费米悖论解析：如果存在外星人，他们现在在哪？探索宇宙中的生命之谜

1950年，一个平凡的日子，伟大的物理学家费米在与三位同事聊天时，突然提出了一个令人惊讶的问题：如果外星人存在，那么他们现在在哪里？

是的，根据大爆炸理论的预测。

如今的宇宙已有138亿年的历史，仅人类可观测到的宇宙直径就达到了920亿光年。

在可观测的宇宙中，最保守的估计是至少有2000亿个类似银河系的星系。每个星系平均至少有2000亿颗恒星。

平均而言，每颗恒星至少有五颗质量不小于水星的岩石行星。

所以最保守的观点是，宇宙中至少有两万亿万亿颗更大的岩石行星。

但这些岩石行星不一定位于其母恒星的合适区域。

根据太阳系的适宜地带计算。恒星总是有一个距离范围，导致这个距离范围内的行星表面温度在-50°C到50°C之间。

行星表面温度太高，可以离母星更远。行星表面温度太低，可以更接近母星。

我们假设每颗恒星的合适区域内至少有一颗岩石行星。因此，宇宙中，母星适宜带内至少有400万亿颗岩质行星，它们的表面温度与地球相似。

尽管行星孕育生命的条件极其恶劣。但在庞大的基数面前，这些小概率事件也会大量涌现。

那么为什么我们还没有发现外星人呢？

目前科学界最主流、最合理的解释有两种。

第一个解释是宇宙还非常年轻。

第二种解释是光速恒定是宇宙中永恒的定律。

我们先分析第一个原因。

因为我们的宇宙只有 138 亿年的历史，自大爆炸以来它仍然需要冷却和膨胀。

大爆炸之初，宇宙中不存在物质的原子结构。它们都是充满夸克和胶子的等离子体。

这种等离子体冷却形成构成原子核的质子和中子。后来，形成了电子和光子等轻子。

有了电子、质子、中子，物质就有了形成原子的条件。这个过程可能在大爆炸后 7 万年内完成。

然后原子时代到来了。氢和氦原子形成的时期大约是大爆炸后 377,000 年。

宇宙中存在氢原子后，它们在重力的作用下聚集在一起。这个聚集过程会逐渐形成恒星的前身，这就是氢核聚变开始前的引力聚集过程。

在氢原子聚合的漫长过程中，由于恒星还没有开始核聚变，宇宙中几乎没有光。这个时期也被称为黑暗时期。

但很快，氢原子在重力作用下不断向核心塌缩，引起核心核聚变，从而释放出光和热，宇宙被照亮了。这些是最早的恒星。

2015年，根据欧空局普朗克望远镜的数据分析，最早的恒星出现在大爆炸后5.6亿年。

恒星也是宇宙的元素炼金炉。大质量恒星死亡后，会发生超新星爆炸。这个过程会形成大量的超重元素，如磷、钙、铁等。正是第一批恒星的超新星爆炸创造了岩石行星所需的元素材料。

但由于第一代恒星质量较大，它们的寿命极短，基本在几千万年之内。尽管这一时期有少量的岩质行星，但由于母星基本不稳定，寿命极短，生命很难诞生。

稳定的恒星基本上只在50亿年前诞生。比如太阳。然后这些恒星周围的岩石行星开始冷却，例如形成海洋，然后是有机物，然后是早期的RNA。

科学家估计，多细胞生命的出现比岩石行星的出现至少花费了20亿年。形成高级智慧生命至少需要40亿年。

那么按照这种说法，宇宙的年龄只有138亿年，现在正是智慧生命诞生的早期阶段。我们人类是宇宙中最早的智慧生命体。

根据宇宙演化规律，宇宙大约需要50亿年的时间才能大规模爆发智慧生命。

到那时，人类将成为永恒的历史，甚至连存在的痕迹都将被抹去。

毕竟，50亿年后，太阳将变成红巨星，吞噬地球。到那时，地球将不复存在，更不用说人类文明了。至于星际移民，那是以后的事了。

第二个理论是，光速不变总是正确的。

按照刚才的理论，即使人类是宇宙中最早诞生的智慧生命，但与宇宙的浩瀚相比，地球并不是唯一一个早期同时孕育生命的星球。至少有数亿颗行星孕育着生命。

结合德雷克公式，科学家估算出了银河系中可能存在的智慧生命的数量。

《天体物理学》最新发表的论文显示，仅在银河系中，极有可能存在至少36个与人类相似的高级文明。其中有比人类文明领先数年的文明。

如果按照这个说法，银河系中存在着比人类早几万年发展出科学的智慧生命体，那么他们的技术已经可以穿越银河系了，那为什么还没有到达地球呢？

最合理的解释是，无论科学多么先进，光速永远不变，宇宙法则不支持任何超光速旅行。

一万光年对于所有智慧生命来说都是难以逾越的距离。