推算银河系中可能存在文明的行星

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/28 23:41:39
    在茫茫的宇宙中,除了地球还会不会有文明存在,这个问题很多人都感兴趣。但是目前人类的科学技术无法对全部的银河系进行调查,更不要说是整个宇宙了。但是科学家们可以根据已有的观测结果利用概率论做出一些合理的推测。美国天文学家弗兰克•德雷克在1961年提出了一个计算公式,用了计算“银河系中有可能进行通讯的地外文明的数目”,这个公式被称为“德雷克方程”,他的数学表述是这样的:

N=R*×fp×ne×fl×fi×fc×L

N代表能够进行通讯的地外文明数目
R*代表每一年形成的恒星数目,德雷克估计的数值是10颗
fp代表具有行星的恒星的比例,德雷克取值0.5
ne代表有行星的恒星所具有的位于宜居带内的行星的数目,德雷克取值为2
fl 代表位于宜居带内的行星中能够诞生出生命的行星的比例,德雷克取值为1
fi 代表进化出智能生物的比例,德雷克取值0.01
fc 代表智能生命中能够进行行星际通讯的比例,德雷克取值0.01
L 代表能够进行行星际通讯的文明存续时间,德雷克将这一数值假定为10000年

于是将这些数值套入公式,则得到:
N=10×0.5×2×1×0.01×0.01×10000=10
即银河系中现存在的能够进行行星际通讯的文明的行星数是10个
     因为当时的技术限制,德雷克所采用的数据基本是推测的,所以他得出的这个结果在当年就引起很多人的怀疑。不同的人在用这个公式进行计算时,根据自己的主观认识,采用不同的数据,结果差异很大,从“除了地球之外不可能存在文明”到“像地球一样存在文明的行星数以亿计”。
    从1961年到21世纪,人类的科技取得了巨大的进步,人类对地球和宇宙的认识有了巨大的提高,于是,现在的科学家根据现代科技掌握的知识和数据,从新认识德雷克方程。现在的科学家们闲来计算银河系中满足生命存在的行星的数目,现在的计算方法是这样的:

Nhabitable=NG×fp×fage×fsingle×fmetal×fdisk×fh.z

Nhabitable 代表有可能存在生命的行星的数目
NG 代表银河系里全部恒星数目,取值为1000亿—4000亿颗
fp  代表具有行星的恒星所占的比例,要形成行星就要有比氦更重的重元素,而重元素主要分布于银河系的圆盘部分,所以科学家们认为fp的值应该大致就是位于银河系圆盘部分的恒星所占的比例,取值0.5
fage 代表长寿命的恒星所占的比例,因为银河系中大部分的恒星的质量都比太阳小,寿命也较长,所以取值为1
fsingle 代表单星所占比例,根据观测太阳附近的恒星推算出比例,取值0.5
fmetal 代表具有岩石型行星的恒星所占的比例,根据对太阳周围超过一万颗恒星的观测结果,取值0.5
fdisk 代表在后来诞生出行星的那些“原始行星系圆盘”中质量满足形成岩石型行星要求的
圆盘所占的比例。这种“圆盘”的质量不能太大,否则将形成三个以上巨型气体行星,这会造成行星系统中行星的公转轨道不稳定。根据观测结果,退订质量不太大的圆盘所占的比例为0.5
fh.z  代表在具有合适质量的那些原始行星系圆盘中在宜居带内形成岩石型行星的圆盘所占的比例。科学家们认为,只要质量合适,几乎总会在宜居带形成岩石型行星,于是取值为1
所以最终计算结果,为:(单位:亿)

