智慧生命在我们的宇宙中出现的可能性——以及在任何假设的宇宙中可以通过一个新的理论模型来估计,这个模型与著名的德雷克方程相呼应。
这是美国天文学家弗兰克·德雷克博士在20世纪60年代提出的公式,用于计算银河系中可探测到的外星文明的数量。
60多年过去了,由英国杜伦大学(Durham University)领导的天体物理学家提出了一个不同的模型,该模型转而关注宇宙加速膨胀和恒星形成数量所创造的条件。
据认为,这种膨胀是由一种叫做暗能量的神秘力量驱动的,暗能量占宇宙的三分之二以上。
正如我们所知,恒星是生命出现的先决条件,因此,该模型可以用来估计在我们的宇宙中产生智慧生命的概率,以及在假设的不同宇宙的多元宇宙场景中。
这项新研究并不试图计算宇宙中观察者(即智慧生命)的绝对数量,而是考虑随机选择的观察者居住在具有特定属性的宇宙中的相对概率。
它的结论是,一个典型的观察者会期望体验到比我们自己的宇宙更大的暗能量密度——这表明它所拥有的成分使它在多元宇宙中成为一个罕见而不寻常的例子。
论文中提出的方法包括计算在宇宙的整个历史中,对于不同的暗能量密度,普通物质转化为恒星的比例。
该模型预测,在形成恒星效率最高的宇宙中,这一比例约为27%,而在我们自己的宇宙中,这一比例为23%。
这意味着我们并不生活在有最高可能形成智慧生命形式的假想宇宙中。或者换句话说,根据该模型,我们在宇宙中观察到的暗能量密度值并不是使生命存在机会最大化的值。
杜伦大学计算宇宙学研究所的首席研究员Daniele Sorini博士说:“了解暗能量及其对我们宇宙的影响是宇宙学和基础物理学中最大的挑战之一。
“控制我们宇宙的参数,包括暗能量的密度,可以解释我们自己的存在。
“然而,令人惊讶的是,我们发现即使暗能量密度高得多,仍然可以与生命相容,这表明我们可能并不生活在最有可能的宇宙中。”
这个新模型可以让科学家了解不同密度的暗能量对宇宙结构形成的影响,以及宇宙中生命发展的条件。
暗能量使宇宙膨胀得更快,平衡了引力,创造了一个既可以膨胀又可以形成结构的宇宙。
然而,对于生命的发展,需要有物质可以聚集在一起形成恒星和行星的区域,并且需要在数十亿年的时间里保持稳定,以允许生命进化。
至关重要的是,这项研究表明,恒星形成的天体物理学和宇宙大尺度结构的演化以一种微妙的方式结合在一起,以确定产生智慧生命所需的暗能量密度的最佳值。
法国吉纳特大学的卢卡斯·隆布里斯教授是这项研究的合著者,他补充说:“利用这个模型来探索不同宇宙中生命的出现,看看我们向自己提出的关于我们自己的宇宙的一些基本问题是否必须重新解释,这将是令人兴奋的。”
德雷克博士的方程式更多的是为科学家们提供了一个如何寻找生命的指南,而不是一个评估工具或确定准确结果的认真尝试。
它的参数包括银河系中每年恒星形成的速度,有行星环绕的恒星的比例,以及可能支持生命存在的世界的数量。
相比之下,新模型将宇宙中每年恒星形成的速度与其基本成分(如前面提到的暗能量密度)联系起来。











