宇宙有限论

半剑飘东半剑西

§38_2  放弃“能与我们通信”条件之估算

       争论还在继续。不妨降低目标。
       公式是“估算银河系中可能存在的、能够与我们进行通信的智慧文明数量”，如果不考虑“能够与我们进行通信”，
      仅考虑“银河系中可能存在的智慧文明数量”，可删除原德雷克方程中对应“智慧生命发展出通信技术”的概率项fc ，L改为智慧文明可观察“窗口”，其单位为年；甚至L为智慧文明的平均存续寿命。即可得所需公式：
      N= R∗×fp×ne×fl×fi×L .

      如此，谨慎乐观者得到
      N=1.5×0.95×0.7×1×0.5×10000=4987.5≈5000.
      谨慎乐观结论：银河系现存约5000个智慧文明。
      但极端悲观者得到：
      N=1.5×0.95×0.4×10 ^(-6)×10^(-3)=×5000=2.85×10 ^(-6) ≈0.000003.
      极端悲观者结论：银河系几乎只有地球存在智慧文明，存在其他文明的概率约百万分之三。

      偏于悲观但科学态度严谨的科学家，得到的是：
      银河系内平均仅约0.002个，应作概率理解，每1000个类似银河系的星系，仅有2个智慧生命。
      例如银河系临近的1000个星系，仅有2个智慧生命，一个在地球，一个在1000个星系差不多最遥远的星系，即使有通信也还没有彼此达到。

半剑飘东半剑西

§38_3  最悲观的估算结果

       可观测宇宙直径约930亿光年，整体估算共存在超过2万亿个星系，其中绝大多数是比银河系小得多的矮星系、不规则星系。
       类似银河系的占比如何估计？

       银河系属于中等偏大的棒旋星系，按照星系大小和结构分类，符合银河系规模的星系占总星系数的10%-20%左右；
       保守估算下来类似银河系的星系数量约为数千亿个，近年更激进的统计结果则接近2000亿个。
       更早的天文观测（哈勃望远镜早期成果）曾估算该数字约为100亿个，随着观测技术提升，这个数字已经被大幅修正上调。
       需要说明的是：由于遥远区域的矮星系难以被观测，且我们仅能统计可观测宇宙范围，这个数字始终是估算值，无法得到绝对精确的结果。

       取2万亿个星系，乘以银河系出现智慧文明的概率0.002，值为400亿。
       按照符合银河系规模的星系占总星系数的10%-20%左右，取下限10%，则降低为40亿。
       因此，可观测宇宙中，出现智慧文明的星球数量约40亿个。

       按照最悲观的概率2.85×10 ^(-6)，乘以400亿×10%(= 40×10 ^8=4×10 ^9)，值为：
       2.85×10 ^(-6) ×4×10 ^9=1.14×10 ^4=11400。

       最悲观的科学家得到结果，可观测宇宙中，演化出智慧文明的星球数量为11400个。

半剑飘东半剑西

       目前还有学者，极端地认为可观测宇宙出现智慧文明的概率微乎其微，人类是仅有的例外，其推测的理论中，用到一个依靠，每10亿个有生命的行星才演化出1次智慧文明。
       由于存在人类的1个例子，依靠该“最悲观理论”的逻辑依据，得到：
       可观测宇宙至少有10亿个有生命的行星（并至少严格按照概率演化出地球文明）。

       如果按照出现智慧文明星球的数量为11400个，则11400×10亿，即11.4万亿，可观测宇宙有11.4万亿个有生命的行星。

半剑飘东半剑西

§39  寻找“第二个地球”

§39_1  第二地球判定标准

      上楼已述，即使按照最悲观的估计，可观测宇宙出现智慧文明的数量也在1个到11400个之间，按照最悲观学者的推导逻辑，可观测宇宙至少有10亿个到11.4万亿个有生命的行星。
      因此天文学家，开始寻找“第二个地球”计划。
      “第二个地球”指同时满足多个宜居条件的系外类地行星，具体判定标准如下：
      其一，位置条件；
      位于宿主恒星的宜居带内，也就是距离恒星的位置刚好能让液态水稳定存在于行星表面，不会太热蒸发、也不会太冷结冰。

