人类是目前已知的唯一智慧文明物种。 尽管近几十年来我们一直在努力寻找可能的外星文明,但我们始终没有找到。
然而,绝大多数人坚信外星人的存在。 主要原因之一是宇宙太大了。 怎么可能只有人类呢?
那么,宇宙有多大?
在古代,由于没有高科技的观测仪器,人们只能用肉眼观察宇宙。 古人也形成了自己的宇宙观。
无论是东方还是西方,人们都认为地球是宇宙的中心,形成这种宇宙观是很正常的。 毕竟,这种宇宙观与人们用肉眼观察到的非常吻合。 古人每天都可以用肉眼看到绕地球运行的所有天体。 他们居住的空间太小,能看到的东西也很有限,所以自然就形成了这样的宇宙观。
随着人类科技的发展,天文望远镜的出现,人们开始观察到比以前更遥远的太空,看到更广阔的空间。 于是人们开始思考,在遥远的深空是否也会存在像人类一样的外星人。 人们在哪里?
从纯粹的数学分析来看,别说是整个宇宙,银河系存在外星文明的可能性是非常高的。
地球并不特殊,只是浩瀚宇宙中一颗非常普通的星球。 从概率分析,像地球这样的行星应该有很多。
有些人甚至认为我们的宇宙不仅非常大,而且是无限的。 我们首先具体看一下我们目前观测到的宇宙的大小。
从我们太阳系开始,地球的质量约为60万亿吨,但只占太阳系总质量的0.%。 太阳的质量占整个太阳系质量的99.86%。 太阳系的半径约为1光年。
一光年在人眼中是相当大的距离超级人类科技,但在银河系面前,根本不值一提。
银河系的直径至少有20万光年,包含至少2000亿颗恒星,而我们的太阳只是无数恒星中非常普通的一颗。
一百多年前,科学家一度认为银河系就是整个宇宙。 然而,随着人类观测水平的不断提高,更多的发现再次颠覆了我们对宇宙的看法。
他们发现真正的宇宙比银河系大得多。 银河系不仅不是宇宙,甚至连宇宙中的一粒尘埃都不如。 宇宙中像银河系这样的星系有数千亿个。
比银河系更大的结构是本星系群,其中包含五十多个星系。 比本星系团更大的结构是室女座超星系团,它的直径超过1亿光年,包含数百个像本星系群一样的星系团。
处女座超星系团并不是终点,还有一个比它更大的结构,拉尼亚凯亚超星系团,它也是丝状双鱼座-鲸鱼座超星系团复合体的一部分,直径超过十亿光年。
不同的超星系团形成了一个巨大的宇宙网,宇宙网组成了可观测的宇宙,直径约为930亿光年。
对于现在的人类来说,可观测的宇宙就是终结。 由于宇宙的膨胀速度一直超过光速,可观测宇宙外部的信息永远无法到达地球,因此那里的一切对我们来说毫无意义。
但可以预见的是,在可观测宇宙之外,仍然会有一个宇宙,一个更大的宇宙。
我们无法想象真实宇宙的大小。 即使是930亿光年这个数字也是人类难以想象的。 如果这么大的宇宙里真的只有人类的话,那就太浪费空间了。 我相信,无论多么自负的人,都不会有这样的想法。
以上只是对宇宙大小的分析。 还有一个公式可以更直观地告诉我们外星文明存在的概率,那就是德雷克方程。 这个方程根据八个主要因素分析了外星文明存在的概率。
按照这个方程,光是我们银河系里就应该至少有数万个智慧文明,但它们都在哪里呢? 太空为何如此寂静? 为什么人类还没有发现任何有关外星人的线索?
这也是著名物理学家费米关心的问题。 “费米悖论”就是关于这类问题的。
如果银河系存在数以万计的问题,考虑到银河系至少有120亿年的历史,很有可能会诞生一个有着数百万年甚至更久文明史的超级文明。
这样的超级文明应该早就征服了整个银河系,甚至在宇宙的各个角落都会发现他们的足迹,但为什么我们还没有发现他们呢?
对于费米悖论有多种解释。 比如超级外星文明很早就发现了人类,但他们根本懒得去接触人类。 在他们眼里,人类就如同蝼蚁一样渺小。
当然,上述分析是基于一个假设:地球并不特殊。 但这种可能性确实存在:地球很特殊。 虽然这种可能性很小,但理论上确实存在。 如果地球是特殊的,那么人类确实是银河系乃至宇宙中唯一的智慧物种。
人类文明的历史还太短。 人类虽然有几百万年的历史,但真正的文明史却只有几百年。 我们对宇宙的探索才刚刚开始。
人类才刚刚踏上月球。 我们连太阳系都飞不出去,更不用说广阔的银河系和宇宙了。 还有太多未解之谜等待人类一一解开。
任何时代都有难以突破的局限性。 正如古代理所当然地认为地球是宇宙的中心一样,现代人类的认识也会有局限性。 当人类未来突破这个限制时,他们会突然意识到,连他们都会嘲笑今天的人类是多么“愚蠢”,就像我们今天“嘲笑”古代人类的认识一样!
