寻找生命的迹象

研究系外行星及其凌日现象已经产生了许多有趣的信息它们的大气层是由什么构成的。但他们离得太远了，有什么意义呢?为什么我们要关心他们大气中的循环?格雷哈·杰克逊对帕特里克·肖特说:

帕特里克:这很重要，因为这些气体和元素，以及这类东西让我们知道一颗行星一开始是否可能支持生命

格雷哈——这是帕特里克·肖特，他是桑格研究所的一名博士生。我之所以认识他，是因为他参加了一个名为FameLab的科学传播竞赛，在这个竞赛中，申请者必须站在舞台上，就自己感兴趣的事情发表演讲。帕特里克的主题?寻找外星人。

帕特里克:它还可以提供生命是否真的存在的线索。例如，甲烷是由地球上的大多数生物产生的，所以如果我们看到一颗行星上有大量的甲烷特征，那么它可能是一个很好的搜索地点。

Graihagh -外太空有生命的可能性有多大?我知道已经发现了成千上万的系外行星，但说真的，那里有生命的可能性吗?

帕特里克:是的，这是一个重要的问题。事实上，这个问题困扰了很多人很长一段时间所以有人试图量化这个问题。最大的干扰和批评之一是，我想，有太多的未知，以至于很难确定是或否，甚至很难确定在我们的星系或宇宙中其他地方的其他星系中是否存在生命，但已经有相当多的人勇敢地尝试过了。所以最著名的是弗兰克·德雷克博士他并没有打算把它作为他的遗产或者他被人们记住的东西。这基本上是为了在会议上引起讨论，这个想法基本上是粗略地计算一下我们在银河系某处找到生命的概率是多少。

grahagh -在这个阶段，我认为通过德雷克方程来了解这些限制是什么是一个很好的主意。那么方程的第一项是什么?

帕特里克:第一项是星系中恒星形成的速度。用每年恒星的数量来表示。因此，银河系大约有130亿年的历史，德雷克初步估计每年有一颗恒星。这是第一步。

Graihagh, 130亿，我们写下来。

Patrick -所以这应该是n和*我猜…

格雷哈:好的。下一个什么?

帕特里克:下一个问题是这些恒星周围有行星的比例是多少。所以并不是所有的恒星都有行星，德雷克认为这个数字在1 / 2到1 / 2之间。然后我们还得到了每颗恒星的行星数量。假设它有一颗行星，它总共有多少颗他认为在1到5颗之间。假设有一颗恒星有行星我们保守地假设它有一颗行星我们大胆地假设每颗恒星有五颗可居住的行星。

Graihagh -当我们说到宜居的时候，我们指的是合适的温度，它有大气层，它的旋转速度不会太快，也不会太慢。所有这些都是生命所需要的。

帕特里克:对，没错。

Graihagh -所以我们得到了恒星的数量，以及这些恒星周围有多少适合居住的行星。那么接下来是什么呢?

帕特里克:那么我们就有了一个适宜居住的星球产生生命的可能性。所以，我猜，你可以把它看作是在所有合适的条件下找到宜居行星的概率，生命会在那颗行星上出现，德雷克认为是1。所以他是一个相当乐观的人，他说如果我们有一颗恒星，它有一颗可居住的行星，那么生命就会在那颗行星上出现。其次是第二项，即生命转变为智慧生命的概率，德雷克也认为是1。所以他认为，如果生命被创造出来，就必然会产生智慧生命。

Graihagh -在这之后，还有更多吗?

帕特里克:是的。所以有可能他们没有发展出沟通技巧，所以德雷克特别感兴趣的是寻找可能与我们联系的文明，或者我们可以与之联系的文明。他认为它们发展交流的概率在1/10到1/ 2之间，也就是0.1到0.2。

格雷哈:好的，沟通。那肯定是最后一个了吧?

帕特里克-不，实际上我们还有一个。所以德雷克已经考虑了这些通信将持续多久。我们我们一直在寻找外星智慧，听，不广播，但只有几十年的时间所以他把下限和上限定在10亿年到1亿年之间。

格雷哈:好的。如果我们用这个方程做保守估计，会得到什么?

帕特里克:所以保守的估计是:130亿颗恒星，其中的一半是行星，其中有一颗是适宜居住的并且我们100%的时间里发展出了生命，另一个100%的时间里发展出了智慧生命，10%的时间他们发展出了通讯工具他们使用这些通讯工具的时间只有1000年。然后德雷克估计，在我们的银河系中，实际上只有大约20颗适合居住的行星。

Graihagh -看起来不是很多。在光谱的另一端呢?

帕特里克:在光谱的另一端，如果你想要接受德雷克最乐观的估计，那么德雷克认为我们银河系中最多有5000万个智能物种，再说一次，这只是在银河系内。所以我们还有一千亿个这样的星系，即使我们选择德雷克的最低估计，也就是20个，那么我们就有大约2万亿的智能物种可以与我们联系。

Graihagh -我的意思是，这听起来非常高，那么为什么我们不能与这些文明取得联系，或者，事实上，他们与我们取得联系?

帕特里克:是的，这开启了物理学历史上另一个著名的篇章。这个问题是恩里科·费米提出的，他是一位物理学家，我想他用的确切术语是"如果是这样，那么其他人在哪里"他的观点是，如果我们接受这个保守和激进的估计之间的某个地方我们肯定会听到一些声音，探测到一些东西或者让一些人与我们联系。尤其是额外的证据是，就宇宙的历史而言，我们实际上还有些年轻。所以，如果我们能想象我们的社会快进几亿年，那么我们应该肯定能够殖民银河系并进行所有这些星系间的旅行和交流，但事实是，我们还没有收到任何人的消息。所以这里的悖论是，如果我们能接受宇宙中充满了生命这是我们为什么没有收到任何消息的一个可能的解释我认为有很多有趣的解释。

格雷哈:比如?

帕特里克:我最喜欢的一个观点是，如果我们认为自己在智能生命谱系中是年轻的，那么任何比我们年长的其他智能生命可能比我们更先进，更发达，以至于他们实际上不认为我们是智能生命。想想我们与蚂蚁的关系;它们通过气味交流，我们真的没有花很多时间去尝试设计气味系统来尝试和蚂蚁交流。然后还有其他更实际的考虑，可能是这些估计中的一些，如果有生命存在，但它们分布得太远了，宇宙的物理限制使我们不可能在实际的时间内相互交流。也许他们已经试着和我们交流了，但它还在路上，所以它只是以光速穿越宇宙，也许有一天我们会听到它。

格雷哈——我们可以整天推测各种可能性，但费米的问题仍然存在。大家都到哪里去了?这让我不禁要问，我们到底为什么要麻烦…和帕特里克一起坐在公园里的阳光下，看着孩子们在荡秋千，我意识到我们最享受的一件事(我想这也是我们人性的本质)就是与他人的互动。再加上我们的好奇心，那么在宇宙的其他地方寻找生命，尽管有很多不可能的事情，仍然是值得的。

帕特里克-是的，我非常乐观。如果我们能在其他地方找到生命，我会很激动。我想那会非常激动人心。我不知道，我想我们只能等等看了，但是……谁知道呢?