沈致远

我们人类是否宇宙中唯一的孤例？一直是大家关心的重大问题。

2016年6月12日《纽约时报》刊登弗兰克(A.Frank)的文章，题为“是的，外星人曾经存在”(Yes，ThereHaveBeenAliens)。文章立意新颖言之有据，值得向中国读者介绍。

以科学方法寻找外星人始于美国的SETI计划，从1960年开始，利用位于西弗吉尼亚州直径85英尺的射电望远镜，后来又改用位于波多黎各山谷中直径1000英尺威力更强大的阿瑞希博巨型射电望远镜，寻找外星人发出的无线电波信号，至今一无所获。在另一方面，天文学家已在银河系邻近太阳系的恒星系中发现了三千多个行星，其中有些条件类似于地球，可为外星人提供居留地。

弗兰克在文中指出：1961年美国天文学家爵拉克　(F.Drake)　提出一个方程式，用以计算与外星人进行星际通讯成功的几率。爵拉克方程式包含若干因素：1，每年恒星的诞生数，2，具有行星的恒星在所有恒星中所占比例，3，具有生命存在条件　(液态水)　的行星在所有行星中所占比例，4，在上述行星中生命已开始出现之比例，5，在这些有生命的行星中已发展出高级文明　(具有无线电通讯能力)之比例，6，具有发送无线电信号能力高级文明之平均寿命。将这几个因素的数值代入爵拉克方程式就能算出与外星人进行星际通讯成功的几率。

在爵拉克提出他的方程式时，只知道第一个因素的数值。经过天文学家几十年的努力工作，现在已确定了前三个因素的数值：1，每年恒星的诞生数，2，具有行星的恒星在所有恒星中所占比例接近于100%，3，具有生命存在条件　(液态水)　的行星在所有行星中所占比例为20%到25%。由于其余三个因素尚未确定，按照爵拉克方程式进行计算仍然存在困难。

天文学家苏利凡　(W.Sullivan)和弗兰克提出一种解决办法。他们注意到在余下的三个因素中，第6因素无法确定。例如，地球上人类虽然已存在几十万年，但人类具有发送无线电信号能力才一百年；人类文明还能继续存在多少年？　涉及许多不确定因素———　核子大战、流行性致命疾病、类似导致恐龙灭绝的外来星体撞击地球……如此等等。这些不确定因素都无法预测。既然第6因素无法确定，苏利凡和弗兰克决定将之去掉。他们还将较难确定的第4因素和第5因素合并为一个“生命技术因素”，以描述在行星上发展出生命、文明及技术的几率。经过这样修改的爵拉克方程式，算出的不是原先“与外星人进行星际通讯成功的几率”，而是“外星人曾经存在的几率”。

苏利凡和弗兰克的论文发表在2016年5月　《天文生物学》。据他们估算：只要在具有生命存在条件　(液态水)　的行星上发展出外星人的几率不小于十万亿亿分之一，外星人就一定存在过。他们的估算是有根据的：宇宙中共有一千亿个类似于银河系的星系，每个星系包含一千亿个类似于太阳系的恒星系，据此宇宙中共有一百万亿亿个恒星系。根据已知的第2因素及第3因素，在这一百万亿亿个恒星系中，至少有10%即十万亿亿个行星具有生命存在的条件　(液态水)。由于整个宇宙都遵守同样的物理、化学规律　(通过星体光谱分析而知)，这十万亿亿个具有生命存在条件　(液态水)　行星发展出外星人的几率不可能很低，他们上述估算是极其保守的。苏利凡和弗兰克根据更切合实际的几率重新进行估算：如具有生命存在条件　(液态水)　的行星上发展出外星人的几率不小于十亿分之一，在宇宙一百多亿年漫长的历史过程中，就有一万亿个行星存在过外星人!　由于外星人存在的时间不易确定，所以说“外星人曾经存在”，或曰“吾类不孤”。

苏利凡和弗兰克的估算只是理论，还需要以事实证明。主要有三种证明方法，一是外星人来地球访问；二是人类乘太空飞船去访问外星人；三是继续用更巨大的射电望远镜接收外星人发来的信号。第一种方法可遇而不可求，第二种方法目前尚难实现。最现实的是第三种方法，我国在贵州建立世界最大的直径500米射电望远镜，正好派上用场。希望能早日收到外星人传来的天外佳音，证明“吾类不孤”。

(作者电子邮件：zyshen@comcast.net)