德雷克及其方程式
第一位真正的ET獵人是天文學(xué)家弗蘭克·德雷克,他任職于西維吉尼亞州綠堤的國家電波天文臺。他在1960年進(jìn)行了一項實驗,透過監(jiān)聽無線電頻段的電磁波信號來尋找遙遠(yuǎn)恒星系統(tǒng)的生命跡象。這個計劃稱為奧茲瑪(Ozma),取材自弗蘭克·鮑姆所著的兒童讀物中,翡翠國統(tǒng)治者奧茲瑪公主的名字。
德雷克將他的無線電波望遠(yuǎn)鏡指向太陽系附近兩個類日恒星,鯨魚座τ(Tau Ceti)和波江座ε(Epsilon Eridani),分別距離地球12光年和10光年,兩者看起來都是可能擁有適居行星的合理候選恒星。他調(diào)整碟盤天線擷取某特定頻率的無線電波信號——由宇宙中最輕、最簡單、也最豐富的元素“氫”所產(chǎn)生的特殊電磁輻射,也是任何外星文明揭露自己存在最可能的選擇。他記錄數(shù)據(jù)并仔細(xì)檢查,試圖從背景噪音中找出任何夾帶的有意義信號。他每天記錄數(shù)小時,但持續(xù)記錄數(shù)個月的數(shù)據(jù)經(jīng)過比對之后卻一無所獲,除了來自一架高空飛過的飛機(jī)所發(fā)出的信號之外。但是德雷克并不氣餒,他始終認(rèn)為,這個過程就像買樂透彩券一樣,只有在手氣好得出奇的情況下才會得到某些發(fā)現(xiàn)。再接再厲的德雷克來年籌辦了第一次的SETI (Search for extraterrestrial Intelligence,地外文明搜尋計劃)會議,邀請了據(jù)他所知當(dāng)時可能對這個議題感到興趣的所有科學(xué)家(共計12人)。為了專注地進(jìn)行研究,他提出一條數(shù)學(xué)方程式,用來計算地球上偵測得到無線電波信號的銀河系內(nèi)文明總數(shù)(N)。他將其他7個數(shù)字相乘,算出這個數(shù)目。這個如今以他命名的方程式如下:
N = R* ×fp ×ne ×fl ×fi ×fc ×L
這很容易解釋。我將逐一介紹每個符號代表的意義,并且在括號內(nèi)附上德雷克進(jìn)行初次計算時所假定的數(shù)值,如此一來讀者便可以得知他如何算出最后的數(shù)目。第一個符號R*代表銀河系中每年新星形成的平均數(shù)目(德雷克假設(shè)這個數(shù)值是每年10顆)。下一個fp 代表這些恒星擁有行星系統(tǒng)的比例(0.5);ne是每個太陽系擁有適合生命環(huán)境的行星數(shù)量(2);fl、 fi、 fc 則分別代表這些行星上真的出現(xiàn)生命的比例(1)、孕育生命的行星中出現(xiàn)智慧生命的比例(0.5)、這些文明的科技發(fā)展到能向外層空間發(fā)送信號的比例(1)。最后, L 則代表這些文明持續(xù)向宇宙發(fā)送可偵測信號的時間長度(1萬年)。將這7個數(shù)字相乘之后,德雷克得出N = 50,000的答案。這是一個令人印象深刻的數(shù)字,足以凸顯費米悖論的重要性。
但這數(shù)字的可信度如何呢?答案當(dāng)然是一點也不可信。即使這7個數(shù)值就足以代表我們非知道不可的一切,得出的值也不過是個概略的推測。前三個因子R*、 fp、 ne 的數(shù)值在半世紀(jì)前仍不明朗,如今因為天文學(xué)與望遠(yuǎn)鏡技術(shù)的進(jìn)展,已變得較為確定,尤其近來陸續(xù)發(fā)現(xiàn)許多太陽系以外的行星(即太陽系系外行星, extrasolar planets)之后。
接下來的三個因子,則攸關(guān)具備通訊能力的智能生命出現(xiàn)的概率。這三者都是介于0 (完全不可能)和1 (必然發(fā)生)之間的任意值。德雷克使用了一些極為樂觀的數(shù)值。他深信,如果在類地行星上也有適合生命存活的條件,那么生命的出現(xiàn)將無可避免(fl =1);生命一旦出現(xiàn),有一半的機(jī)會將演化出智慧生物(fi = 0.5);果真如此,這個智慧族類一定會發(fā)展出電磁波相關(guān)技術(shù),并將電磁波送進(jìn)太空 (fc =1),無論他們是否刻意發(fā)送某種訊息。
不過這些數(shù)值只是順道一提罷了。德雷克方程式所做的,遠(yuǎn)比估算銀河系內(nèi)外星文明的數(shù)量來得重要。它揭開全世界搜尋來自太空信號的序幕,至今仍持續(xù)進(jìn)行。
免責(zé)聲明:以上內(nèi)容源自網(wǎng)絡(luò),版權(quán)歸原作者所有,如有侵犯您的原創(chuàng)版權(quán)請告知,我們將盡快刪除相關(guān)內(nèi)容。