为什么科学家认为:宇宙中的外星人种类,比地球总人口还多?

星空承载梦想 2024-01-19 09:01:25
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根据科学家的研究我们能够知道,地球诞生于46亿年前,也就是太阳系诞生初期,在大约50亿年前的时候,太阳系刚刚诞生,太阳的质量占到了太阳系总质量的百分之99.86,剩下的八大行星和其它物质占到了太阳系总质量的百分之0.14,从占比上我们就能够看出,太阳的质量非常大,在太阳系中,一共有八大行星,它们分别是水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星,在海王星的外面还有一颗冥王星,曾经冥王星也属于一颗行星,但是后来科学家认为冥王星的体积和质量都太小了,于是将它踢出了行星的行列,在太阳系的八大行星当中,地球是唯一一颗诞生了生命的星球,在地球上,生活着各种各样的生物,有海洋生物、有陆地生物、有两栖生物和微生物等等。

人类是地球上最有智慧的生命,从人类诞生以后就开始不断的研究世界的奥秘,现在人类已经对世界有了大概的认知,科学家认为地球之所以能够诞生生命,主要是因为地球满足了生命诞生的基本条件,这些基本条件分别是适宜的温度、充足的空气、丰富的水资源、厚厚的大气层、强大的磁场等等,根据科学家的研究发现,地球上所有已知的生命都具备相同的基本生化组织和遗传密码,并且以同样的密码形成同样的氨基酸,这就说明,地球上所有的生命都是来自于同一个祖先,科学家把这个祖先称为是LUCA。为什么地球会诞生碳基生命呢?当我们纵观元素周期表时,我们就能够发现,能够成为生命基本组成部分的元素并不多,首先我们需要排除主要形成离子键和金属键的元素。

因为离子键靠的是离子之间的静电吸引力,非常稳定,金属键形成的是重复的晶体结构,无法形成生命所需的多样性的分子结构,因此,就只能够剩下一种化学键可供选择,这就是共价键,共价键说的是原子和一个或者是多个相连的原子共享它们最外层的电子,以填满他们的架电子层,比如说碳有4个价电子,但它还渴望再得到4个才能满足达到最稳定的状态,所以它会连接4个氢原子并共享它们的单个电子来实现这种稳定性,同时,每个氢原子也额外获得了一个电子,填满了它们自己的价电子层,这种互惠互利的牢靠的合作关系,就是共价线。而碳氢的这种排列组合就是甲烷。如果我们从两个甲烷分子,分别去掉一个氢原子,把它们粘在一起,就变成了乙烷。如果把一个氢换成一个,就变成了乙醇。

从这里我们能够看出,共价键最神奇的地方在于,就像搭建积木一样,不同的元素可以有无数种方式来共享电子,从而实现分子结构巨大的多样化和复杂性。金属键和离子键,根本无法实现这一点。经过科学家的研究发现,想要形成生命的元素只有7种,分别是氢、碳、氮、氧、硅、磷、硫。在这些元素中,除了硅之外,其它的元素都是地球生命的基本组成部分,其中碳具有非常特殊的地位,它是组成蛋白质和DNA的分子骨架,就像是楼房框架一样,其它的元素都是装饰,在化学中,组成分子的结构就是原子。原子之间想要相互影响需要一种特殊的化学键,这种化学键就是钩子,由于碳原子能够同时钩住四个原子,相对非常稳定,所以碳基生命诞生的概率很大。

不过在宇宙中,科学家认为除了碳基生命之外,一定还存在很多其它的生命体,只是人类还没有发现而已,从人类走出地球之后,人类就一直都在研究和探索外星生命的奥秘,科学家认为,既然地球能够诞生生命,那么宇宙中的其它行星也一定能够诞生生命,主要一颗行星能够满足生命诞生的基本条件,那么其它行星诞生生命的可能性就会非常大,为了探索外星生命,科学家们也做了很多努力,曾经在46年前,科学家向太阳系外发射了旅行者1号和2号探测器,发射这两个探测器的主要目的就是让它们飞出太阳系,探索太阳系之外的奥秘,在发射这两个探测器之前,科学家还在上面专门安装了一个金唱片,这个金唱片采用了铜质材料,相当于在唱片上面镀了一层铜,这样能够让金唱片的使用时间变得更久。

