人类无法发现外星人就像老虎与北极熊不会相遇的自然法则？

为什么我们还没遇到外星人？~

　　从宇宙诞生至今，已经过去一百三十多亿年。仅银河系中就有约 2.5 × 10^11 颗恒星，整个可观测宇宙中的恒星数量则约有 7 × 10^22 颗之多。一个理所当然的想法是，人类在宇宙中并不是独特的智慧生命，整个宇宙还会有其他的高等文明。但问题是，为什么我们还没发现外星人的踪迹？
　　当然，人类能够探索到的地方相对整个宇宙来所微不足道。但宇宙拥有悠久的历史和数量庞大的星体，我们有理由相信，存在某个外星文明的科技水平远超人类，他们（至少是他们发出的讯息）应该早已到达地球。可是迄今为止，还没有人发现外星人存在的证据。
1950年，物理学家恩里科•费米（Enrico Fermi）在吃午饭的路上和同事讨论起了这个问题。费米问：“他们在哪里？”（Where is everybody?）“他们”，自然就是指外星人。这个著名的问题现在被称为费米悖论，它完整的表述为：宇宙显著的尺度和年龄意味着高等地外文明应该存在。然而，这个假设始终得不到充分的证据支持。
针对费米悖论，已经有了许许多多的研究和解释：或许智慧生命存在的稀少程度超乎我们想象；或许其他智慧生命的行为方式和我们的思维并不相同。而来自俄罗斯和乌克兰的两位科学家 Bezsudnov 和 Snarskii，则在自己的研究中建立了一个宇宙中智慧生物扩张的模型，试图解释这个问题。

【宇宙文明的扩张】
在这项研究中，两位科学家建立的自动机模型描述如下：
1.整个宇宙空间用一个有限大小的二维离散网格来模拟，每个格子都可能存在一个或多个文明，或者不存在文明；
2.模拟的宇宙中时间是离散的，最小时间单位为1；
3.每个格子在每一个时间都有 n （0
4.在一个文明产生后的 T 0 个时间内，文明将向外扩张，扩张的规律是：以最初产生文明的格子为中心，每个时间单位将四条边向上下左右各扩张一格，变成一个新的正方形；之后该文明将以同样的速度向内收缩，直到最终消失；
5.如果两个文明接触了（扩张时在某个格子中发生了重叠，只计算第一次接触），那么它们进行扩张的时间各自增加 T b 个时间单位；
6.当两个文明接触后，他们之间的交流不会中断；如文明A和B在某个时间接触了，若之后 B 又和 C 接触了，那么这时即使A和C并没有直接接触，文明 A 也会获得 T b 的扩张时间加成。
让我们来解释一下。研究者假设，每个文明都有特定的寿命，并都会会经历 发展——巅峰——衰退——灭亡或崩溃 的过程。当技术的发展遭遇限制时，文明开始衰退，由于没有新技术和资源，这个文明也就逐渐与外界终止了接触。在上面这个模型中，科学家就还提出了一种新的法则：当不同文明在空间和时间上相遇时，会相互交流，彼此促进发展，进而延长了各自文明的寿命。
　　而上面模型中的 T 0 ，就是孤立文明的寿命。当它和新文明交流时，相互促进使得其寿命延长的时间被设为 T b （为方便起见，这里假设所有文明的情况都是一样的）。
举个例子，如图所示，在某个时间 t1，宇宙中存在若干个文明，其中 2 号文明和 5 号文明正在收缩，其他文明都在扩张。到 t2 = t1 + 1 时， 3 号和 4 号文明在扩张的过程中接触了，此时 3 号和 4 号文明的扩张时间将各自增加 T b 。而到了 t3 = t2 + 1 时， 1 号文明和 3 号文明也接触了， 1 号、 3 号和 4 号文明各自获得 T b 的扩张时间加成。也就是说，最终 1 号文明获得了 T b 的总时间加成，而 3 号和 4 号文明则各自获得了 2T b 的时间加成。

　　可以看出，这个模型中只有三个参数： T 0 、 T b 和 n。研究者据此建立了这样一个自动机。在他们的模拟中，宇宙的大小为 104×104， T 0 的取值范围是4至20， n的取值范围则是 3 × 10^-8 至 3 × 10^-5 。通过调整 T b 的取值并进行 320000 个时间单位的模拟后，科学家们发现了一些有趣的现象。

【当宇宙是“黑暗森林”时会发生什么】
　　科幻作家刘慈欣的《三体》中，曾提出“黑暗森林”理论。这个理论指出，由于猜疑链与技术爆炸，高等文明对低等文明都持有敌对态度，任何暴露自己存在的文明必将被消灭。虽然在本文介绍的模型并没有考虑文明间互相消灭或者敌对状态，但是我们可以考虑一种文明间互不干涉的情况。此时文明间的不存在相互交流和促进；对于整个模型来说，即为 T b = 0 的情况。
在这种状态下，每个文明持续的时间都是确定的：在文明产生后，先扩张再收缩，持续 T 0个时间单位，最终这个文明会消失。如果将时间看做除了上面的网格图两个维度之外的第三维（如下图），那么这个模型中，存在文明的体积与整个模拟过程的体积之比（即图中有颜色的圆柱体总体积与整个空间的体积之比）为：


