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德雷克方程用于计算银河系中估计生活着多少外星文明。
德雷克方程：七变一算
银河系是我们的太阳系，也就是地球所在的星系。考虑到银河系的大小，我们似乎不太可能是唯一有人居住的星球。德雷克方程可以用来计算有人居住在遥远世界的概率。
- 银河系中有超过3亿个世界拥有类似地球的条件，包括可能有流动的水。因此，我们地球并不是银河系中唯一的文明也就顺理成章了。
- 弗兰克-德雷克（Frank Drake）于1961年建立的德雷克方程可以用来计算银河系中可探测到的文明数量。计算公式包括七个不同的变量。德雷克方程为：N = 𝑅𝑁* . 𝑓𝑝 . 𝑛𝑒 . 𝑓𝑙 . 𝑓𝑖 . 𝑓𝑐 . 𝐿
- N 代表银河系中外星文明的可能数量，是所有变量相乘的结果。
- 变量𝑅𝑁*代表银河系每年恒星形成的平均速率。多亏了哈勃太空望远镜，这个变量是可以预测的，它介于每年 4 到 19 个太阳质量之间。我们只寻找与太阳亮度相当的恒星。较小的恒星光度和引力较小，这意味着行星可能会受到非常大的潮汐摩擦等影响。由于这种束缚自转，行星的一半会一直朝向恒星，温度很高。另一面则始终是黑暗和寒冷的。
- 另一方面，比太阳亮度更强的恒星会有过多的磁场活动，从而产生更强的宇宙辐射。这对生命的发展并不完全有利。
- 𝑓𝑝是拥有行星系统的恒星比例。这就提出了一个问题：银河系中有多少恒星是行星系统的一部分？根据观测，大约有一半的恒星属于行星系–比如我们的太阳。
- 变量𝑛𝑒描述的是生态圈内每颗恒星上行星的平均数量。生态圈是指行星系统中由于普遍的物理条件而无法排除生命存在的区域。与恒星的大小相比，这样的行星不能太近，也不能太远。一般来说，寻找的是温度适中、围绕类太阳恒星运行的岩石行星–比如我们的地球。
- 𝑓代表有生命的行星比例。这就提出了生态圈中有多少行星蕴藏生命的问题。到目前为止，还没有科学上可以验证的数字，因为我们只知道一个例子：我们的太阳系。
- 变量 𝑓𝑖 表示拥有智慧生命的行星比例。如果一个星球上的生命是在生态圈中发展起来的，那么问题就来了，这个星球上的生命究竟有多发达，有多智慧。在这方面，也缺乏可科学验证的数字。
- 𝑓𝑐是对星际通信感兴趣的行星比例。这里的问题是有多少智慧文明有兴趣与银河系中的其他个体进行交流。假设只有那些对交流感兴趣的文明才能被发现。
- 𝐿代表技术文明的寿命，即能够从太空接收无线电信号并向太空发送信号的文明的寿命，单位为年。行星上的生命受到内部和外部影响的威胁。彗星撞击、火山爆发、病毒或文明本身都可能导致整个文明的毁灭。文明的生命最迟在星球消亡时结束。太阳系中每颗行星的寿命都是有限的–除其他因素外，还受到恒星瞬息万变的影响。
银河系中很可能存在其他生命
银河系中37%到60%的类太阳恒星被认为蕴藏着一颗行星，为文明提供了一个温带和地球大小的世界。
- 根据计算，离我们最近的世界可能在20光年之外。33光年内可以到达四个这样的世界。从这个角度来看：一光年相当于人类的 9.5 万亿年。这是一段很长的时间。
- 一般来说，银河系中存在其他生命是很有可能的。如果考虑到在我们的太阳系中可能已经发现了其他生命，这一点就更加清楚了。据推测，早期火星上就存在微生物生命的条件。
- 如果在我们的太阳系中也存在其他生命，那么在其他太阳系中也存在生命的可能性就会大大增加。许多科学家认为，鉴于宇宙质量的多样性，生物生命的存在不是偶然，而是必然。
- 因此，德雷克方程有助于确定宇宙中可能存在多少生命。方程中只有一个变量难以回答：我们人类是否是地球上唯一的科技文明。这个问题只有当我们有一天收到来自太空的信号时才能得到答案。
