德雷克方程解释:寻找外星智慧生命

由于对科学和自然的兴趣，作者从一个独特的，有时有争议的角度探索话题。

什么是德雷克方程?

德雷克方程是一种数学计算，它试图预测我们银河系中可探测到的智能外星文明的数量。1961年，天体物理学家弗兰克·德雷克博士提出了这个理论，当人们仰望星空，思考以下问题时，它为我们提供了一些有趣的思考:我们是孤独的吗?

在寻找外星智慧生命的过程中，德雷克方程并没有给我们任何可靠的答案。根据你输入的数字，解决方案有很大的不同，有些数字是不可知的。但它确实有助于明确我们应该问的问题。

它也证明了关于外星智慧的讨论并不一定要集中在异想天开和超自然的东西上。这与外星人造访或UFO现象无关。这只是一个方程，试图预测高级外星生命存在的可能性，在某处。

本文将讨论Drake方程中的变量以及我们可以分配给它们的一些潜在值。在某些情况下，现代天文学家可以做出一些相当准确的猜测。在其他情况下，你的猜测和其他人的一样好。

德雷克方程可以写成:

N = R*•fp•ne•fl•fi•fc•L

R *=银河系中恒星形成的速率。

f_p拥有行星系的恒星中所占的比例。

n_e这些行星中能够维持生命的部分。

f_l在这些行星中有生命存在的比例。

f_我那部分进化成有智慧的生命。

f_c我们能在地球上探测到的那些发展了技术的智慧文明的那部分。

l这类文明存在并向太空释放气体的时间长度。

R* =恒星的形成

在银河系中有多少颗恒星，新恒星的产生频率是多少?目前估计这个数字在1000亿到4000亿之间。¹

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有很多恒星，很明显，恒星在这个等式中非常重要因为它们是形成太阳系的必要条件。我们自己的太阳系，我们自己的生命之源，都是因为我们的恒星，太阳。还有其他类似的系统吗?

我们的星系中可能有超过1000亿颗恒星，这对那些希望找到智慧生命存在证据的人来说是个好消息，但这只是等式其余部分的基础。

fp =有行星的恒星数量

f的变量_p表示有行星围绕的恒星数量。不是所有的恒星周围都有行星，但研究人员现在相信大多数恒星都有。²他们已经发现了几百个太阳系的证据，但这可能只是冰山一角。据估计，银河系中可能有多达1600亿颗行星。^3.

但是，正如我们所知，并非所有的行星都是生而平等的。类似木星或土星的星球可能对我们没有太大帮助。我们真正需要知道的是，像我们这样的生物可以居住的星球有多少。

宜居行星

它由n表示_e德雷克方程的变量。据说地球上存在着类地行星适居带⁴这意味着它们必须在与恒星的适当距离上运行。再近一点，它就会像我们的金星一样太热，再远一点，它就会像我们的火星一样太冷。在地球上，一切都刚刚好。

据估计，在银河系周围的太阳系的宜居带中可能存在着数十亿个宜居世界。但我们可能发现生命的潜在地方可能比这更广阔。

例如，我们现在知道，生命可以在我们曾经认为不可能的海洋深处茁壮成长，聚集在地壳的热液喷口周围。这给我们带来了希望，也许生命可能存在于我们太阳系的某些星球上，比如在木星结冰的卫星上冻结的海洋表面下欧罗巴．

fl =生命的发展

只是因为生活可以发展并不意味着它会。在繁星满天的夜晚，仰望浩瀚的太空，很难不去想为什么我们似乎都是孤独的。从统计学上讲，银河系中除了我们之外一定还有其他生命。那么，大家都去哪了?事实上，这正是恩里科·费米在1950年提出的问题，现在被称为费米悖论．

那么，在银河系中有多少颗行星上出现过生命呢?到目前为止，唯一的答案是一个．研究人员一直希望在太阳系的其他地方找到生命的证据，即使是微生物层面的。有一些令人信服的证据表明它可能存在，或者曾经存在过。但目前为止，只有我们俩。

智能生活

但是，仅仅是在星系的某个地方发现其他的生命形式并不是德雷克方程真正的目的，尽管那肯定是非常酷的。我们正在寻找聪明的人生，这是什么_我变量描述。

即使其他星球上有丰富的生命，也只有其中的一小部分能发展出与我们类似的智能。我们可以在自己的地球上看到这一点。显然，我们智人是自然界迄今为止最优秀的物种，但这个星球上还有其他我们可以称之为聪明的人类物种。尽管如此，考虑到地球历史上出现和消失的生物数量，智能生命发展的可能性似乎非常低。

曾经有各种各样的尝试来预测银河系周围智慧生命存在的可能性，但它们都有一个缺陷。也就是说，任何理论和假设都只基于一个例子:地球。在银河系中，有智能生命存在的类地行星可能是常见的，或者地球可能是唯一的。到目前为止，我们真的无从得知。

技术发展

下一个变量(f_c)代表将发展我们可能探测到的技术的智能文明的比例。这可能意味着我们会接收到电磁辐射或其他通信源，供它们自己使用。这可能意味着我们接收到的是给我们耳朵的信号．这可能意味着我们看到了影响他们太阳系的灾难性战争或事故的迹象。

这个变量可能是德雷克方程中最重要的部分，原因很简单:银河系质量很大。我们还远没有足够的技术去太阳系外的其他行星，并亲自检查它们。即使是到最近的恒星旅行也需要几千年的时间。这意味着，至少在可预见的未来，我们只能用远程观测方法来探索我们的星系。

简单地说:除非能探测到智能生命，否则我们永远不会知道它们的存在。事实上，当你考虑到我们的文明向太空发送信号只有一百年多一点的时间，当然有可能有其他的智慧文明在寻找像我们这样的人，但他们仍然无法探测到我们。

