宇宙间已观测到的像我们银河系那样的星系,可能有10亿个之多,太远、太暗而还观测不到的星系,可能是这个数字的几倍。我们的银河系只是一个普通的星系,假定承认它包括约2000亿(2.0×1011)颗像我们的太阳那样的普通恒星,可以肯定,银河系的恒星周围也存在着难以计数的行星和行星系。这些行星上存在着球外文明吗?
银河系里有多少文明星球(我们以字母M来代表)和智慧生命?我们必须考虑以下几个问题。
有多少恒星周围存在着行星
恒星在形成过程中应该都会很自然地产生行星。另外,在我们周围的恒星中,约有1/2是双星或聚星,这些恒星即使周围有行星,由于其轨道复杂,生命所需要的条件变化剧烈,生命很难存在。结论是,1/2恒星的周围存在着行星。用字母P来表示的话,P的估计指数可以定为0.5。
多少行星上有可能存在着生命
并不是每个行星系内必然会有适合于发展生命的行星。就我们地球来说,从形成到出现高度的文明,经历了约45亿年。这对地球来说是不成问题的,因为我们的太阳是一颗稳定的恒星,其稳定阶段至少有100亿年,现在只过去不到一半。地球不仅有足够的时间来产生和发展生命,还将继续发展成更加发达的高度文明社会。如果某颗恒星的生命只有几亿年,或者恒星的温度过高过低,使其周围行星上的物质不可能达到发展生命所必需的合适温度,则都不会有生命。像太阳这样的恒星约占全部恒星的10%,而每个行星系平均有一个行星适合于发展生命,则本因素(用E来表示)可定为0.1。
上面所说的两个问题纯粹是天文因素,为每个因素所定的指数由天文学研究结果来决定,因而都比较合理。由此可以估计,银河系中适合于发展生命的行星可能达:
M=P×E=2.0×1011×0.5×0.1=10×109颗=100亿颗下面即将提到的两个问题,可以说是生物学因素,对它们的估计就不像天文因素那样可靠和肯定,因而所给的指数会有很大差别。
正发展着生命的行星有多少
不少的生物学家认为,只要某颗行星具备了生命所需的条件和给以足够的时间,在它上面就必然会产生出生命,这样,指数L为1。也有人认为,这仅是理论上的推理。太阳系内具备发展生命条件的行星不止一个,可是只有地球上有智慧生命。因此,有人主张给以0.1这么个低指数。
正发展着智慧生命的行星有多少
对于这个问题也存在着两种不同观点:一种认为,发展了生命,只要时间足够,就必然发展智慧生命,指数L为1;另一种则认为,地球用了40多亿年才发展到智慧生命阶段,但也完全可能在某颗行星上,由于条件较差而花了200亿年!地球上也不是所有生物都必然发展为智慧生物,地球上不就是我们人类这一支吗?因此将指数定为0.1。
天文学因素加上生物学因素以后,对球外文明世界的估计相差100倍。在我们银河系内,在多少个行星上存在有外星人吗?
第一种估计:
M=100亿×L×1=100亿×1×1=100亿(颗)
第二种估计:
M=100亿×L×1=100亿×0.1×0.1=1亿(颗)最后要探讨的两个问题是:已发展高超的通信技术的球外文明有多少,以及这些智慧生命能存在多久。有人把它们叫做社会学因素,比起天文学和生物学因素来,看法更不一致。
已发展通信技术的球外文明有多少
是否所有的智慧社会必然走向掌握星际通信的道路呢?我们地球上的人类正是这样。但并非所有智慧生命都如此。比如,研究表明,海豚的智慧很发达,但它对周围世界并不很关心。宇宙间是否也有这样的球外文明呢?他只关心自己的事,而对其他球外文明则漠不关心!有人认为这个指数C定为0.5比较合理,有人则趋向于更低的0.1。
球外文明能存在多久
这最后一个因素H最不肯定。有估计为100万年的,也有估计为10万年和1万年的,即相当于太阳稳定阶段的1/10万或1/100万。我们暂且取最后2个指数。
综合以上6个因素,取银河系恒星系数为2000亿颗,那么,现在银河系内掌握着星际通信技术的智慧生命的球外文明有:
第一种估计:
M=P×E×L×L×C×H=2.0×1011×0.5×0.1×1×1×0.5×10-5=5万(颗)第二种估计:
M=2.0×1011×0.5×0.1×0.1×0.1×0.1×10-6=10(颗)如果按第一种估计,那么最近的球外文明社会也许离我们平均有1000或几千光年。如果按第二种估计,则最近的球外文明社会也许至少在几万光年之外。
不论是哪种估计,银河系内球外文明究竟有多少,现在还缺乏可靠证据作肯定的答复。同时,从估计的悬殊也说明这种估计是很不准确的。甚至有人说,在整个银河系中,只有我们地球上有智慧生命和高度文明社会,我们不能说这种估计绝无道理。