　　因为 T 0 远大于 1，我们可以做如下估算：

　　又因为 V 0 是给定的，所以可以认为宇宙中生命出现的体积与 n 和 T 0 的幂成正比，即：

　　通过以上分析可以估算出，α≈1，β≈3。更精确的计算指出，α = 0.91±0.005，β = 2.79±0.02。
在这种情况下，生命将各自独立地繁衍，很显然，宇宙在这个参数下，永远也不可能被生命填满。对于一个文明，在产生、发展直至消失的过程中没有遇到其它文明，大概也就是理所当然的事情了。

【文明间的相互促进】
　　虽然“黑暗森林”是一个非常具有想象力的理论，但是以人类的价值观来看，两个文明接触后相互交流（而不是互相打击），是很正常的事情。这种不同文明间相互交流的情况，也就是 T b > 0 的情况。
　　针对不同的 T b ，几位科学家分别进行了模拟，如下图：

　　图中横轴是宇宙的时间轴，而纵轴则是在某一个时刻宇宙被文明充斥的程度（即前文中计算的 V / V 0 ）。
　　当 T b = 0 的情况，模拟结果和之前的计算结果很相近，整个宇宙一直处于平稳发展的状态，文明不断地产生和消失。
　　当 T b = 28 时，可以看到宇宙比前一种情况下被填得更满了。而且在某些时刻， V/ V 0的值会突然出现波动。这是因为文明的产生是随机的，可能在某一个时刻，几个相距很近的文明相遇了，这会让他们持续发展很长一段时间。在这段时间中，前一个情况下“自生自灭”的平衡被打破了，宇宙也会被存在生命的星体覆盖得更满。但是在这之后它们因为没有足够的机会遇到新的文明，这几个文明最终消失，宇宙恢复了原来的样子。
　　而当 T b = 38 时，图像就和之前的两种情况截然不同了。可以看到，在某个时间点，宇宙内的文明突然产生了暴增，并最终占满整个宇宙。这是因为 T b 的值比前两种情况更大，文明就会有更多的时间去扩张自己，从而在扩张的过程中遇到更多新的文明。在 T b 足够大的时候（例如 T b = 38），文明扩张的时间足够长，在扩张过程中遇不到新的文明、最终收缩的概率也几乎为0，此时就可以认为文明将一直扩张下去，直到整个宇宙都被文明占领。

【现实中的宇宙】
　　两位科学家的这个研究，提出了一些可能对费米悖论进行解释的途经。模型中的 T b 值与 n 值的大小，会显著的影响文明和文明相遇的可能性。可能因为宇宙中 T b 的值太小，人类文明没有足够的几率探索到其它文明；也可能因为人类文明产生的时间太短，还没来得及与外星人有接触。
　　虽然这个研究非常有吸引力，但是要知道，它只是一个极度简化的模型，并不能完全代表真实的宇宙。在人类探索宇宙，试图寻找外星文明存在的蛛丝马迹时，遇到的问题远比这个模型复杂得多。
　　例如一个著名的分布式计算项目 SETI@Home，就是通过分析阿雷西博射电望远镜从宇宙中采集的无线电信号，试图以此找出外星文明的存在的证据。但很可惜，直到今天，这个项目也没能有所发现。先不论外星文明不一定会使用电磁波进行信息传递，即使真的有这样的电磁波存在，从宇宙的背景噪音中将其提取出来也并不像想象中那么简单。距离人类找到外星文明的那一天，似乎还遥遥无期。
　　但是，人类也不会因此就停下探索的步伐。对未知的渴求，正是推动整个社会发展的重要动力。在这个宇宙中，我们不能理解的事情还有很多；但是未来又为我们提供了无尽的可能性——有谁能说一定不会有这么一天，人们真的能够发现外星文明，甚至能够和他们见面，友好地握一握手呢！

参考资料：
为什么我们还没遇到外星人？→http://www.guokr.com/article/129942/
恩利克·费米→http://baike.baidu.com/view/53489.htm
费米悖论→http://baike.baidu.com/view/655355.htm