      其二，质量条件；
      行星质量在地球的0.8-1.6倍之间，属于岩质类地行星，不会像木星那样是气态巨行星，足够引力留住大气层，也能维持稳定的地质结构。

      其三，潜在条件推断；
      基于位置和质量，推测行星表面可能存在液态水、可能有稳定的大气层，满足碳基生命诞生的基础条件，并不是已经确认一定有水。

半剑飘东半剑西

       系外类地行星质量过大或过小，都会从根本上影响宜居性具体分析如下。
       质量不足地球的0.3倍时，会出现三个致命问题：
       [1]无法留住稳定大气层;
       引力太弱，无法束缚气体分子，恒星风会快速剥离大气层，最终行星会变成类似月球的无大气天体，液态水会立刻蒸发逃逸，生命无法诞生。

       [2]地质活动快速停滞；
       小质量行星散热快，内部核心会快速冷却，无法维持液态核对流，也就无法生成稳定的行星磁场，无法阻挡恒星辐射，同时板块运动停止，碳循环中断，无法维持稳定的温室气候。
       即使有少量生命残留，也只能生存在地下深层，无法演化出高级生命。

       质量超过地球的5倍时，会出现难以解决的宜居风险：

      [4]无法形成岩质固态表面；
      质量过大的行星会吸附大量氢氦气体，变成“超级气态行星”（迷你海王星），没有固体表面，不可能诞生碳基高等生命。
      即使是纯岩质的超级地球，质量过大、引力过强也会导致：
      [5]板块运动异常活跃，火山喷发持续不断，大气环境长期不稳定；
      [6]山脉很难长高，地形过度平坦，全球容易被浅海覆盖，陆地面积极小，不利于复杂生命演化。

半剑飘东半剑西

§39_2  行星引力的掣肘

      行星的质量大小，地面引力大小息息相关。
      引力会直接影响生命的质量、体型、结构甚至演化路径，
      具体而言，行星引力不同，生命的形态会发生根本性变化：

      如果引力比地球小：
      生命不需要对抗强重力，同样的骨骼结构可以支撑更大的体型，生物平均体型会比地球更大，不会因为体重过大压垮骨骼，飞行生物也会比地球更多更大。

      如果引力比地球大：
      重力更强，大型生物需要更粗壮的骨骼支撑体重，高等动物的平均体型会更小，很难进化出高大的陆生生物，甚至可能所有高等生命都只能在海洋中生存，陆生高级生命难以诞生。

      对碳基智慧生命来说，如果引力是地球的2倍以上，生物演化出直立行走的难度会大幅提升，也会增加文明发展出工业技术的难度。

半剑飘东半剑西

§39_3  既得5颗“第二地球”及其评分

        目前天文学界公认、最接近“第二个地球”的系外行星共有5颗，按照宜居性评分（满分10）从大到小排列有。
        第一，开普勒-452b，8分。
        其优势是宿主恒星和太阳几乎完全一致，属于G型；轨道周期和地球接近，是目前和
        地球恒星环境匹配度最高的行星；
        风险是质量比地球大，可能是微气态行星，地质稳定性不确定，距离过远难以进一步观测。
        第二，开普勒-186f，7.5分。
        其优势是质量、半径都几乎和地球完全相等，确认是岩质行星，位于红矮星宜居带的正中心；
        风险是红矮星恒星风较强，不确定是否有稳定磁场保护大气层。
        第三，比邻星b，7分。
        优势是距离地球最近（仅4.2光年），位于比邻星星系宜居带，质量接近地球；
        风险是轨道距离恒星太近，被恒星潮汐锁定，永远一面正对恒星，气候极端，且恒星耀斑活动频繁，辐射较强。

