宇宙观：一场跨越时空的宇宙探秘之旅

1960年，天文学家弗兰克·德雷克展开了一个名叫“奥兹玛”^[1] 的计划，第一次尝试寻找地外智慧生命。他为这个计划挑选了两个候选目标，一个是距离我们10光年的波江座ε，另一个是距离我们12光年远的鲸鱼座τ。这两颗恒星的质量差不多大，都只有太阳质量的4/5。德雷克权衡再三，难以在它们之间做出抉择，因为它们都是很有希望的理想目标。当时，科学家还不知道它们有没有行星系统，直到30年以后，才在它们身旁找到了第一颗行星。现在，科学家相信，鲸鱼座τ至少有5颗行星，它们的质量分别为2～6倍地球质量不等。德雷克满怀希望地用美国西弗吉尼亚州绿岸（Green Bank）射电天文台的26米口径射电望远镜，对它们进行监听，想看看能否收到什么不同寻常的、也许是外星人发来的信号（见图25-1）。结果，他什么奇怪的声音也没有听到，不过，搜寻地外文明（Search for Extraterrestrial Intelligence，SETI）活动却由此拉开了序幕。

德雷克公式

虽然出师不利，但德雷克没有被吓退，为了争取更多的支持，以便展开更大规模的搜寻，他试着计算了一下银河系可能有多少个外星文明。生命是怎么起源的？智慧生命又该如何定义？对于诸如此类的基本问题，我们所知实在有限，所以，想要确定一颗行星能否发展出文明，这几乎是不可能完成的任务。德雷克对此心知肚明，但在困难面前，他没有轻言放弃，仍然想出了一个公式——德雷克公式，能够计算出可被我们探测到的外星文明的数目。这个公式包含了文明发展所需要的一切条件，即使在60年后的今天，我们对其中几项仍然一无所知。但德雷克相信，这个公式能够指出我们在知识上的不足之处，督促我们在这些方面多投入时间和精力，这将有助于我们补足这些“短板”。

我们进行SEIT的胜算有多大？这完全取决于下面这些项的取值（见图25-2）：

R_* 表示银河系的平均恒星形成速率；

f_p 表示在银河系的所有恒星中，有多少恒星有行星；

n_e 表示在所有行星中，有多少行星适宜生命存活；

f_l 表示在所有适宜生命存活的行星中，有多少行星已经出现了生命；

f_i 表示在所有有生命的行星中，有多少行星已经出现文明；

f_c 表示在这些文明中，有多少文明已经发展出通信技术，比如可被我们探测到的射电信号；

L是能够进行通信的文明的寿命。

把上面这些项全部相乘，乘积N就是在银河系里可被探测到的外星文明的数目

德雷克知道我们其实并不十分清楚，这些项究竟该取什么值，但他仍不遗余力地说明，我们有充分的理由继续寻找外星文明。他在绿岸射电天文台召开了一次讨论会，把上述各项涉及的研究领域里的专家全都请来，对这些项逐个进行分析、讨论，大家最后得出结论，根据我们现在已经掌握的天体物理学知识和生命演化知识，银河系最多可能有大约1万个高级文明，所以，只要我们认真寻找，成功的概率还是很大的。

德雷克认为，如果我们对1000万颗恒星日夜监测，也许需要等待几十年甚至几百年，但不管怎样，我们迟早都能找到外星文明。在那次会议结束之前，所有人都举起手中的香槟，绿岸天文台台长奥托·斯特鲁维（Otto Struve）致辞说：“让我们为了L项干一杯，希望那样的文明永久长存！”

寻找你自己的外星人

在那次“绿岸讨论会”之后的几十年里，有越来越多的科学家开始用射电望远镜，对着天空展开搜寻。这些搜寻工作现在主要由美国加利福尼亚州的SETI研究所统一管理。1995年启动的“凤凰”计划，把世界上最大的射电望远镜如绿岸射电天文台的望远镜、波多黎各的阿雷西沃以及有澳大利亚帕克斯天文台（Parkes Observatory）的望远镜全都组织起来，对200光年范围内共计800颗类似太阳的恒星展开观测，寻找外星人发出的信号。“凤凰”计划产生了海量的数据，后续的数据处理反倒成了制约整个计划进展的瓶颈。为了解决这个问题，科学家在1999年发起了“SETI@Home”计划，邀请全世界的人打开网页https://setiathome.berkeley.edu/ ，下载SETI@Home软件。只要安装了这个软件，计算机在待机时就会启动SETI@Home屏保程序，然后调出阿雷西沃和绿岸望远镜的观测数据，供大家分析（见图25-3）。这样一来，人人都可以用自己的计算机去寻找外星人了，这个计划如今已成为世界上规模最大的分布式运算计划了。

到底有没有外星人

望远镜通常任务繁重，留给SETI的观测时间十分有限。不过，一个专为SETI服务的射电天文台——艾伦望远镜阵列（Allen Telescope Array，ATA），现在已经破土动工了。这个天文台是由微软的联合创始人保罗·艾伦（Paul Allen）出资兴建的，所以起了这么个名字。ATA计划建造350面口径为6米的射电望远镜，准备对全天展开巡测，既做纯粹的天文学研究，也搜寻外星人，可谓一物两用。2007年，已完工的42面望远镜率先投入观测。等到350面望远镜全部建成后，ATA将把SETI的目标恒星的数目增加至少100倍。在未来20年，我们有望侦察附近的100万颗甚至更多的恒星，在这些恒星身旁打转的行星上，或许就有生命存在。

自德雷克公式问世至今，至少有一个与之相关的研究领域有了长足的进步。我们知道，大多数恒星都有自己的行星系统，开普勒空间望远镜也告诉我们，银河系里至少有400亿颗岩石行星，所以可供我们寻找外星人的行星数目绰绰有余。

既然银河系里有那么多岩石行星，我们可能会想到，银河系其实并不缺少生命，发展程度较高的智慧生命可能也不在少数。但事实果真如此吗？伟大的核物理学家费米可不这样认为。既然如此，那就让我们赶快进入第26章，去看看他是怎么说的吧。

1. 奥兹玛（Ozma）是L.弗兰克·鲍姆的小说《绿野仙踪》里奥兹国王后的名字。——译者注