外星人的存在几乎是必然的，为何人类至今都没有发现外星人？|地球|外星人|外星文明|外星生命|宇宙|耀斑为太阳|行星

在大众文化的洪流中，外星生命的形象频繁出现在我们的视线里。无论是温馨的《星你》，还是充满惊险的《火星玩乐》，它们都给我们的想象插上了翅膀。

然而，回首科学的殿堂，我们至今尚未找到任何外星智能生命的铁证，外星生命的探索依旧处于推论阶段。尽管如此，地球上屡次出现UFO目击事件，甚至有摄像头捕捉到其身影，还有人声称曾被外星人绑架，但所有这些都未能得到证实。

2019年1月9日，《自然》杂志刊登了一篇震撼性的论文。来自加拿大的射电望远镜团队——CHIME，宣布他们捕捉到了历史上第二例重复的FRB信号。科学家们认为，这可能与外星信号有关。此消息一经媒体报道，迅速在全球范围内掀起了一股外星热。我们内心不禁疑问：在浩瀚的宇宙深处，是否真的存在另一颗与地球相似的星球，那里是否也孕育着和我们人类一样充满智慧的生命？我们为何未能发现它们？关于这两个问题，科学家们纷纷提出了自己的见解。

1.费米悖论

费米，一位杰出的意大利裔美籍物理学家，在20世纪的物理学界中声名显赫，曾参与美国著名的曼哈顿计划，被誉为“原子弹之父”之一。费米凭借在中子研究上的卓越成果，赢得了1938年的诺贝尔物理学奖，而中国的杨振宁和李政道两位著名物理学家正是他的弟子。1950年的某日午餐后，费米与一群科学家讨论起外星话题，他问道：“外星人在哪呢？”这个简单的问题后来被命名为“费米悖论”。

悖论的核心观点在于：根据宇宙的巨大尺度与漫长历史，外星文明的存在是必然的。即使外星生命的出现概率微乎其微，但在浩瀚的宇宙尺度下，外星生命的出现概率会变得很大。费米为了解释自己的观点，提出了一种估算外星文明数量的方法。

据科学家测算，我们理论上可以观察到的宇宙，是一个以地球为中心，直径约为465亿光年的球体。这个球体的直径每分每秒都在扩展。在如此广阔的空间内，大约存在1000亿个星系，每个星系又包含了大约1000亿至10000亿个恒星，它们周围的行星数不胜数。

如果要让行星上孕育生命，那么行星所围绕的恒星必须质量适中。过重的恒星会因寿命过短，不能支持生命进化；而过轻的恒星发出的光芒太弱且不稳定。只有与太阳类似的恒星，才最适合生命繁衍。据科学家估计，在宇宙中类似太阳的恒星约占5%～20%，为了保守估计，我们只考虑1%。

生命的诞生不仅与恒星相关，行星也扮演着重要角色。以太阳系为例，每一个围绕太阳运行的行星都有其最近和最远点。若近日点距离太阳过近，行星上的温度会过高，生命无法出现；若远日点距离过远，行星温度过低，生命也难以生存。唯有地球恰到好处的轨道，加之大气层的保护，才能孕育生命。在这样的条件下，宇宙中与地球相似的行星有多少呢？我们估算为1%。考虑到文明诞生的复杂性，不是所有生命都能进化成人类一样的智慧，我们将这个数字再缩小至万分之一。

综上所述，我们可以估算出理论上外星文明的数量：1000亿×1000亿×1%×1%×0.0001，结果是100万亿。这意味着，宇宙中至少有100万亿个与地球相似的外星文明，它们甚至可能比地球还要先进。

2.卡尔达肖夫指数

既然宇宙中存在如此多的文明，人类自然应该能够发现它们。然而，迄今为止，我们连外星文明的影子都没看见，这可能与文明的等级有关。

卡尔达肖夫，前苏联的科学家，他提出了一种文明分类法，即按照文明利用能量的等级进行划分。文明等级越高，利用的能量越多。具体分类如下：

Ⅰ级文明：能够利用其所在行星的全部能源；

Ⅱ级文明：能够利用其所在行星以及其公转恒星的全部能量；

Ⅲ级文明：能够利用所在星系的全部能源。

据科学家估计，人类尚未达到Ⅰ级文明。达到Ⅰ级文明需要100～200年的时间；从Ⅰ级文明到Ⅱ级文明，需要几千年的时间；而从Ⅱ级文明到Ⅲ级文明，需要几十万年。尽管我们尚未达到Ⅲ级文明，但这并不意味着其他星球没有达到这一等级。

3.外星文明发展的两种设想

地球诞生至今已有46亿年，而宇宙的年龄则有138亿年之久。在这浩瀚的时间里，地球还算是年轻的。只要有文明比地球文明早出现几十万年，那么他们现在可能已经达到了Ⅲ级文明，这样的文明应该被人类观察到。

1960年，美籍英裔数学物理学家弗里曼·戴森提出了“戴森球”模型。他认为，像地球这样的行星资源有限，无法支持文明向高级阶段发展，恒星的大部分能量被浪费。一个高度发达的文明，必须将恒星用一个巨大的球状结构包围，利用其大部分能量，才能支撑文明向Ⅲ级发展，这种结构即为“戴森球”。

由于戴森球会将恒星完全包围，故用普通光学望远镜无法观测。但戴森球会因吸收恒星能量而温度极高，释放出红外线。人类现有技术可以观测到这样的天体。若外星人真的能制造戴森球，那么在宇宙中应该不难发现。然而，人类至今仍未发现任何戴森球。

另一种假说是“冯诺依曼探测器”。人类基因具有自我复制的能力，那么外星文明是否能够制造出自我复制的机器人呢？若外星人拥有这种技术，他们可以从母星发射装有可复制机器人的探测器。该探测器每到一个星球，便利用当地资源复制机器人，继续探索，如同病毒般传播。数百万年后，冯诺依曼探测器可以遍布银河系。若外星文明真的采取这种方式探索宇宙，我们应该能够发现它们。然而，到目前为止，人类并未发现任何冯诺依曼探测器。