        第四，特拉比斯特-1e，7.2分。
        优势是位于特拉比斯特-1星系的宜居带，体积和地球接近，密度证明是岩质行星，可能存在液态水海洋；
        风险是同样环绕红矮星，潮汐锁定导致气候分区极端，目前不确定是否存在大气层。
        第五，格利泽667Cc，6.8分。
        优势是位于三星系统宜居带，轨道稳定，可能存在液态水；风险是质量偏大，受到另外两颗恒星的引力扰动，气候波动比地球剧烈很多，宜居稳定性较差。

        所有行星目前都仅能通过间接观测推断宜居性，尚未直接确认存在液态水、大气层和生命，评分仅基于现有观测数据，有待修正。

半剑飘东半剑西

§40  无天外客叩门Ⅰ: 听不到的说话

§40_1  硅基生命群体智能的“手语”

      《听不到的说话》是一部著名的香港电影，1986年姜大卫执导、马斯晨主演。豆瓣评分 7.5分佳片。
       该片聚焦一群聋哑扒手，角色之间主要依靠香港手语交流，马斯晨饰演的“香鸡”有大量“手语”表演，包括经典片段“手语”演唱《分分钟需要你》。
       片名“听不到的说话”的主要含义是，既指聋人用手语“说话”却未被社会听听到。
       1981年美国电影《听不到的说话》（The Sound of Silence）有类似的意涵。
       借用此电影名说明，地球之外的外星“天外客”，一直在用“手语”表演，但地球人却一直“听不到”，以为“无天外客叩门”。
       这种情况主要发生在硅基生命宿主星球。

       如“§36  硅基生命：相对优势与文明重建”所述，在太阳系诞生出地球智慧碳基生命的同时，可能硅基生命早已诞生，并以与碳基生命截然不同的方式，继续演化。
       人类搜寻地外文明、寻找“天外客”，主要还是聚焦无线电信号，但资源有限，对宇宙的覆盖面也不广，而且主要以搜集碳基生命为主。

       又，如果阁下在观看央视的重要新闻，在某些台仔细看边界位置，会发现一位用“手语”主播的主持人。

半剑飘东半剑西

       假设太阳系甚至银河系外的某些星球，以及演化出复杂的硅基生命，以群体智能方式延续生命（如§36_2~§36_4所详述）。
       在具体某星上，一个个硅基生命如同一个个“会思考的山丘”；
       那么，该星球的一座山和另一座山（相当于碳基生命的一个人和另一个人）是如何通讯（打招呼）的？
       其通讯方式大致有四种。
       其一，直接的地质、晶体电信号传导。
       如果硅基生命的意识寄宿在山体的晶体能量网络中，两座相邻的山可以通过地壳中的半导体晶体网络传递电脉冲信号，类似人类神经元放电传递信息。
       相当于通过地下"电线"直接发送波动信号，就像人类开口打招呼，信号的频率、强度变化就代表不同问候含义。

       其二，地热、火山化学信号交换。
       硅基生命如果依托高温度环境演化，可能会通过调整山体火山活动释放的气体成分、岩浆微量元素比例来传递信息，另一座山通过检测地壳中化学成分的变化来解读信号。
       这种方式类似地球动物通过气味、人类通过空气传播声音传递问候，只是速度更慢、信号更持久。

       其三，量子意识场远程交互。
       部分理论假说提出硅基意识依托“非局域量子场（阿卡夏场）”实现协同网络，不需要物理介质传递信号。
       两座山作为群体中的个体，可以直接通过这个统一意识场完成"心灵感应"式的问候，不需要依赖任何介质，信息瞬间就能传递完成。

半剑飘东半剑西

       其四，群体共生融合式互动。
       如果是基于"壳兽"（虚拟小说名词）这种群体共生结构的硅基生命，山作为融合后的个体，打招呼的方式可能是排出部分小的硅基单元（虚拟小说名词为“跃兽”），让这些小单元作为“信使”移动到另一座山传递信息，完成信息交互后信使再回归本体，类似人类派使者送信问候。

       如此，不管该星球如何频繁以“手语”聊天，人类搜寻地外文明的几个“接收矩阵”是无法 “听到”的（无法发现）。

       又，某科幻小说，发明了利用化学元素“同位素”的编码方式——传递信号，可以由高智商的化学家监宇宙学家所 “无意”发现。