Nhabitable=1000×0.5×1×0.5×0.5×0.5×1=62.5

Nhabitable=4000×0.5×1×0.5×0.5×0.5×1=250

即根据公式,有约62.6亿---250亿颗恒星都有可能存在能诞生生命的行星。
之后科学家们又进行了进一步的计算。
    首先,估计那些满足生命诞生条件的行星能够有多少真正诞生了生命,取值为1
    其次,根据地球的历史,估计生命进化所需的年数。因为地球从诞生到人类出现共经历了46亿年,假定进化出智慧生命所用的时间是至少40亿年,再根据对太阳周边恒星的观测,将年龄在40亿年以上的恒星所占比例取为0.5。
    最后,认为这些行星上实际能够发展出文明的比例取值为0.01。
   于是将这些数值与上面的结果相乘,推算出的结果是:银河系中到目前为止曾有过和现在存在文明的行星数目约3125万—1.25亿个之间。
   因为文明不会永远存在下去,诞生过文明的行星也许现在已经没有文明了,所以,科学家们又假定现在存在文明的行星所占的比例为100万分之1,最后相乘,推算出的结果是:银河系中现在存在文明的行星约有30—125个。
     应该说,由于人类目前的掌握的技术还很有限,所以得出的数据只是一个推算结果,这个数据只是推算了银河系中现在可能存在文明的数量,存在生命的行星的数量可能要比这个多。并且这个结果没有考虑巨型气体行星的卫星上诞生生命的可能。所以,根据这个推算的结果,太空中存在智慧生命的可能性还是存在的,只是由于人类目前技术条件的限制还没有发现,现在可以断定的是,如果有外星文明,距离我们都是非常遥远的。
    根据目前的数据,地球能够适合生命存在真的是很幸运。正因为这种幸运,我们人类得以诞生于地球,并在这里发展出高度发达的文明。但是,事物都有两面性,人类创造了高度发达的文明,但对地球也造成了前所未有的严重的破坏,并且人类已经具备了毁灭自己的能力。根据现在的技术,人类距实现星际航行还很遥远,周围也没有发现适合人类居住的星球,地球在很长一段时间内将是唯一适合人类居住的星球,所以如果我们不爱护这个星球,人类文明很可能挨不到与外星文明接触的那一天,就像人类历史上楼兰、玛雅、复活节岛这些文明一样因过度开采资源,破坏环境而崩溃。
    在茫茫的宇宙中,除了地球还会不会有文明存在,这个问题很多人都感兴趣。但是目前人类的科学技术无法对全部的银河系进行调查,更不要说是整个宇宙了。但是科学家们可以根据已有的观测结果利用概率论做出一些合理的推测。美国天文学家弗兰克•德雷克在1961年提出了一个计算公式,用了计算“银河系中有可能进行通讯的地外文明的数目”,这个公式被称为“德雷克方程”,他的数学表述是这样的:

N=R*×fp×ne×fl×fi×fc×L

N代表能够进行通讯的地外文明数目
R*代表每一年形成的恒星数目,德雷克估计的数值是10颗
fp代表具有行星的恒星的比例,德雷克取值0.5
ne代表有行星的恒星所具有的位于宜居带内的行星的数目,德雷克取值为2
fl 代表位于宜居带内的行星中能够诞生出生命的行星的比例,德雷克取值为1
fi 代表进化出智能生物的比例,德雷克取值0.01
fc 代表智能生命中能够进行行星际通讯的比例,德雷克取值0.01
L 代表能够进行行星际通讯的文明存续时间,德雷克将这一数值假定为10000年

于是将这些数值套入公式,则得到:
N=10×0.5×2×1×0.01×0.01×10000=10
即银河系中现存在的能够进行行星际通讯的文明的行星数是10个
     因为当时的技术限制,德雷克所采用的数据基本是推测的,所以他得出的这个结果在当年就引起很多人的怀疑。不同的人在用这个公式进行计算时,根据自己的主观认识,采用不同的数据,结果差异很大,从“除了地球之外不可能存在文明”到“像地球一样存在文明的行星数以亿计”。
    从1961年到21世纪,人类的科技取得了巨大的进步,人类对地球和宇宙的认识有了巨大的提高,于是,现在的科学家根据现代科技掌握的知识和数据,从新认识德雷克方程。现在的科学家们闲来计算银河系中满足生命存在的行星的数目,现在的计算方法是这样的:

Nhabitable=NG×fp×fage×fsingle×fmetal×fdisk×fh.z

Nhabitable 代表有可能存在生命的行星的数目
NG 代表银河系里全部恒星数目,取值为1000亿—4000亿颗
fp  代表具有行星的恒星所占的比例,要形成行星就要有比氦更重的重元素,而重元素主要分布于银河系的圆盘部分,所以科学家们认为fp的值应该大致就是位于银河系圆盘部分的恒星所占的比例,取值0.5
fage 代表长寿命的恒星所占的比例,因为银河系中大部分的恒星的质量都比太阳小,寿命也较长,所以取值为1
fsingle 代表单星所占比例,根据观测太阳附近的恒星推算出比例,取值0.5
fmetal 代表具有岩石型行星的恒星所占的比例,根据对太阳周围超过一万颗恒星的观测结果,取值0.5
fdisk 代表在后来诞生出行星的那些“原始行星系圆盘”中质量满足形成岩石型行星要求的
圆盘所占的比例。这种“圆盘”的质量不能太大,否则将形成三个以上巨型气体行星,这会造成行星系统中行星的公转轨道不稳定。根据观测结果,退订质量不太大的圆盘所占的比例为0.5
fh.z  代表在具有合适质量的那些原始行星系圆盘中在宜居带内形成岩石型行星的圆盘所占的比例。科学家们认为,只要质量合适,几乎总会在宜居带形成岩石型行星,于是取值为1
所以最终计算结果,为:(单位:亿)

