解密德雷克方程

霍弗特·席林++晨飛

在“奧茲瑪”計(jì)劃之后，德雷克組織了一場(chǎng)會(huì)議，邀請(qǐng)一組科學(xué)家來(lái)商討通過(guò)觀測(cè)來(lái)尋找地外智慧生命的前景和陷

阱。1961年11月，10位射電技術(shù)員、天文學(xué)家和生物學(xué)家在綠畔聚集，參加了這場(chǎng)為期兩天的會(huì)議。當(dāng)時(shí)參會(huì)的人當(dāng)中，有年輕的卡爾·薩根以及加州大學(xué)伯克利分校的化學(xué)家馬爾文·卡爾文。卡爾文在參會(huì)時(shí)獲悉自己獲得了當(dāng)年的諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。

在準(zhǔn)備這場(chǎng)會(huì)議時(shí)，德雷克列出了一個(gè)著名的方程：N=R×fp×ne×fl×fi×fc×L。

今天，這一串字母和運(yùn)算符號(hào)經(jīng)常出現(xiàn)在T 恤、咖啡杯以及汽車(chē)保險(xiǎn)杠的招貼上。它比它看起來(lái)還要簡(jiǎn)單。N代表我

們銀河系中目前存在的“可觀測(cè)文明的數(shù)量”，這個(gè)數(shù)字是一組更加易于檢測(cè)的未知參數(shù)的積。R是銀河系中每年誕生的恒星數(shù)量，fp是這些恒星中具有行星系統(tǒng)的比例，ne是典型類(lèi)太陽(yáng)系中類(lèi)地行星（具有適宜生命存在的潛能）的平均數(shù)

量，fl是這些行星中真正能夠孕育出生命的行星的比例，fi是具有生命的行星中能夠進(jìn)化出智慧生命的比例，fc是這些智慧生命中能建立星際間無(wú)線(xiàn)電通信系統(tǒng)的比例，L是這種能進(jìn)行通信的文明存在的平均壽命。

德雷克方程不但直觀，而且迷人。通過(guò)把一個(gè)宏大而且未知的主題分解為一系列更小、更好研究的問(wèn)題，SETI成了

具體實(shí)在的努力，讓地外生命是否存在這個(gè)問(wèn)題具有了科學(xué)分析的基礎(chǔ)。

從那時(shí)開(kāi)始，天文學(xué)家和生物學(xué)家就一直在尋求這個(gè)方程的答案。第一眼看上去，讓其得到一個(gè)合理的估值并不難，但是計(jì)算出能夠進(jìn)行通信的智慧生命的數(shù)目并不簡(jiǎn)單。自1961年起，這個(gè)方程中一部分參數(shù)的取值已經(jīng)得到確定，但

至少有三個(gè)是極度未知的。

我們銀河系當(dāng)中恒星形成的速率大概是每年一顆，R=1；第二個(gè)參數(shù)fp可能是小于1的，因?yàn)椴皇敲款w恒星都有行星

系統(tǒng)；如果一顆恒星有行星系統(tǒng)，那么它擁有兩到三顆具有液態(tài)水的適宜生命產(chǎn)生的行星和衛(wèi)星，看上去是一件很合理

的事，因此fp和ne的乘積或許接近1；樂(lè)觀主義者會(huì)說(shuō)生命會(huì)在它能夠產(chǎn)生的任何地方產(chǎn)生（fl=1）；達(dá)爾文的自然選擇過(guò)程最終傾向于演化出智慧生命（fi=1）；如果研發(fā)出電力和廣播技術(shù)，并因此產(chǎn)生交流的需求，沒(méi)有哪種智慧文明能存在多久fc=1）。在這種最樂(lè)觀的情境下，德雷克方程被簡(jiǎn)化為N=L（擁有技術(shù)的智慧文明存在的平均年壽命）。如果L 的值是10萬(wàn)年，我們的銀河系中就有10萬(wàn)個(gè)可以跟我們聊天的文明。這還是假設(shè)在一顆行星幾十億年的壽命當(dāng)中，只產(chǎn)生一個(gè)這樣的文明。

10萬(wàn)這個(gè)數(shù)字意味著每400萬(wàn)顆恒星中就有一個(gè)發(fā)射無(wú)線(xiàn)電信號(hào)的文明——這是足由。如果它們?cè)阢y河系中隨機(jī)分布，最近的一顆離我們或許有500光年。雙向通信會(huì)占據(jù)人類(lèi)文明史上很長(zhǎng)一段時(shí)間，但是單向通信是可行的。

然而，雖然自20世紀(jì)60年代以來(lái)，射電望遠(yuǎn)鏡、信號(hào)接收技術(shù)和計(jì)算機(jī)運(yùn)算能力都有了巨大的提升，40年的SETI計(jì)劃卻沒(méi)有能夠搜尋到任何信號(hào)。誠(chéng)然，候選的無(wú)線(xiàn)電信號(hào)具有極大的“參數(shù)空間”（候選頻率、天空中的位置、信號(hào)強(qiáng)度、頻率飄移速率、占空比等），與此相比，已經(jīng)檢測(cè)的只占很小一部分。但至少我們發(fā)現(xiàn)，我們的銀河系沒(méi)有被波長(zhǎng)2 1厘米氫頻譜的強(qiáng)大外星無(wú)線(xiàn)電信號(hào)占據(jù)。1961年的時(shí)候沒(méi)有人能下這個(gè)結(jié)論。

我們是不是對(duì)德雷克參數(shù)的取值估計(jì)過(guò)高了呢？擁有技術(shù)的文明的平均壽命是不是很短？或者，是不是天文學(xué)家漏

掉了其他更細(xì)微的方面？