解密德雷克方程

霍弗特·席林++晨飛

在“奧茲瑪”計劃之后，德雷克組織了一場會議，邀請一組科學(xué)家來商討通過觀測來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，參加了這場為期兩天的會議。當時參會的人當中，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?？栁脑趨r獲悉自己獲得了當年的諾貝爾化學(xué)獎。

在準備這場會議時，德雷克列出了一個著名的方程：N=R×fp×ne×fl×fi×fc×L。

今天，這一串字母和運算符號經(jīng)常出現(xiàn)在T 恤、咖啡杯以及汽車保險杠的招貼上。它比它看起來還要簡單。N代表我

們銀河系中目前存在的“可觀測文明的數(shù)量”，這個數(shù)字是一組更加易于檢測的未知參數(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是典型類太陽系中類地行星（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線電通信系統(tǒng)的比例，L是這種能進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。通過把一個宏大而且未知的主題分解為一系列更小、更好研究的問題，SETI成了

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

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

至少有三個是極度未知的。

我們銀河系當中恒星形成的速率大概是每年一顆，R=1；第二個參數(shù)fp可能是小于1的，因為不是每顆恒星都有行星

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；樂觀主義者會說生命會在它能夠產(chǎn)生的任何地方產(chǎn)生（fl=1）；達爾文的自然選擇過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，沒有哪種智慧文明能存在多久fc=1）。在這種最樂觀的情境下，德雷克方程被簡化為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10萬年，我們的銀河系中就有10萬個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中，只產(chǎn)生一個這樣的文明。

10萬這個數(shù)字意味著每400萬顆恒星中就有一個發(fā)射無線電信號的文明——這是足由。如果它們在銀河系中隨機分布，最近的一顆離我們或許有500光年。雙向通信會占據(jù)人類文明史上很長一段時間，但是單向通信是可行的。

然而，雖然自20世紀60年代以來，射電望遠鏡、信號接收技術(shù)和計算機運算能力都有了巨大的提升，40年的SETI計劃卻沒有能夠搜尋到任何信號。誠然，候選的無線電信號具有極大的“參數(shù)空間”（候選頻率、天空中的位置、信號強度、頻率飄移速率、占空比等），與此相比，已經(jīng)檢測的只占很小一部分。但至少我們發(fā)現(xiàn)，我們的銀河系沒有被波長2 1厘米氫頻譜的強大外星無線電信號占據(jù)。1961年的時候沒有人能下這個結(jié)論。

我們是不是對德雷克參數(shù)的取值估計過高了呢？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

掉了其他更細微的方面？