不久前（2020 年 6 月），国际外各大媒体纷繁报导，英国诺丁汉大学（University of Nottingham）的迷信家钻研发现，河汉系至少应有 36 个智慧文明，吸引了许多人的眼球。独一无二，在 2018 年便有报导指出，英国牛津大学人类未来钻研所（Future of Humanity Institute）的学者发布，人类是河汉系中惟一初等智慧物种的或者性高达 53% 至 99.6%。明明是相似的疑问，相隔两年的钻研却得出齐全不同的论断，让人看得一头雾水。
满天的星星里还有其余文明存在吗？这是团体类探讨了很久的议题。图/ byFelixMittermeier@Pixabay终究，这些对于外星文明的数量预计，是怎样做进去的？又能否可信？咱们短期内有多大机率证明外星生命的存在？
费米悖论：外星人在哪儿？
迷信史上对于外星文明的探讨，最出名的例子，莫过于物理学家恩里科‧费米（Enrico Fermi，1901–1954）和另外三位共事──包含氢弹之父爱德华‧泰勒（Edward Teller，1908–2003）──之间的对话。
那是在 1950 年夏天的洛斯阿拉莫斯国度试验室（Los Alamos National Laboratory）。四人于半夜返回用餐时，在路上聊到过后的目击幽浮报导，以及纽约客杂志刊载外星人偷窃渣滓桶的漫画，以解释城市渣滓桶莫名隐没的谜团。虽然一行人并不以为报导里的幽浮来自外星球，但仍探讨起星际游览的或者性。
费米问泰勒：「在接上去十年内，咱们有多大或者，会看到超光速物体的明白证据？」当泰勒回答百万分之一后，费米说：「这太低了，较或者是百分之十。」当话题完结，大家围绕餐桌坐定、开局用餐之后，费米突然又冒出一句：「一切（外星）人都到哪儿去了？」
这就是出名的 费米悖论 （Fermi paradox）：宇宙是这么地辽阔，充溢数不清的恒星，总会有生命于地球之外的中央降生；而在宇宙悠久的 138 亿年纪月中，应有足够长的时期，让这些外星生命开展出高度智慧文明；甚至，只须要必定的太空技术，在相对宇宙寿命极短的时期内，约千万年之谱，就能殖民整个星系。那么，为什么地球人齐全看不就任何迹象，显示他们存在？
纽约客杂志于1950年刊载外星人偷窃渣滓桶的漫画，同时解释了过后的幽浮目击事情，与渣滓桶隐没迷团。Alan Dunn (May 20, 1950)，The New Yorker。（图片起源）被动搜索外星讯号
虽然没有人知道费米悖论的真确答案，却有不少人试图提出或者的解释，如外星人早就来过、外星人故意不跟咱们接触、咱们探求的模式不对、外星生命来不迭演变出文明就灭绝了、智慧文明无法防止地会自我消灭（值得地球人警觉！）、外星人跟咱们想的不一样、地球真的是特意的存在……等等。
但是，不用等实践解释为什么，实践搜索外星人的计画早就开局启动。
十九世纪末，古列尔莫‧马可尼（Guglielmo Marconi，1874–1937）发明无线电报系统，应用无线电波发送和接纳电码，电报也从此不再须要靠电线传送──铁达尼号失事的时刻，也多亏无线电报，才有许多人取得挽救。到了二十世纪初，应用无线电波传递声响的技术被发明，广播节目开局出如今咱们的生活中；尔后，地球人就陆续尝试搜索外星人收回的电磁波讯号。
1924 年 8 月，火星轨道运转进入十分凑近地球的位置，仅距离 55,777,566 公里，提供了侦测火星人的绝佳时机。天文学家大卫‧佩克‧托德（David Peck Todd）在美国军方的协助下，将无线电接纳器设置在离地三公里的飞船上，从 8 月 21 日到 23 日合计三十六小时内，尝试接纳火星人的无线电讯号，并备有军方的明码学家帮助解译；同时，一切无线电台每逢整点都会中止发送五分钟，防止形成搅扰。只惋惜，这次试验没有获取任何无心义的结果。
1924年过后，美国军方的电报要求无线电站亲密当心任何不寻常的讯号。（图片起源）到了 1960 年，美国康乃尔大学（Cornell University）的年轻天文学家法兰克‧德雷克（Frank Drake），应用位于西维吉尼亚州绿堤（Green Bank）的无线电望远镜[1]，区分观测了距地球 10.5 光年的天苑四（Epsilon Eridani）和 11.9 光年的天仓五（Tau Ceti），花了数个月搜索或者的外星智慧文明讯号，却没有任何收获。
仿佛，真的没有外星文明发送电磁波讯号到宇宙中。不过，有此才干的外星文明多吗？
德雷克方程式：智慧文明有多少？
1961 年 10 月底，德雷克在绿堤举行研讨会，约请一切想获取、对搜索地球外智慧生命有兴味的迷信家与会。但是，作为会议惟一的主办人，德雷克被庶务忙得焦头烂额，根原本不迭布置议程。另一方面，该年度的诺贝尔化学奖得主将在会议时期发布，而谣传中的得主正好就是会议加入者――加州大学柏克莱分校的动物化学家卡尔文[2]；德雷克还得烦恼张罗香槟，以备万一。
