关于《三体》以及我们所不知道的一切(2)

　　我出生于河南的一个农村，在我的时候，夏天我们喜欢睡在屋顶上，仰望着漫天的星辰。今天，我住在北京，我已经不再能够看到星空，但是，我们每个人都不会忘记仰望星空的经历。任何一个人，在一个晴朗无月的晚上，在一个适合观星的地方，抬头望见满天星星，总是会心有所想：

　　有些人被星空的壮美所感动，有些人被宇宙的辽阔所震惊，还有人像大刘一样感到存在危机，然后脑洞大开一会儿。每个人都有自己的感受。而物理学家费米的感受是：

　　“Where is everybody?”

　　满天星星的夜空看起来非常壮观，但是我们只是在看看附近的地方罢了。在最适合观星的夜晚，我们可以看到大约2500个恒星，这大概是银河星里恒星数量的一亿分之一。这2500个恒星中的绝大多数都距离我们不到1000光年，大约是银河系直径的百分之一。所以我们看到的星空其实只是下图中的红圈那么大的地方罢了：

　　当讨论恒星和星系的时候，一个能挑战几乎所有人类神经的问题，就是：“地球之外是否还有智能生命存在?”让我们用数字来讨论这个问题。

　　虽然银河系里面有1000亿-4000亿个恒星，并且在可观测的宇宙内有几乎同样数量的星系。对应每一个银河系的恒星，就有一个巨大无比的星系。也就是说，可观测宇宙内的恒星数量大概是在10^22到10^24之间，这个数字写出来是这样的：

　　据估计，地球上沙子的数量是7.5x10^18粒，也就是说，对应地球上的每一粒沙子，宇宙中都有10000颗恒星。科学界对于恒星中有多少是和太阳类似(大小、温度、光度)的还没有定论，通常的观点是5%到20%。我们采用最保守的估计(5%)，以及对于恒星数量估值的下限(10^22)，那么就是说有5x10^20个恒星是和太阳类似的。

　　而这些和太阳类似的恒星里有多少是拥有一个和地球类似(允许液态水存在的温度条件来支持类似地球生命)的行星的呢?这个科学界也没定论，有些观点认为这个比例高达50%，也有比较保守的研究认为应该在22%左右。根据我们已经知道的恒星形成过程的天文学知识，科学界现在比较确定任何一个非双星的恒星都应该拥有至少一颗行星(详见德国科学家鲁道夫。基彭哈恩所著《千亿个太阳》)，结合前面采用的5%类太阳恒星的假设，就是说宇宙中有至少1%的恒星，拥有一个类似地球的行星，也就是说存在10^20个类似地球的行星。这个观点之前只是推论，但是Kepler-452b的发现让这个结论变得令人信服：

　　对应地球上的每一粒沙子，宇宙里就有100个类似地球的行星。

　　再往后推算，我们就只能瞎蒙了。假设经过数十亿年的时间，这些类似地球的行星中，有1%出现了生命。再假设，那些出现了生命的行星中，有1%的行星上的生命的智能发展到了类似地球的程度。这就是说，可观测宇宙中存在一百万亿个智能文明。回到咱们银河系，运用同样的算法，和对于银河系恒星数量估计的下限(1000亿)，我们可以算出来，银河系里可能有10亿个类似地球的行星，和10万个智能文明。

　　SETI(Search for Extraterrestrial Intelligence，地外文明搜寻计划) 是一个以收听来自地外智能文明信号为目的的组织。如果银河系里存在10万个智能文明，哪怕其中只有很少一部分对外发射无线电波或者激光束或者其它联系信号，SETI的卫星阵列应该会收到各种各样的信号。但是，SETI从来没有收到过这样的信号，一次都没有。那么问题来了：

原文转自：http://tech.sina.com.cn/zl/post/detail/i/2015-08-27/pid_8486551.htm