外星人真的存在吗？据介绍，银河系里有2千亿颗太阳的“兄弟姐妹”，而目前科学家已找到了150个恒星有行星环绕，它们是地球的远亲。王思潮研究员作了一个推测，就算10个恒星中有一个有行星环绕，那么地球在银河系中就应该有200亿个兄弟姐妹，就像太阳的9大行星中只有地球有高等智慧生命存在，那也应该有10万-15万个行星适合生命发展，然后产生智慧生命形成技术文明，他们应该会有和地球水平相似或者更先进的文明。 就算外星人真的存在，目前很多科学家指出浩瀚星球彼此间相距遥远，外星人根本不可能造访地球。王思潮却认为，就像6前年前的半坡村人无法想像今日人类的科技发展一样，从莱特兄弟发明飞机到现在飞船炮轰彗星才不过百余年，外星人也有可能拥有更先进的技术造访地球。但王思潮也表示，目前的科学家还没有外星人存在的确凿证据，也还没有捕捉到外星人的无线电信号。 20年前一次UFO疑似外星人飞行器 1971年有人在高邮地区看到UFO并提供了目击报告，王思潮从那时起就开始研究出现在中国的螺旋状与扇状UFO。他告诉记者，这一类UFO在中国出现了16次，其中1981年7月24日目击者众多，中国15个省市有人看到，可能是世界上目击者最多的一次UFO事件。王思潮研究员收到了70余封目击报告，对此进行了长达20余年的研究。 目击报告显示，这次UFO出现在当晚10点33分-52分，开始出现在内蒙古南部与陕西北部交界处上空，呈现一个弧状光带，似星云状缓慢向西运动，光带中心有强烈闪光。当此UFO移动到甘肃永昌上空时，曾悬停半分钟，形状变为耳状，外耳呈月牙形一明一暗，并转出螺旋状光带，继续西行。随后在四川灌县的观测显示，整个螺旋状由中心最亮点的黄色向外渐变为浅蓝色。最后，在紫金山天文台青海站的科研人员观测到，该UFO在西北仰角约30度处突然自行消失。王思潮研究员经过研究和计算，该UFO飞行高度为650千米左右，运动速度为1.6千米/秒，中心发光体旋转周期为11秒，从南部看UFO中心呈逆时针旋转。 “7·24”UFO可能和外星智慧生命有关 对于这次UFO现象，专家的解释众说纷纭。有部分专家认为这可能是流星或彗星，但王思潮研究认为，天文观测中彗星和流星的运动速度要快的多；另一说法是，火箭发射时第三级火箭推进器脱落抛洒剩余燃料造成了这一景象，王思潮认为这种猜测也无法成立，因为火箭发射一般都是利用地球自转由西向东发射，而UFO在中国出现的16次中有15次都是由东向西运行的，这次也不例外。况且火箭推进器不可能悬停在空中，而且目前没有和这次UFO出现时间相对应的火箭发射记录。 王思潮表示，他20多年来的研究基本排除了这次UFO是人类所发射飞行器的可能性，而这次UF0能在650千米的高空有高度的机动性，尤其是那奇异的悬停，表明它可能是与外星智慧生命有关系的特殊空间飞行器 最近，位于内华达沙漠深处的美国空军试验基地——外界称为“51号地区”成为人们关注的焦点。4月18日，美航空图片有限公司与微软、柯达等四家美国公司和俄罗斯一家公司联合在互联网上发布了有关“51号地区”的5幅卫星图片。由于长期传闻该地区隐藏有外星人尸体，因而有关这个地区的一切都显得那么神秘。尽管美国方面一直对这个传闻矢口否认，孰料却给人一种欲盖弥彰的印象。美国真的解剖过外星人吗？这究竟是一个人为制造的谎言还是确有其事？是美国人在刻意掩饰还是真的就什么都没有发生过？好事者一向是宁可信其有，不愿见其无的。这些图片本身的价值真的并不算大，但它却象化学实验室里的催化剂，可以引出无数笔墨。 久闻天外有来客 即便没有外星人，“51号地区”作为空军基地，其产生的新闻冲击力也够份量，毕竟从这个基地飞出过U-2间谍飞机、SR-71黑鸟、F-117A隐形战斗机等一系列著名飞机。长期以来，这个地区一向禁止飞行物通行。除去在网上公布的这一部分图片外，现在能够找到的最早有关这一地区的照片还是六十年代前苏联卫星拍摄到的。1992年美国等24 个国家签署了一个开放天空的协议，卫星莅临其上并拍摄照片才可能成为现实。 但这个基地之所以那么出名，还是源于一个名为“罗斯韦尔事件”的半似传闻半似谣言的故事。这个故事说：194 7年7月，美国空军在新墨西哥州一个不明飞行物的残骸里找到了一个外星人——活着——并把他（她？还是它？）带到了这个基地。几年前，一盘录象带留落到民间，上面记录有美军对那个外星人进行盘问的镜头。影片没有声音，据称这种盘问是通过通灵传心术实现的。外星人在接受盘问后就死了，美国人随后对其尸体进行了解剖。就在去年，英国的电视台播放了对这个外星人进行尸体解剖的录象带，据发行商介绍，这是两年前由“51号基地”里秘密带出来的。目前这个录像带的拷贝正在英国商店里大量出售，而把这盘录象带带出基地的那个人——他们称之为维克多——已经不在人世了。 1994年7月，美国空军秘书局曾就此发表过一份题为《罗斯韦尔报告》的文件，对外界议论的沸沸扬扬的外星人与飞船残骸作了说明。报告说，美国空军的前身——美国陆军航空队曾在该地区进行过一系列高空实验，这项名叫MOGUL 的实验用了大量的高空探测气球，所谓的外星飞船残骸实际上就是这些气球残骸。而外星人则完全是误会，那些人形物其实是气球搭载的假人，都是做实验用的。而在医院里出现的那些被误传为外星人尸体的东西更是空穴来风，外人把两次不相干的意外事件糅杂了自己的想像。意外事件一次源于1956年KC-97型飞机的一次失事，死亡11人；另一次源于1959年的气球飞行事故，两名飞行员殉职。该报告的内容取自官方记录，科学报告，电影与图片资料，对当事人的取证，因此颇具说服力。

