法兰克过滤器(宇宙这么大，我们为什么看不到外星人？)

Posted 2023-05-31

篇首语：勇士搏出惊涛骇流而不沉沦，懦夫在风平浪静也会溺水。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了法兰克过滤器(宇宙这么大，我们为什么看不到外星人？)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

法兰克过滤器(宇宙这么大，我们为什么看不到外星人？)

大家好，欢迎来到财财趣谈，今天我们来讨论《费米悖论》。

费米，美籍意大利知名物理学家，1938年诺贝尔物理学奖得主，曾参与第一颗原子弹的研究，也被称为“原子能之父”，与爱因斯坦，尼古拉·特斯拉等属于同级别科学家，是20世纪物理学界的武林盟主。1950年的某天，费米与朋友闲聊外星人时突然说：“它们都在哪呢？”，这句话的科学论题就被称为“费米悖论”，所谓悖论是指通过合乎逻辑的推论产生自相矛盾的现象。关于外星人是否存在，我们先看看以下说法。

我们知道地球是太阳系八大行星之一，距离太阳1.5亿公里，地球表面积约5.1亿平方公里，半径6371千米，71%为海洋，29%为陆地。太阳的体积是地球的130万倍，从太阳以光的速度到达地球大概需要8分20秒，也就是说我们抬头看到的太阳是8分20秒之前的样子。尺度拉大，我们知道太阳是围绕着银河系中心转动的。银河系直径约10万光年，也就是用光的速度（30万km/s）穿越银河系要10万年。而太阳系围绕银河系中心转一圈需要约2.2亿年。我们的银河系中大约有4000亿颗恒星（质量较大的星球，例如太阳），而根据可观测宇宙的直径大约有900亿光年，并且至少有1000亿个星系。

根据以上的信息介绍，大家在脑海中应该有一副穷尽沧田的感觉吧。如此浩瀚的宇宙，意味着无数的生命和文明的存在，我们应该抬头就能看到满天飞的宇宙飞船，但是它们在哪呢？

1、根据900亿光年的宇宙尺度中，包含了1000亿个星系，且每个星系有4000亿颗恒星，这样算下来大概有400兆亿（4^19）颗恒星，每颗恒星都会有一到N颗行星对其围绕，根据地球生命物理基础条件，去除太大太热的，太小太冷的恒星，再去除围绕恒星轨道太远太近的，自身不具备生命条件的行星，最后我们得到宇宙中大概有100万亿（10^14）个适合生命的星球。

2、由于宇宙尺度太大，我们只计算自己的银河系中可能存在生命星球的数量，我们的银河系中的恒星数量大概是4000亿颗，抛开以上的条件，最后能剩下10-40万颗可能存在生命的星球。由于这种计算不严谨，可能忽略很多问题，于是美国天文学家法兰克·德雷克又给出了一套非常科学的计算方程式N=R×fp×ne×fl×fi×fc×L，其中：N：银河系内可能与我们通讯的文明数量；R：银河系内恒星数目；fp：恒星有行星的比例；ne：每个行星系中类地行星数目；fl：有生命进化可居住行星比例；fi：演化出高智生物的概率；fc：高智生命能够进行通讯的概率；fL：科技文明持续时间在行星生命周期中占的比例；R*：银河系形成恒星的平均速率；L：科技文明寿命；最后，根据这套严谨的科学公式我们得出可能有生命的星球大约是53万个。看得出其实二者结果差距不大。

3、既然有这么多星球存在生命，我们应该能看到它们，但是我们要考虑一个科技文明的程度，否则即便53万颗星球都有生命，但全部都是昆虫或细菌，就不足以让我们发现了。所以这里要提到关于宇宙文明的计算公式，也就是卡尔达舍夫文明等级，尼古拉·卡尔达舍夫是前苏联的天文学家，他设想外星文明等级划分一共为三种。Ⅰ型文明、可以主宰和利用自身行星的全部能源。Ⅱ型文明、可以利用收集整个恒星系能源。Ⅲ型文明、可以利用整个银河系能源。根据计算，人类文明的指数是0.73，也就是说我们还是一群未达到Ⅰ型文明的小弟，如果人类文明要发展到Ⅰ型文明，还需要数百年。要发展到Ⅱ型文明需要数千年，要达到Ⅲ型文明则需要数十万年。

虽然我们达不到高级文明，但我们不能确定别的星球也达不到，因为地球诞生至今大概有46亿年，而宇宙大爆炸至今是138亿年，所以相对于宇宙，地球还很年轻，人类只要发展十几万年就可以达到Ⅲ型文明，而在我们的银河系这53万颗可能存在生命的星球中，肯定有比地球更早进化出生命的星球，比如早进化个几亿年或几千万年，那它们早就达到Ⅲ型文明了，以它们的科技水平，想来地球就是抬抬手的事，即便它们不来地球，我们也可以通过哈雷望远镜，观察到外星人在星系中的一些科技建筑或获取能源的痕迹。但截至目前为止，我们一无所获。这就是“费米悖论”。

找不到外星人假说：

1、地球所处的环境极其苛刻，太阳和地球距离不能有误差，地球自转速度不能有误差，必须有像地球一样的水和大气层，必须有地球的质量，必须有地球的结构和组成元素，必须有随机产生生命的概率，必须有长达几十亿年的生命繁衍进化过程。即便其他星球也有生命，但都比地球晚，我们是最先进入到科技的文明。