超级地球观测:人类无尽的探索
自从人类发现了天文观测的技能,我们就把目光投向了整个宇宙,不再把地球作为唯一的观测对象。 地外行星常常引起天文学家的关注,不仅仅是因为它们给我们带来的观测数据,更重要的是它们是否给人类未来深入太空带来希望,是否会成为人类的新家园。
天文学家发现了距地球42光年的巨大“超级地球”。 他们非常兴奋,但也有一些科学家担心其中可能存在的高级文明。 这颗超级地球位于船尾座,绕恒星运行,处于宜居带,大小与海王星差不多,质量为12个地球质量,温度约为11摄氏度。
关于这颗行星的质量和大小,科学家进行了模拟测试超级人类科技,发现它的质量是地球的17倍,但它不太可能是一颗岩石行星。 然而,如果卫星周围有足够大的大气层和压力,液态水和潜在的生命就可能存在。 模拟显示,超级地球卫星需要以小于 1/9 的轨道周期绕其主恒星运行,该轨道周期小于行星绕其恒星周期的 1/9。 例如,如果行星的周期为 90 天,那么卫星的周期必定小于 10 天。
关于超级地球的定义,通常根据质量对超级地球进行分类,而不考虑温度、成分、轨道特性和可居住性。 由于超级地球质量巨大,它们的物理特性与地球有很大不同。 根据行星密度模型,超级地球可分为低密度、中密度和高密度三类。
与地球相比,超级地球上的生命需要强大的身体来适应地质变化。 超级地球具有更活跃的板块构造,因为板块更薄且压力更大。 对于人类来说,超级地球中的引力会更强,因此超级地球上的生命可以承受更强的垂直G力。
另一方面,科学家认为,如果超级地球上存在文明,那一定是高级文明,太空发展可能会更加极端。 发射任务需要更多的燃料,因为质量更大的行星具有更高的逃逸速度和更大的重力,因此太空飞行的成本呈指数级增长。 然而,一旦超级地球上的生命进化为先进文明,它们肯定能够发展出高效的太空飞行能力。
相比之下,人类科技在超级地球的前提下显得不发达。 超级地球上先进文明的未来对人类来说是未知的。 他们可能是友好的,也可能是敌对的。 然而,这种期待的感觉,驱使着人类在宇宙中不断前行。
人类的视野正在不断扩大,对超级地球的观测只是无尽探索的一部分。 我们还面临许多未知和挑战,但正是这些挑战让我们更加勇敢、更加坚定。 为了美好的未来,我们必须继续前进。
超级地球观测
自从人类发现了天文观测的技能后,他们不再把地球作为唯一的观测对象,而是放眼整个宇宙进行探索。
在天文观测过程中,地外行星常常引起天文学家的关注。 不仅是太阳系外各个星系带来的观测数据,更重要的是人类未来是否有机会进入深空。 前往一颗与地球相似的类地星球,开发人类家园。
距离地球42光年,天文学家发现了一个非常大的“超级地球”的存在。 这让天文学家兴奋不已,但也有一些科学家对先进文明的存在感到担忧。 这颗超级地球是一颗系外行星,可能在其恒星(位于船尾座)的宜居带内运行。
它的大小与海王星没有太大区别,其最小质量估计为12个地球质量,温度为11摄氏度。 它的主恒星是一颗G型恒星,人类日常看到的太阳也是一颗G型恒星。
科学家进行的模拟测试表明,这颗行星质量太大,不太可能是一颗岩石行星。 但假设它周围有足够大的卫星,并且有足够的大气层和压力,那么液态水和潜在的生命是可能的。
怎样才能被称为超级地球
这颗2006年发现的超级地球无疑给天文学家和科学家带来了新的灵感。 此后十几年,天文学家陆续发现了更多的超级地球。 这些“地球”的大小和质量各不相同,但都比地球大。 科学家更喜欢称它们为“迷你海王星”。
一般来说,超级地球是根据其质量来定义的,不包括温度、成分、轨道特性、可居住性等。由于超级地球的质量要大得多,因此它们的物理特性与地球相比会有很大不同。
从行星密度模型来看,超级地球可分为四种类型:低密度超级地球,即前面提到的“迷你海王星”; 中密度超级地球,其主要成分是水或层状笼罩的密度较大的气体气矮星; 高密度超级地球被认为是岩石或金属的。
超级地球下的可能性
刚才提到的板块构造是构建行星文明的重要组成部分,行星的质量有助于维持构造运动。
由于超级地球的地壳比较薄,所以承受的压力也比较大。 这导致构造活动加快,意味着更多的地震、更多的火山活动和其他地质剧变。
从环境上来说,超级地球上的生命需要更强大的身体来承受这样的变化。 此外,对于人类来说,人类可以抵抗每秒高达5G的垂直重力。 在相同的情况下,它们在超级地球中会感觉更重,因此超级地球上的生命可以承受更强的垂直重力。
最后,是超级地球上文明的发展。 目前科学家认为,超级地球上如果存在文明,那一定是高级文明,太空的发展会更加极致。 一些研究发现,从超级地球发射太空任务需要更多的燃料。
从模拟的角度来看,假设超级地球发射韦伯望远镜所需的有效载荷为6万吨。 如果超级地球上的生命进化成高级文明,那么这些外星人一定会发展出高效太空飞行的能力。
如果这类文明不能产生先进的技术,不能满足超级地球的逃逸速度,那么他们的局限性甚至会比人类更大。 所以,从这个方面来说,超级地球的高级文明必定处于极度发展的状态。
相比之下,在这种假设下,人类目前的技术似乎捉襟见肘。 先进文明对人类的未来充满不确定性。 也许他们是友好的,也许他们是敌对的。 不管怎样,这种期待的感觉是人类在宇宙中前进的动力。