×0.0001，答案為100萬億，也就是說，宇宙中至少存在100萬億個和地球類似的外星文明，也許比地球還發達 。

2.卡爾達肖夫指數

既然宇宙中應該存在那么多文明，人類理所當然地也能夠發現它們才對，可迄今為止，我們連外星文明的影子都沒看到，究其原因，可能與文明等級有關。

卡爾達肖夫是前蘇聯的一名科學家，他提出了一種文明分類的方法——按照利用能量的不同等級來劃分，文明程度越高，所利用的能量越多。具體分類如下。

Ⅰ級文明：可以利用所居住行星的全部能源；
Ⅱ級文明：可以利用所居住行星以及其公轉的恒星的全部能量；
Ⅲ級文明：可以利用所在星系的全部能源。

目前，地球文明連Ⅰ級文明都沒達到。據科學家估計，人類距離達到Ⅰ級文明還有100～200年的時間；從Ⅰ級文明到Ⅱ級文明，需要幾千年的時間；而從Ⅱ級文明到Ⅲ級文明，則需要幾十萬年。雖然我們還未達到Ⅲ級文明，但這并不代表宇宙中沒有其他星球達到Ⅲ級文明。

3.外星文明發展的兩種設想

地球自誕生起已經經過46億年，而宇宙的年齡估計長達138億年之久。不難看出，地球在宇宙中還算是比較“年輕”的，只要任何一個文明比地球文明早發展幾十萬年，那么他現在就有可能發展到Ⅲ級文明，這種超級文明的發展，理應被人類觀察到。

1960年，美籍英裔數學物理學家弗里曼·戴森提出了“戴森球”模型。戴森認為，想地球這樣的行星資源十分有限，根本不足以上面的文明向高級階段發展，而恒星的絕大部分能量都被浪費掉了。例如銀河系各大行星從太陽那里接收的能量，只有太陽向外輻射總能量的1/10^9。一個高度發達的文明，必然有能力將恒星用一個巨大的球狀罩子包裹起來，恒星的大部分能量都將被利用，只有這樣才能長久地支持這個文明向Ⅲ級文明發展，這種包裹恒星的罩子被稱作“戴森球”。

由于戴森球會將恒星全部包裹，所以用普通的光學望遠鏡無法觀測。但戴森球會因為吸收恒星的能量導致自身溫度極高，進而釋放出紅外線。這種特殊的天體以人類目前的技術是可以觀測到的。倘若對于外星人來說，戴森球也是發展的合理構思，那么我們會發現很多戴森球存在于宇宙當中，可事實上人類一個都沒發現。

另一種外星文明發展假說是“馮諾依曼探測器”。我們都知道人的基因是可以自我復制的，那么外星文明是否可以制作出自我復制的機器人呢？假如外星人真的擁有這項技術，那么他們就可以從母星向外發射裝有可復制機器人的探測器。該探測器每到一個星球，便利用該星球的資源復制出另一個機器人，然后繼續探索，和病毒一樣。只要用幾百萬年，馮諾依曼探測器就可以布滿整個銀河系。倘若對于外星文明來說，馮諾依曼探測器也是開發宇宙的合理構思的話，我們理應能夠發現它，可人類目前為止還沒有發現類似的探測器。

對于外星人，我覺得他們既神秘又令人恐懼。假如他們現在有能力造訪地球，那么他們的文明程度一定在地球之上，而我們卻不知道他是敵是友。倘若未來的某一天人類真的收到外星人傳來的信號，你認為我們要不要回復呢？

外星人的確存在，但人類千萬不要回應——霍金