2、文明被过滤器筛选后，依然存在的可能性非常低，例如生命的出现，进化过程中是否出现智慧，智慧文明发展科技的奇异点是否出现，再比如核战争，环境灾害，病毒，陨石撞击等毁灭性灾难，能挺到最后的文明寥寥无几。

3、外星文明的形态让我们无法理解，例如以光子形态，气化形态，液态形式的方式存在，或是一个细菌就是一个文明的银河系，再或者以不同维度与时间的形式存在，以上这些假设中的任何一种形态，我们都无法察觉到它们的存在。

4、我们也许早就被外星人观察到了，而它们的科技水平早就发展到Ⅲ型文明或更高型文明，只是它们在做什么我们根本无法理解，就好比你在一只蚂蚁面前无论做什么事情，它甚至无法察觉到你的存在一样。当人类的未来科技达到一定程度时，外星人可能就把整个地球给毁灭掉了。这就好比当这只蚂蚁开始研究如何使用电能时，你可能会一脚把它踩死而防患于它有一天消灭你的可能。

5、刘慈欣《三体》中的黑暗森林法则，1、生存是文明的第一需要；2、文明不断增长和扩张，但宇宙中的物质总量保持不变。并给出了两个重要概念，猜疑链与技术爆炸。猜疑链是指“文明间的善意和恶意。善和恶这类字眼放到科学中是不严谨的，所以需要对它们的含义加以限制：善意就是指不主动攻击和消灭其他文明，恶意则相反。这是最低的善意了吧。”——刘慈欣《三体2：黑暗森林》，技术爆炸是指文明的进步速度不一致，也许在相对于一个较强的文明时，弱的一方会在很短的时间内超越强大的文明。所以在文明互相发现彼此时，就会产生猜疑链，而猜疑链的最终结果是其中一方文明必然遭到其他文明的毁灭性打击。如果不是很明白，可以搜索一下“黑暗森林法则”。

6、地球是外星人的动物园，我们的地球外被一个超大的投影给遮盖住了，真实的地球之外的宇宙我们从未看到过，或是整个太阳系被一个超大的投影给遮盖住，所以我们用哈勃望远镜观察到的内容都是外星人提前为我们设定好的。毕竟我们人类还没有出过太阳系。而外星人一直拿我们人类当动物一样，被观察着。

7、我们的世界是虚拟的，我们是外星人的实验品，但我们只不过是一个计算机程序里的代码，或我们都是被泡在福尔马林中的大脑，而我们所感受到的意识都是被超高文明所提前预设好的内容。关于我们的世界都是虚拟的这种说法，很多顶级科学家都赞同，例如目前的世界首富伊隆·马斯克，他就一直坚信我们的世界就是虚拟的。

8、根据爱因斯坦的相对论，质量越大时间越慢的定律，外星人在很早以前来过地球，但由于当时地球都是动物，对它们没有威胁性，所以它们走了，但它们的星球质量超大，时间相对于我们过得非常慢，所以在它们看来，只是离开地球不到半年时间，而我们则已经过去了几万年或几十万年。同样，我们地球文明在《三体》中属于技术爆炸，从石器时代到农业时代大概两百万年，从农业时代到工业时代大概1万年，从工业时代到信息化时代用了200年，从信息化时代到智能时代用了30年，可以看出人类科技发展就是以爆炸的速度在前进，不过，关于对宇宙的探索，首先是人们知道地球是圆的，其次围绕太阳转，直到哈勃发明的天文望远镜，才真正看到了宇宙，才开始考虑外星人说法，而哈勃是1889年美国生人，距今一百多年，所以也可能是因为我们产生外星人这种想法太短了，还不到发现的时候。

9、外星人的通讯方式和我们不一样，我们人类用的一般是电磁波，可见光，无线电进行通讯，而外星人可能用的是我们无法理解的一种方式，或者说它们也无法理解电磁波和可见光的通讯模式，所以它们永远收不到我们的信号，我们也永远收不到它们的信号。

10、地球上的部分人已经知道外星人存在，并且外星人还在技术方面，给与我们帮助，但是这些消息被隐藏起来了，原因就是怕普通人知道了以后，造成恐慌，社会动荡，或让一些别有用心的人利用，导致人类不团结，毁灭等严重性后果。

11、还是要谈起《三体》，该书中说到一个概念，就是如果银河系内的文明较多，就产生了一种叫“宇宙社会学”的说法，而其中大佬级的文明是在星系间互相探索的，所以它们就联合起来制定了一套宇宙规则，就是说在面对我们这种连Ⅰ型文明都达不到的种族时，谁都不许来干涉我们的发展，因为外星人一旦和我们接触了，那我们就等于开了作弊器一样，科技会发展的太快，驾驭不了发展的速度，最终毁灭了。所以大佬文明属于是宇宙社会的警察，谁要靠近地球或让人类发现了，谁就game over了。

12、外星人可能生活在地层下面，比如金星，水星，火星，这些星球的表面由于没有生存条件，所以文明有可能都是生活在地底下，通过星球的外壳来保护生态的稳定与生命的繁衍。不过在地下生存的生命，就可能不会进化出眼睛，因为没有光，所以它们的沟通方式很有可能就是靠心理感应。所以按照这种条件来说，我们依靠可见光去观察其他星球，最终什么也发现不了。

关于“费米悖论”还有上百种说法，财财只做了一部分整理和自我假设，如果您有更好的想法，欢迎留言评论，我们下期话题再见。