互动科普

Newton：关于生命的进化和文明，仍然难以计算吗？

仓本：这样得到的计算结果依据了许多观测事实，可靠性应该是比较高的。难题在后面。为了求出像地球这样也存在着文明的行星的数目，我们试着继续做后面的计算。

先估计在满足生命诞生条件的那些行星中有多少实际诞生出了生命，我们假定这个比例值为1。

接着再估计生命进化所需要的年数。地球从诞生到出现人类花了约46亿年。假定在其他行星上面也是如此，那么在年龄小于46亿年的恒星所具有的行星上面就绝不可能有智能生物存在。姑且假定进化出智能生物至少需要40亿年的时间。根据对太阳周边那些恒星的观测结果，可以将年龄在40亿年以上的恒星所占的比例取为0.5。

此外，满足上面这些条件的行星未必全都能够实际发展出文明。这里将实际有文明的行星的比例取德雷克采用的数值，也取0.01。

Newton：涉及生命，今天仍然是难以进行推算。

仓本：是的。上面选取的这些数值并不一定可靠。不过，姑且就用这些数值进行计算，毕竟可以估计出银河系中到现在为止哪怕只是曾经一度有过文明的行星的总数。根据计算结果，这个数目是3125万〜1.25亿个。

还可以作进一步的计算。文明也有寿命，诞生过某种文明的行星当然不一定现在仍然存在着文明。假定现在存在着文明的行星所占的比例为100万分之1。这种假定多少有一些根据。在宇宙的历史中，文明有可能存在的时间充其量为100亿年，而一颗行星上的文明能够存续的时间如果按照德雷克的估计也假定为1万年，100亿年中的1万年，那就是100万分之1。

用这个100万分之1的比例值乘以银河系中到现在为止诞生过文明的行星的总数，就得到银河系中现在存在着文明的行星的数目。计算结果是大约30〜125个。

Newton：这比德雷克的计算结果要多一些。用概率表示，那就是10亿分之1。

仓本：想要提高利用这个公式进行计算的准确性，还必须对行星和恒星，以及对生命有更深入的了解。例如近年来在太阳系外发现了不少系外行星。对系外行星的研究可以从更大的视野来了解和认识地球这颗行星。

不过，由于受到观测能力的限制，现在发现的系外行星基本上都是像木星那样的巨型气体行星。由于只有岩石型行星才有可能诞生出生命，现在非常需要在太阳系外多发现一些岩石型行星。此外，有生命存在的行星应该多半像地球这样也存在着含有较多氧气的大气。所以，如果能够直接捕捉到来自系外行星的光，以此来分析系外行星大气的成分，就能够为判断是否有生命存在提供更加有力的证据。当然，如果还能够直接观测到行星正在诞生的现场情况，那么，我们对于行星的诞生以及为何能够诞生出我们这样的地球就会有更加深入得多的认识。

首次直接观测到的系外行星

美国宇航局的太空望远镜直接拍摄到的一颗系外行星“北落师门b”[名叫北落师门（南鱼座a）的恒星所具有行星之一]。这是天文学家第一次捕捉到来自系外行星的光（2008年发表）。

Newton：真希望今后能够进行那样的研究。

仓本：这个研究领域今后一定还会有许多新的发现。我们这里只考虑了行星，然而，在其他天体上，比如说在巨型气体行星的卫星上面，也不是没有存在生命的可能。木星的卫星“木卫二”、土星的卫星“土卫六”和“土卫二”，据推测，在它们表面冰层的下面就很可能存在着被巨型气体行星的潮汐力所产生的摩擦热而融化的水层。

（本文发表于《科学世界》2011年1期）