由于不足完善的议程布局，又为了探讨更能聚焦，就在加入者报到的前一天，德雷克思索了河汉系内、有才干经常使用电磁波讯息交换的智慧文明数目（以字母 N 代表），并假定有七个起因选择了 N 的多寡，区分为：
只需把上述七个参数相乘，就能评价出河汉系中可交换智慧文明的数目――这就是出名的德雷克方程式：\( N=R^*\cdot f_p\cdot n_e\cdot f_l\cdot f_i\cdot f_c\cdot L \)
1961 年 11 月 1 日，德雷克把公式写在会议厅的黑板上，作为议程的探讨主轴；过后的他并不知道，这个方程式日后常被以为是迷信史上关键的方程式之一，甚至成为现今思索外星生命存在疑问的架构――就连德雷克自己都示意十分惊讶（无误）。
法兰克‧德雷克摄于2012年的照片。By Raphael Perrino – Flickr: Dr. Frank Drake, CC BY 2.0德雷克公式通知咱们什么？
德雷克公式提及的七个参数，只需有任何数值上的变化，都会大大影响咱们观测到外星智慧生命的或者性；偏偏，外面有许多参数都难以评价，无法给出准确的数值，误差范畴极大。
在上个世纪 60 年代，迷信界只对之一个参数R*（河汉系中恒星构成的平均速率）稍有概念，也齐全不分明剩下的参数数值为何。过后，尚未有任何太阳系在行星的观测证据，更无从推测生命降生于系在行星的或者性。
现代，随着科技的提高，咱们对德雷克方程式里的参数已更有概念。依据目前的观测结果，简直每个恒星都领有自己的行星；换言之，方程式的第二个参数 fp（恒星领有行星的比例）相当凑近 1。此外，有 22% 的类太阳恒星，在适居带领有地球尺寸的行星──这无法齐全选择第三个参数 ne（行星系中，允许生命生活的行星╱星体数量），但很有参考价值。
至于剩下四个参数，就算到了当天，咱们若不是所知有限，就是无所不知──这一点也不奇异，毕竟人类至今惟一能拿来参照的实例，也就只要地球而已。
在 1961 年的那场会议，德雷克和其余迷信家们，针对不同参数区分给出了数值范畴的预估，最后获取 N（河汉系内可交换的智慧文明数目）约在 20 到 50,000,000 之间。
从 1961 年的预计，咱们可以看见，由于德雷克方程式里的参数不确定性太大，使其简直不具备预测才干。若以扫尾所提到、往年六月的资讯来说，虽然宣称河汉系中有 36 个智慧文明，但只需检查论文，就会发现其范畴实践上是 4 到 211（36-32 ~ 36+175 ）；而且，钻研团队在环节中还做了许多假定，才得出这样的数字。换句话说，只需稍微更动假定，论断就很或者天差地远──虽然如此，在目前有限的迷信证据下，最多也只能做到这样了。
永不丢弃对外星生命的探问
虽然德雷克方程式能给予咱们的资讯十分有限，但其奉献仍无法抹灭：它提供了一种看待疑问的架构，将「河汉系内可交换的智慧文明数目」拆开、化简，成为数个单纯起因的组合。
自从德雷克方程式面世之后，许多人套用相似的架构，提出不同的修正版本；如麻省理工学院（MIT）传授莎拉‧西格尔（Sara Seager）就参考德雷克方程式，将「大气层可侦测到 生命印记 （Biosignature）的行星数目」合成为数个参数，以推估下一个十年、咱们有多大或者性被动发现这些孕育生命的系在行星。最后她发现，以现有的地球科技所及，能找到且存在生命的系在行星，或者只要两个──在不思索误差的状况下，状况并不失望。
至于费米悖论，目前虽然尚无法获取解答，但依据近年的观测证据，再加上对德雷克方程式、和其余修正版的预计，或者，咱们无法太过现实性地以为，河汉系充溢了智慧生命期待交换──考量到宇宙漫长的历史、与无量尽的辽阔，纵使外星智慧文明实在（或曾经）存在，也不见得刚好能被地球人发现。
从无线电广播发明至今，仅约莫百年；可以想像，假设有外星智慧生命要靠电磁波讯号侦测到地球人的存在，岂但必定距离地球一百光年之内，而且科技水平还得恰恰恰在这几十年、至少兴旺到足以接纳咱们的讯号，且不能由于内在环境或自身缘故而消灭──怎样想都不是容易的事。
而德雷克在绿堤研讨会提出他的方程式之后，除了继续天文学关系上班，甚至主导了传送讯息给外星文明的优惠：1974 年，在其余钻研者──包含出名天文学家与科普作家卡尔‧萨根（Carl Sagan，1934–1996）──的协助下，他们设计的讯息从波多黎各阿雷西博天文台（Arecibo Observatory），以强力的电磁波发送向距离地球 25,000 光年的球状星团 M13，内容包含了人类的DNA 结构，和太阳系的引见等等，史称 阿雷西博讯息 （Arecibo Message）。虽然人类或者永远无法收到回复，在宇宙中流传的阿雷西博讯息，却已成为地球文明曾经存在的证据，期待很久很久以后，某个悠远星系的外星文明观测到它。
阿雷西博讯息。此处标示的色彩为分类、繁难浏览之用，原始讯息不包含色彩。（图片起源）就算目前对外星生命的探寻满载而归，但宇宙总是充溢各式惊奇与或者；或者，在可见的未来，咱们就会从系在行星的大气层发现外星生命存在的印记，甚至接纳到外星文明的讯号也不必定。愿原力与你同在！生生不息，人寿年丰！