Nhabitable=1000×0.5×1×0.5×0.5×0.5×1=62.5

Nhabitable=4000×0.5×1×0.5×0.5×0.5×1=250

即根据公式,有约62.6亿---250亿颗恒星都有可能存在能诞生生命的行星。
之后科学家们又进行了进一步的计算。
    首先,估计那些满足生命诞生条件的行星能够有多少真正诞生了生命,取值为1
    其次,根据地球的历史,估计生命进化所需的年数。因为地球从诞生到人类出现共经历了46亿年,假定进化出智慧生命所用的时间是至少40亿年,再根据对太阳周边恒星的观测,将年龄在40亿年以上的恒星所占比例取为0.5。
    最后,认为这些行星上实际能够发展出文明的比例取值为0.01。
   于是将这些数值与上面的结果相乘,推算出的结果是:银河系中到目前为止曾有过和现在存在文明的行星数目约3125万—1.25亿个之间。
   因为文明不会永远存在下去,诞生过文明的行星也许现在已经没有文明了,所以,科学家们又假定现在存在文明的行星所占的比例为100万分之1,最后相乘,推算出的结果是:银河系中现在存在文明的行星约有30—125个。
     应该说,由于人类目前的掌握的技术还很有限,所以得出的数据只是一个推算结果,这个数据只是推算了银河系中现在可能存在文明的数量,存在生命的行星的数量可能要比这个多。并且这个结果没有考虑巨型气体行星的卫星上诞生生命的可能。所以,根据这个推算的结果,太空中存在智慧生命的可能性还是存在的,只是由于人类目前技术条件的限制还没有发现,现在可以断定的是,如果有外星文明,距离我们都是非常遥远的。
    根据目前的数据,地球能够适合生命存在真的是很幸运。正因为这种幸运,我们人类得以诞生于地球,并在这里发展出高度发达的文明。但是,事物都有两面性,人类创造了高度发达的文明,但对地球也造成了前所未有的严重的破坏,并且人类已经具备了毁灭自己的能力。根据现在的技术,人类距实现星际航行还很遥远,周围也没有发现适合人类居住的星球,地球在很长一段时间内将是唯一适合人类居住的星球,所以如果我们不爱护这个星球,人类文明很可能挨不到与外星文明接触的那一天,就像人类历史上楼兰、玛雅、复活节岛这些文明一样因过度开采资源,破坏环境而崩溃。
"现在可以断定的是,如果有外星文明,距离我们都是非常遥远的。"
这句完全就是废话,距离太阳系最近的恒星也在4光年之外,当然很远了。
zcbztm6 发表于 2013-7-29 16:22
"现在可以断定的是,如果有外星文明,距离我们都是非常遥远的。"
这句完全就是废话,距离太阳系最近的恒星 ...
虽然是废话,但确实是人类现在唯一能确定的
jzsz 发表于 2013-7-29 16:27
虽然是废话,但确实是人类现在唯一能确定的
是啊,也只有这一条可以“断定”了。
zcbztm6 发表于 2013-7-29 16:22
"现在可以断定的是,如果有外星文明,距离我们都是非常遥远的。"
这句完全就是废话,距离太阳系最近的恒星 ...
对人类来说很远,对非常高级的文明可未必远
小心他们是白人,人类会变成印第安人,所以还是不要接触的好……
我们现在说的外星文明确切的说是类地文明,也就是类似于地球模式需要空气,水,温度才能存在的生命创造的文明。。但是外星生命很可能超出我们的想象,现在的各种推测很可能离真相很远来自: iPhone客户端
异形和铁血战士属于什么文明?如果存在的话
老月牙 发表于 2013-8-6 01:40
异形和铁血战士属于什么文明?如果存在的话

属于类地文明,因为形象、功能等等都基于人类思维。
也可能当人类接触外星文明后,发现我们才是拥有超高科技的"外星人"
bjkk 发表于 2013-8-6 09:45
属于类地文明,因为形象、功能等等都基于人类思维。
异形那玩儿能叫“人”?
外星人生存的环境不一定是人类定义的类型,就如深海世界依然有生物,可能会因为适应特殊地理环境而长得奇形怪状。说不定外星人正在寻找我们的路上,其实也用不着寻找,我们地球位置太明显了
茫茫大海中的一座小岛上
两只蚂蚁吃饱了喝足了,在沙滩上晒着太阳。
一只蚂蚁问另一只蚂蚁:兄弟,你说这个世界上会不会还有别的蚂蚁存在?
我知道,银核内肯定有
以上说的生命可能都是指的是碳基生命吧,生命的形式应该是多样的。
这个方程,要不要加一个信心区间啊
老月牙 发表于 2013-8-12 00:35
异形那玩儿能叫“人”?
好歹都是炭基的。
day_by_day 发表于 2013-8-24 07:45
外星人生存的环境不一定是人类定义的类型,就如深海世界依然有生物,可能会因为适应特殊地理环境而长得奇形 ...
我们地球位置哪里明显了?
可能多达上千个,有些毁灭了,有些毁灭后重生了。
计算结果才10颗?银河系科室有2000亿颗恒星啊。。。