我们在银河系中孤独吗？更新的德雷克方程表明我们可能是

这张图包含了银河系中所有的智慧生命吗？

航行者号拍摄的地球距太阳 60 亿公里（37 亿英里）时的照片。

图片来源：NASA/JPL-Caltech/Kevin M. Gill 

一篇使用德雷克方程研究费米悖论的新论文提出了一个令人不安的解决方案：也许我们在银河系中是孤独的。

如果你还没有听说过费米悖论，它的原理是这样的：考虑到宇宙的浩瀚以及生命在其他地方进化的可能性，为什么没有外星文明与之接触过？在我们搜寻的短暂时间内，我们已经发现了许多系外行星。肯定还有其他人像我们一样迫切地想找到其他人吗？

自从 1950 年恩里科·费米 (Enrico Fermi) 提出这个问题以来，出现了各种各样的答案，从温和的到绝对可怕的。一是时间还不够。外星文明可能会像我们一样优先考虑寻找技术签名，而我们只是传播的时间不够长。 

另一方面，整个宇宙的趋势可能是文明在达到足够的进步以进行接触之前就自我毁灭。 

费米悖论之后出现了德雷克方程，它试图量化我们银河系或宇宙中智慧文明的数量。在其中，我们可以对在宜居带中包含（例如）行星的恒星数量进行已知或最佳猜测，或者对其中有多少能够维持智慧生命的最佳猜测。 

科学家们尝试使用这些方程来估计宇宙中智慧文明的数量，并根据他们的输入得出了从 30 到 100,000 个不等的答案。德雷克本人估计，仅在我们银河系中就有 1000 到 100,000,000 个数字。

随着我们获得更多关于系外行星以及地球上生命如何起源的信息，我们至少可以完善我们的估计，这正是一篇新论文试图做的。研究人员指出，这些高估计与我们所看到的情况并不相符，即不存在活跃的、善于交流的文明（ACC），因此也许我们遗漏了一些重要的变量。 

该团队试图通过研究地球上生命的演化来解决这个问题。和其他许多人一样，他们认为板块构造对于复杂动物的进化至关重要。研究小组解释说，板块构造可能在几个关键方面加速了生物进化。这包括将磷等生命的关键元素输送到地表。

研究小组在论文中解释说：“地壳构造过程使新鲜岩石暴露在地表，这对于增强[磷]和其他无机养分的输送至关重要，因为土壤对新鲜岩石表面的屏蔽会减少化学风化导致的养分通量。”并补充了这一证据这是在地球的古代历史中发现的，板块构造的出现创造了一个更适宜生命生存的环境。 

“埃迪卡拉碰撞山脉的侵蚀和风化带来的[磷]、[铁]和其他营养物质的添加打破了中元古代的营养干旱，刺激了生命和进化。”

向板块构造的转变在其他领域可能也至关重要，包括增加大气和海洋中的氧气含量、缓和气候（例如通过消减碳）以及创造可以刺激生命多样性的复杂景观和气候。 

“我们进一步建议，大陆和海洋都是ACC所必需的，因为简单生命的早期进化必须发生在水中，但能够创造技术的高级生命的晚期进化必须发生在陆地上。”

板块构造——以及行星产生火所需的足够氧气——可能是智慧、交流生命出现的必要条件。因此，我们应该寻找具有大陆和板块构造的行星，这些大陆和板块构造可以持续足够长的时间以供生命进化。

然后，该团队尝试对系外行星上需要存在的水量进行限制，以便拥有地表水和大陆，然后尝试使用德雷克方程来估计银河系中有多少行星具有这些条件（以及其他行星）。 ），使它们有可能适合进化 ACC。 

他们得出的数字范围从小于 0.006 到小于 100,000。但这并不是 ACC 的唯一限制因素，其他潜在的“大过滤器”也会在以后出现，例如潜在的灭绝事件或社会崩溃。 

考虑到这一点，他们将这个数字置于小于 0.0004 至小于 20,000 之间。研究小组强调，考虑到潜在的灾难可能会限制外星文明的交流时间，我们可能应该关注这个范围的下限。

研究小组得出结论：“原始生命可能在银河系中相当普遍。” “然而，由于大陆、海洋和板块构造在有生命的行星上长期（几亿年）共存的情况极为罕见，ACC可能非常罕见。”

当然，德雷克方程中存在大量的不确定性，随着我们了解新的信息，这些不确定性可以被更新。大型行星比地球大小的类地行星更容易被发现，因为它们在其主恒星上产生的变暗和摆动量增加。 

也许随着探测能力的提高，我们会发现大量的类地行星，或者其他能够孕育生命的行星。或者我们可能会发现最初的生命比我们想象的更有可能，从而使生命更有可能通过宇宙中某个地方的这些伟大的过滤器。 

尽管板块构造可能在我们自身的进化中发挥着巨大作用，但我们不要失去希望，相信还有其他板块具有智慧。

该研究发表在《科学报告》上。