研究认为,“外星文明可能存在”并不等同于“能够实际到访地球”。图片来源:Shutterstock

即便外星文明真实存在,也未必能够跨越重重物理限制来到地球。

据Gizmodo 6月19日报道,澳大利亚新南威尔士大学(悉尼)从事科学传播与宇宙生物学研究的Carol Oliver教授指出,外星文明难以到访地球,主要有三方面原因:星际距离过于遥远、星际航行能耗极高,以及地球环境本身可能并不适合外来生命体。

首先是宇宙尺度过于庞大。比邻星是距离太阳系最近的恒星之一,距地球约40万亿公里,约为4.3光年。即使以光速飞行,也需要4年以上才能抵达。

以现有技术水平来看,这一距离几乎难以跨越。报道援引目前速度最快的航天探测器之一“帕克太阳探测器”为例,其最高速度约为每秒191公里,仅相当于光速的0.064%。按这一速度计算,抵达比邻星大约需要6650年。也就是说,即便某个外星文明与人类在相近时期进入航天时代,其到达地球同样可能需要数千年时间。

这一判断也与“费米悖论”相关。所谓费米悖论,是指外星文明似乎很可能存在,但人类至今为何仍未发现任何明确痕迹。报道提到,自1901年以来,人类持续向太空发出无线电信号,但这些信号目前仅传播至约120光年范围,在银河系尺度中所占比例仅约0.000002%。Oliver认为,在如此有限的范围内尚未收到回应,并不反常。

第二个原因在于星际航行所需能量高得惊人。航天器速度越快,所需能量就越大。Oliver表示,即使存在远超地球科技水平的文明,能够研发接近光速的飞行方式,真正实现光速飞行仍需要“无限能量”,这在物理上无法成立。

即便某些文明在技术上具备远距离航行能力,是否有必要前往地球仍是另一回事。Oliver提出,高度发达的文明为何要投入巨量时间和能量,前往一个技术水平远低于自身的星球。如果迁移成本极高,其到访动机也会随之下降。

第三个原因则在于地球环境本身可能对外来生命体构成风险。地球生命经过数亿年演化,才逐步适应本地环境。即便是对人类和大多数生物至关重要的氧气,本身也是一种反应性强、腐蚀性较高的气体。对于未适应地球条件的外星生命而言,这样的环境未必友好,甚至可能有害。

目前,人类对外星智能生命的搜寻仍在持续。自1960年以来,研究人员一直通过射电天文学提升探测能力。报道提到的代表性项目包括美国加州的SETI研究所,以及以牛津大学为基础的Breakthrough Listen项目。不过,人类开展这类有效观测的时间仅约100年,相较于约138亿年的宇宙历史,仍然极其短暂。Oliver认为,在如此有限的时间窗口内发现智能生命的概率非常低。

尽管如此,Oliver仍强调持续探索的重要性。她援引1959年的一篇论文称:“成功的概率很难估计,但如果不去寻找,这个概率就是0。”在她看来,与其草率断言外星文明不存在,不如先认识到人类当前技术能力和观测范围的边界。

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