嗯，是的。人类现在所设想的生命条件都是以地球生物为基础的，无法想象外星人能脱离水空气等生存条件而存在，同样假如有外星人，他们也一样，无法想象不同于他们的生命形式。所以老虎不能理解北极熊是怎么活的，北极熊也不知道还有老虎这种动物，这样就是为什么浩瀚宇宙一直没能发现外星人的原因。

　　我认为主要原因是，巨大的宇宙空间距离成了智慧生物之间相互联系的难以逾越的障碍，因此即使有外星人存在我们也难以发现，更不知道他们生活在哪里。现代天文观测已经可以排除太阳系内存在高等生物的可能性。再往外就进入以光年为单位的星际空间，这是智慧生物难以征服的遥远距离。你可以设想一下，连每秒30万公里的光速都要跑上数年、数十年、数百年和数千万年甚至更长的时间！这是一个多么令人难以想象的漫长的距离啊！因此所谓外星人造访或入侵地球，简直就是不可能的！受物理法则的制约，我很难相信智慧生物能制造出以光速飞行的宇航器，那都是科学幻想出来的，哪有那么容易？因而不足为信。可以说到目前为止尚没有任何可信证据能证明外星人曾到访过我们地球！我为此而悲观的认为，人类在宇宙中也许只能永远孤独地存在下去！
　　以上个人观点仅供参考!

老虎与北极熊也不是不能遇到。例如板块的运动。时间需要很长，说不定中间这两物种也发生变化了。
你去了解一下宇宙有多大，就可以清楚你的问题了。
离地球最近的恒星是人马座比邻星。4.2光年左右。假如我们真的有以光速飞行的飞行器的话，全速飞行都需要4.2年。这么大的空间里面，人的寿命和飞行器的燃料目前是不允许的。

也许，以后科技的发达，说不定可以这样。但不是永远遇不到。
因为既然有这么大的空间，无数的天体星球，不可能单单地球有生物存在。

人类总是以自已能适应的生存条件来设定外星文明的生存条件，就和老虎，永远也不会知道北极熊可以在那么冷的地方生存一样

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百季洁阴： 我认为主要原因是,巨大的宇宙空间距离成了智慧生物之间相互联系的难以逾越的障碍,因此即使有外星人存在我们也难以发现,更不知道他们生活在哪里.现代天文观测已经可以排除太阳系内存在高等生物的可能性.再往外就进入以光年为单...

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兴宁市13086488667： 最聪明的笑话是什么 - ？
百季洁阴： 网友,请采纳一下我的问题吧!!! 1.说有一只北极熊,因为雪地太刺眼了,必须要戴墨镜才能看东西, 可是他找不到墨镜,于是闭着眼睛爬来爬去在地上找,爬呀爬呀,把手脚都爬的脏兮兮的才找...

兴宁市13086488667： 为什么南极没有北极熊? - ？
百季洁阴： 南极和北极是地球纬度最高的地方,同时也是地球上最寒冷的地区.但南极地区和北极地区却有不同的动物群.北极有令人畏惧的凶猛的北极熊;南极有数量庞大的企鹅家族,南极洲附近海域还游弋着世界上最大的哺乳动物?D?D蓝鲸.然而,...

兴宁市13086488667： 求关于《伯格曼法则在北极》的阅读题目(急!!!) - ？
百季洁阴： 1、 作者用那些事例验证伯格曼法则,说明它在北极是适用的? ——北极熊 圆圆的身体 北极狐 脸圆 北极狼 个子大(比温带的狼)、肥、球形体 北极兔 身长 北极旅鼠 身长 北极的苍蝇、蚊子 2、 作者举了哪些离子来验证艾伦推论? ——北极熊 ...