L =时间

最后一个变量与时间的流逝有关。因为(据我们所知)任何来自外星世界的信号传播速度都不能超过光速，所以我们探测到任何外星生命的机会与它们存在的时间直接相关。换句话说:一个文明越古老，其传播到太空的距离就越远。遥远的年轻文明直到它们的排放物到达我们这里才被探测到。

此外，我们可以假设，随着一个文明的老化，它的技术将会进步，从逻辑上讲，他们的通信和旅行方法，甚至他们的武器，将会改进到更容易发现他们的地方。

当然，前提是他们不先毁灭自己。

德雷克方程估计

如果你是那种乐观的人，此时你可能会相信，至少根据德雷克方程，银河系中存在智慧外星生命是绝对肯定的。如果你更实际一点，你可能会意识到，如果方程中任何变量的正确值是零然后整件事就散架了。

我们知道其中一些变量肯定不是零，但一旦我们算到方程的一半，我们就不得不进行猜测。一些学者(和博主)提出了一些非常有趣的想法，关于我们如何为这些未知变量得出合理的值。

最终，我们不可能知道我们不知道的东西。

德雷克自己猜测可能有1000万个智慧文明能够相互联系⁵．请记住，这是基于50年前我们对银河系的了解。

自那以后，人们的估计一直在变化，有的数字比这个数字高出两到三倍，有的甚至达到了最低水平:零。如果你发现自己在工作或课堂上感到无聊，你可以尝试输入自己的价值观，看看你能想出什么。

银河系里有外星智慧生命吗?

想想我们自己的地球，以及它与德雷克方程的关系。我们有我们的星星。我们有我们的星球，它有能力维持生命。智能生命已经发展起来，它有能力向太空发射可探测的辐射。到目前为止，我们都检查过了。

但是，尽管地球上的生命已经存在了数十亿年，我们所谓的智能类人类动物只存在了大约20万年。我们一直生活在一种可以被称为文明几千年来，正如我们所见，我们进入太空的技术是在最后的几百年里才有的。

我们似乎已经处于毁灭自己和地球的边缘。那么，当我们探测到一个发出信号超过一万光年的外星智慧文明时，它仍然存在的可能性有多大?

使用保守的数字，德雷克方程给了我们一个合乎逻辑的理由来得出这样的结论:外星生命有可能(或曾经)存在于某个地方。即使在最终解决方案为零的情况下，仍然有一个我们无法探测到的智能生命的强有力的例子，要么是因为它们的技术不足，要么是因为它们存在的时间不够长。

直到不久之前，这还是我们。我们才刚刚开始探索银河系，十年后，德雷克方程中的变量很可能会有更多的科学上可信的值。

外星生命:你相信它存在吗?

资源:

1. 银河系有多少颗恒星?, nasa.gov
2. 几乎每颗恒星都至少有一颗外行星, space.com
3. 在我们的银河系中可能存在1600亿颗外星行星, space.com
4. 适居带, exoplanets.nasa.gov
5. 德雷克方程:55岁, seti.org

这些内容在作者所知的范围内是准确和真实的，并不意味着要取代来自合格专业人士的正式和个性化的建议。

评论

传说(作家)2015年11月13日从美国寄出:

好点,jackclee。可能的卫星和其他自然卫星物体应该被认为是ne变量的一部分，即一颗行星是否有能力维持生命。

杰克李2015年11月13日从纽约约克镇发来:

我认为德雷克方程太乐观了。我们不能低估月球对地球生命的重要性。正如我们所知，适居带是行星维持生命所必需的。然而，月亮对包括月经周期在内的各种生命周期都至关重要。有和我们的卫星相当的卫星的行星的比例是多少?在SETI的最新努力中，明智的做法是寻找拥有与地球大小相当卫星的行星。

传说(作家)2015年11月13日从美国寄出:

感谢格伦!我也同意时间的问题。这是一个相当大的难题，因为从逻辑上讲，那里很可能存在某种生命。但是距离/时间的问题，当你仔细思考时，就会发现这似乎不太可能，任何两种文明都不可能相互了解。

格伦斯多克2015年11月12日，纽约长岛:

对德雷克方程的所有元素进行了很好的回顾。我非常喜欢读你的文章。

在德雷克方程的所有元素中，时间产生了最大的问题。任何智能生命在太空中离我们越远，无线电波传播的时间就越长。因此，当其中一个还活着的时候，两者错过对方信号的可能性就越大。

传说(作家)2015年8月24日

谢谢大家在周末的积极评论!

认证的新手2015年8月24日

有趣的中心。恕我直言，只有两种可能。1.比人类更聪明的外星生命并不存在。2。如果它确实存在，而且比人类更先进，那么它们就不会真的喜欢我们，也不想和人类有任何接触。

kjforce2015年8月22日在佛罗里达州:

喜欢你的研究非常充分和信息丰富的文章…我们人类认为或假设我们是行星系统中唯一的智能生命形式，这是多么自命不凡啊。也许还有其他的，不过可能是不同层次的。或多或少先进，嗯，这只是我的想法。

感谢分享……

Buildreps2015年8月21日

宇宙中一定充满了生命，这是肯定的，但为什么从来没有人正确地捕捉到UFO呢?人们倾向于认为生命必须像我们一样，它们必须像我们一样飞来飞去。人们几乎可以用摄像头捕捉到任何东西，甚至是最奇怪的车祸。即使是降落到地球上的流星也会被捕获。那么，为什么没有UFO呢?因为根本就没有。这似乎证明了人类仍然是同类中最发达的物种之一。漂亮的中心。做得很好。