弗兰克·德雷克-轻识

科学观

半个世纪前，弗兰克·德雷克（Fank Drake）提出了一种方式来计算与外星人建立联系的可能性。他认为以下的数据需要进行相乘：一年中银河系形成多少颗恒星；形成的太阳系中行星所占的比例；每个能够支持生命存在的太阳系中行星的平均数量；可能产生生物圈的星球所占比例；那些生物圈可以产生智能生物的比例；那些智能生物能够将信号传递到空间的比例；以及这些智能生物可以保持发送信号的比例。在美国科学促进协会的会议上，德雷克博士反思了他自己对于外星人信号的研究。这任务很困难的原因之一在于射电望远镜必须将观测到的频谱分成很细致的部分进行研究，这过程就像在一辆汽车收音机上调节收音信号。另一个原因在于望远镜能观察到的范围与它可以放大信号的程度之间存在此消彼长的关系。小的望远镜能观察到很广的天空范围但只能探测到强烈的信号。大的望远镜可以探测到较弱的信号但只能集中在小范围内进行观测。因此天文学家很难兼顾二者作出既细致又全面的观察。德雷克博士说可能还存在另一个困难。尽管由于展布频谱通讯使得杂散发射的可能性比过去小很多，从而也使得地球变得越来越安静，但研究者倾向于寻找与现在人类制造的信号相似的信号。展布频谱通过将一条信息打散到很宽的频谱范围来实现。这样做的优点在于能够对抗噪音同时允许一次发送很多信息。但它也使得那些信号很难被窃听到（这就是为什么展布频谱技术受到军人们的青睐）。如果技术先进的外星人也达到了同样的技术水平，也因此使用了展布频谱，那么人类需要作出巨大的努力才能够探测到他们的信号。因此，德雷克博士认为，在文明的发展过程中只有一个很窄的时间窗口可以让我们进行窥视，正如地球上过去的50年，在那期间产生了大量的噪声电磁信号。然而，也很有可能某人正在积极地尝试向地球发射信号。如果情况是这样，波尔·霍罗威茨（他是来自哈佛大学的一位物理学家）认为最好的方式是利用激光。尽管无线电的威力在几十年间没什么改变，但激光的威力却呈指数增长。现在威力最大的激光即便在十亿分之一秒的时间内也可以发出比太阳亮一万倍的光亮。如果外星人也取得了类似的进步，而且将一束激光发射向地球所在的太阳系，这样一束简短的闪光在很多光年的距离内都可以被探测到。霍罗威茨博士已经建立起一套合适的探测器，而且由于这种仪器并没有涉及到放大功能，它可以观察到大片的天空。德雷克等式中很多因素依然难以捉摸，因此仍然不可能预测现在的这些努力究竟有多少成功的可能性。但即便在50年后无果而终——如果德雷克博士和他的同事们眼中的渴望依然吸引人——那么这仍然是充满乐趣的期待。 SETI组织的弗兰克·德雷克认为，数字时代割断了地球与太空的视频和无线电信号联系，这可能使地面科学家寻找地外智慧生物的工作变得寸步难行。在“外星生命探测及其科学和社会后果”大会上，德雷克博士做了专题发言。他认为，目前地球周围覆盖着一层由电视、无线电和雷达发射出的50光年宽的“辐射壳”。这层信号组成的“壳”彰显了地球的存在，就像对地外文明说“我在这儿”。尽管这些信号的传播距离足以抵达很多邻近星系，但突飞猛进的数字技术正使这些信号迅速消失。老式电视信号发射台功率可达100万瓦特，而卫星信号功率只有约20瓦特。卫星将其信号传输直指地球，几乎不让点滴信号逃向太空。而利用电缆防止信号泄露的效率更高。德雷克表示，目前“逃向”太空的辐射量约为两瓦特，还比不上一部手机的辐射量。这种状况如果持续下去，地球就将变成一个外星人发现不了的“隐身天体”，人类搜索外星人的工作难度也会更大。德雷克认为，任何现存的外星文明都可能比地球文明更先进。对外星人来说，类似的电视时代可能早已时过境迁。虽然SETI的科学家花了半个世纪搜索众多星球，也未能找到外星人的蛛丝马迹，但德雷克坚信地球以外存在智慧生命。德雷克发明的用以计算找到外星人几率的著名“德雷克方程式”表明，银河系可能存在10000个可探测的文明。然而，这一庞大数字也只相当于众多星球的千万分之一。德雷克表示，他们不得不在1000万颗星星中反复搜索信号，但目前还远远没有接近那个信号。外星人用以展现自己的技术，可能是目前人类力所不及的。外星人是怎样展现自己的呢？德雷克有两种猜测：一种是将星球作为功能极强的透镜，放大光和无线电信号。这种“引力透镜”足以绘制出某个遥远星系中某个星球的地形。逆向看待这项技术，利用透镜做发射器而不是接收器，外星人就可以向整个银河系发送大量强力信号，大喊“我们就在这里”。这一点具有可行性，因为爱因斯坦已证明重力可以弯曲光线。不过目前人类尚无法掌握这种技术。另一种通信方法，可能是使用超强脉冲激光器产生的“能超过星星亮度的闪光”，类似目前核聚变反应堆使用的激光器。SETI已开始寻找这种信号，不过目前尚无斩获。德雷克说：“在广袤的宇宙中，智慧生命无处不在，这一点我很有信心。不过，找到智慧生命的难度究竟多大，还是个未知数。”2010年4月，美国得克萨斯州将召开太空生物学大会，进一步探讨寻找外星生命新方法的问题。

宇宙文明方程

1961年产生了美国天文学家弗兰克·德雷克著名的公式，用于估计银河系中高度发达文明的数量，从此之后被称为德雷克公式。它由6个因数组成，德雷克说这 6个数相乘得出的便是具有生命的行星数，这些生命在科学技术上可能与我们一样发达或者比我们更发达。这6个因数是：①拥有行星的恒星数。②适合生命居住的行星数。③具有进化生命可生存环境的行星数。④具有智慧生命进化的行星数。⑤进入星际交流的智慧生命文明数。⑥交流持续时间的长短。 1961年，年仅31岁的美国加利福尼亚大学的天文学家弗兰克·德雷克发明了一个估算外星文明数目的方程，这就是有名的“绿岸公式”： N=R*×Fp×Ne×Fl×Fi×Fc×L。这个公式看起来有点庞杂，它以一连串可能性的乘积来计算我们银河系中可能存在多少个文明社会。其中，N代表银河系中的文明数量，它是几个可以求出的未知数的乘积。R是每年在银河系中诞生的恒星数，fp是拥有行星的恒星比数，ne是行星系中“类地”行星的平均数，f1是类地行星中具有生命的行星比数，fc是能够进行星际无线电通讯的智能生物比数，L是通讯文明的平均寿命。德雷克运用这个方程乐观地推导，银河系中大约有1万个左右的先进文明，或谓大约在 20000万个恒生中有一个先进文明。其中最近的文明可能距离我们约1000光年远。其他许多天文学家、生物学家也试图求解这个方程，但结果大相庭径。因为这一方程涉及七个变量，一些变量已被确定，另一此变量则很难确定。因此实际上很难求出这个方程的精确解。但这只是给出了一个合理猜想的方向。