天文在线|亲自动手算一下银河系中外星文明的数量吧,拿出纸和笔( 二 )


天文在线|亲自动手算一下银河系中外星文明的数量吧,拿出纸和笔
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一项新的研究为费米悖论提供了一个全新的视角——我们之所以无法见证外星文明 , 是因为他们正在沉睡之中 。 信用与版权:凯文基尔特就在那里遇见了泽尼亚 , 一位最近正在波兰完成博士学位的年轻分子物理学家 。 正如当今伍丁通过邮件向大家解释宇宙所说:
“作为一种兼互动与趣味的方式去使公众参与到这一个基本问题的科学研究'我们在宇宙中
是孤身一人吗?' 。 这个计算器可以让人们很容易地了解什么输入了这样的模型之中 , 并且
让我们了解到这些改变所带来的影响和结果 , 这比让大多数人去读一篇他们几乎不会去阅
读的科学报道更具互动性 。 ”
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那些想要使用ACC的人必须要先选择他们想要使用的模型 , 然后去填写模型假设环节所有的部分 。 一些默认值会被提供 , 从统计角度 , 基于那些被科学家们相信更有可能被选用 , 但使用者可以自由选择自己需要的数值 。 从这里他们将会了解自己的模型和数值预测了多少智慧文明 。
建议使用天文生物学的哥白尼原则 , 因为它是更新(实时更新)的模型 , 并且可以通过调整以适应弱、适中、强的场景 。 换而言之 , 使用者可以调整外星生命形成条件的严格程度 。 然而 , 我们更鼓励使用者去同时用这个原理和德雷克公式 , 以了解它是怎样影响它们的结果 。
德雷克公式和天文生物学的哥白尼原则都试图解决一个迫在眉睫的问题:''我们在宇宙中是孤身一人吗''NASA关于哥白尼原理模型的另一个好处是它允许用户了解到达最近的外星邻居需要多长时间 。
正如伍丁所评论的:
“{使用者}应该从探索三个模型场景开始 , 并且去了解输入与结果是怎样影响的 。 强场景是非常
具有限制性的 , 并且其条件于地球上的生命生存发展非常相似 。 弱场景有更多宽松的假设 , 并且会
形成很大数量的外星文明 。 然后你可以将你的数值放入计算器中 , 去看看结果是如何改变的——这对只会纸上谈兵的天文学家会很棒”
一旦用户开始使用 , 他们可以在太空旅行计算器(可以在Omni计算器网站打开)来计算在宇宙中 , 最近的外星文明与我们地球之间存在着多少光年的距离 。 这个计算器由Czernia设计 , 运算结果同时也依赖于用户上传的变量 , 比如航天器质量、加速度还有运用的宇宙物理理论(爱因斯坦宇宙论或牛顿定律) 。
让我们做一个有趣的假设:在航天器的自适应巡航控制系统中显示 , 在我们的宇宙中可能存在上百个外星文明 , 而且离我们最近的外星文明约在159光年以外(以系外行星HD42936Ab作为参考) 。 另外假设我们拥有一艘与国际空间站类似质量的航天器(重420公吨或463美吨)而且它可以以1g(9.8m/s)的加速度加速 , 直到达到光速的99% 。
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(图片)不同类型星系可居住地区的模拟像 。 图片来源:NASA/KeplerMission/DanaBerry
基于这些变量 , 太空旅行计算器演算出我们需要航行161.4年来到达这离我们最近的外星文明 , 而对于航行机组人员来说仅仅过去了10年(因为我们使用了爱因斯坦的物理学理论) 。 显然 , 这艘飞船同时需要配置1166万公吨(1285万美吨)的燃料来支持这趟旅程 。 所以……是的 , 这其实是个不可能开启的任务!但是我非常推荐大家来尝试这个有趣的程序!
平心而论 , 无论是德雷克的宇宙文明方程式和天体生物学的哥白尼原则都存在各自的局限性 。 举个例子 , 德雷克关于前四个变量的著名方程的首次发布加深了人们对于宇宙的认识 。 这很大程度上是因为近期对于系外行星的大量发现 , 这让天文学家们了解了有多少恒星拥有行星 , 以及行星们在恒星可居住范围内的轨道频率 。