费米悖论 尺度问题 电磁信号

费米悖论

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阿雷西博信息，顏色是用作分類，信息本身沒有任何顏色。人類首先嘗試利用聲波尋找外星生命

费米悖论（Fermi paradox，又称費米謬論）阐述的是对地外文明存在性的过高估计和缺少相关证据之间的矛盾^[1]。 宇宙惊人的年龄和庞大的星体数量意味着，除非地球是一个特殊的例子，否則地外生命应该广泛存在^[2] 。在1950年的一次非正式讨论中，物理学家恩里科·费米问道，如果银河系存在大量先进的地外文明，那么为什么连飞船或者探测器之类的证据都看不到。对这个话题更加具体的探讨最早出现在1975年麦克·哈特的文章中，有时也被叫做麦克·哈特悖论^[3]。另一个紧密相关的问题是大沉默——即使难以星际旅行，如果生命是普遍存在的话，为什么我们探测不到电磁信号？有人尝试通过寻找地外文明的证据来解决费米悖论，也提出这些生命可能不具备人类的智慧。也有學者认为高等地外文明根本不存在，或者非常稀少以至于人类不可能联系得上。地球殊異假說有時被認為為費米悖論提供了一種解釋的答案。
从哈特开始，很多人开始发展关于地外文明的科学理论或模型。大部分工作都引用费米悖论作为参考。很多相关的问题已经得到重视，内容包括天文学、生物学、生态学和哲学。新兴的天体生物学给问题的解决引入了跨学科的研究手段。

目录 [隐藏] 1 悖论基础 2 名字起源 3 德雷克公式 4 实验验证 4.1 无线电信号 4.2 直接观测 4.3 外星建筑 4.3.1 探测器、殖民地和其他人工产物 4.3.2 星球规模的高等人造物 5 理论解释 5.1 目前没有其他文明存在 5.1.1 其他文明没有崛起 5.1.2 智慧生物具有自我毁灭的性质 5.2 外星文明存在，但是... 6 來源

[编辑] 悖论基础

费米悖论讲述的是有关尺度和概率的论点和稀缺的证据之间的矛盾，其基本內涵表述如下：

宇宙显著的尺度和年龄意味着高等地外文明应该存在。
The apparent size and age of the universe suggest that many technologically advanced extraterrestrial civilizations ought to exist.
但是，这个假设得不到充分的证据支持。
However, this hypothesis seems inconsistent with the lack of observational evidence to support it.

费米悖论的第一点，即尺度问题，是一个数量级估计：银河系大约有2500亿(2.5 x 10¹¹)颗恒星，可观测宇宙内则有70泽（7 x 10²²）颗。即使智慧生命以很小的概率出现在围绕这些恒星的行星中，那么仅仅在银河系内就应该有相当大数量的文明存在。这也符合平庸原理的观点，即地球不是特殊的，仅仅是一个典型的行星，具有和其他星体相同的规律和现象。有人用德雷克公式来支持这个论点，尽管这个式子的基础正在受到质疑。
费米悖论的第二点是对尺度观点的答复：考虑到智慧生命克服资源稀缺的能力和对外扩张的倾向性，任何高等文明都很可能会寻找新的资源和开拓他们所在的恒星系统，然后是涉足邻近的星系。因为在宇宙诞生137亿年之后，我们没有在地球或可观测宇宙的其他地方，找到其他智慧生命存在的切实可靠的证据；可以认为智慧生命是很稀少的，或者说我们对智慧生命的一般行为的理解是有误的。
费米悖论可以表述成两种形式。一种是“为什么没有发现外星人或者外星物品？”如果星际旅行是可行的话，即使是用人类造的飞船这样缓慢地旅行，也只需要5百万到5千万年去征服星系。就算不考虑宇宙尺度，在地质学尺度上这也是一个相当短的时间。因为有很多年龄比太阳更大的恒星，或者因为智慧生命可能进化得更早，这个问题就变成为什么星系还没有被殖民。即使殖民对所有外星文明来说是不合实际的或者是不想去做的，大规模的星际探索也应该是有可能（探索的方式和理论上的探测器会在下文具体讨论）。然而，没有任何关于殖民和探索的证据得到承认。
上面的讨论可能并没有把宇宙作为整体考虑在内，因为星际旅行的次数问题就足以解释为什么地球上缺少外星生物的证据。但是，问题就变成“为什么我们看不到智慧生命的迹象？”，因为足够高等的文明应该能在可观测宇宙的较大范围内被看见。即使这些文明是很稀少的，尺度问题的讨论暗示他们可能在宇宙历史中的某一段存在过。因为他们在相当长的一段时间内能够被观测到，我们视野范围内应该能找到很多他们起源地的迹象。然而，没有任何确切的地外文明的观测证据。
相同的，以尺度和機率的角度與視野來觀察，地球屬於適居帶的行星，擁有且滿足一切生物物種維持生命、生存和演化的所有條件，然而事實上從地球歷史中的顯生宙開始至今，在這長達五億多年的歲月間和數百萬的生物物種中，只有一個物種成功的演化成為高等智慧生命－「人類」，而非多種多元的高等智慧生物並存於地球上，這顯示了在「相同條件」下，「高等智慧生命」並非如此的輕易出現和存在。同地球殊異假說一般，這或許為費米悖論提供了一個答案。