NASA科学家认为,如果旅行者1号和2号能够有幸飞出太阳系,那么或许它们能够被外星文明捕捉到,外星人或许能够根据上面的信息找到地球的位置。在这个金唱片上面,科学家记录了地球的位置,大自然的声音,人类的声音,动物的声音,各种图片等等,看到这里,可能很多朋友会产生一个疑问,就是外星人能够看到这些信息吗?为了能够让外星文明看到金唱片上面的内容。科学家在制造金唱片的时候,采用了宇宙中最常见的元素氢元素,用这种元素发明了一种秘钥,在金唱片的右下角的图片说明了氢原子两个最低态之间的跃迁图,科学家认为,任何一种有宇航能量的外星文明都能够看懂这种图案。

在光盘的左上角是二进制代码,竖线是二进制1,横线是二进制0,表示基于氢钟的演奏速度是每分钟16.667转,下面的二进制代码表示唱片每一面的播放时间大约是1小时,当金唱片播放时,任何文明都能够听懂上面的内容。当时有很多科学家认为,这个金唱片可能会给人类带来不必要的麻烦,不过现在看来是我们想多了,毕竟旅行者1号探测器到现在都没有飞出太阳系, 按照它们的飞行速度,想要完全飞行太阳系,至少需要上万年的时间,对于人类来说,上万年的时间实在是太漫长了,所以人类想要寻找外星生命,还需要想其它办法,看到这里,相信很多朋友都会产生一个疑问,就是外星文明真的存在吗?宇宙中到底有多少外星生命?

从概率上来说,外星生命肯定是存在的,拿我们的银河系来说,在银河系中大约有1000亿到4000亿颗恒星,400亿到1000亿颗行星,在可观测宇宙的2万亿个星系中,这种情况下就算是外星生命存在的概率只有百万分之一甚至是亿万分之一,整个宇宙文明的数量也比地球上人口总量还要多,毕竟宇宙中的行星数量实在是太多了,根据生命起源的条件来看,不同的生存条件和环境能够诞生不同的生命体,碳基生命并不是宇宙中最强大的生命体,比碳基生命更加强大的生命体有硅基生命,科学家认为,硅基生命的诞生,就是以硅酸盐为原料演化而来的,比如说在火山岩浆中,存在大量的液态硅酸盐,它们在这样的极端环境下,诞生了硅链,硅基生命的食物有两种,一类是以硅酸盐、铁的氧化物为食物,另一类是以别的硅基生命为食。

硅基生命的身体类似于结晶,它们能够忍受 高温,也能够忍受严寒,可以生活在没有水的世界中,第一个提出硅基生命猜测的科学家是德国儒略.申纳,后来英国的化学家詹姆斯.雷诺兹在理论上表示了支持,在1923年的时候,英国的生物学家约翰.霍尔丹猜测在宇宙中生活着硅基生命,虽然说,人类现在还没有发现宇宙中的外星生命,但是科学家已经接收到了很多来自宇宙深处的神秘信号,在1977年的时候,美国俄亥俄州立大学的射电望远镜接收到一个强大的无线电信号。这个信号被称为“WOW”信号,它持续了72秒,然后突然消失。由于其独特的特征和来源未知,这个信号被认为可能是外星文明发出的。虽然经过多次尝试,科学家们仍然未能重新捕获该信号,但“WOW”信号仍然是宇宙探索中最令人着迷的未解之谜之一。

在2019年的时候,澳洲天文台便接收到了来自4.2万光年以外的一段无线电信号,当时这段信号由于被误认为来源于人类航天器,所以当时并没有引起很大重视,后来经过科学家仔细研究发现,这段无线电信号极有可能来自另一个星球,这个星球就是比邻星,比邻星是距离地球最近的一颗行星,科学家认为,或许在比邻星上面,存在和地球生命不同的生命体,这类生命体能够抵抗高强度的辐射,甚至能够以辐射为获取能量和维持生命的基础,由于现在人类无法飞出太阳系,所以科学家并没有真正的发现外星生命的存在,归根结底就是人类的科技还不够强大,想要寻找外星生命,人类最起码需要达到2级文明,目前人类的文明等级还不到一级文明,只能够算0.7级文明。

在20世纪60年代,在各个国家频繁进行太空探测活动的影响下,苏联的一位天文学家受到启发,萌生了为宇宙文明划分等级的想法。这位天文学家就叫尼古拉·卡尔达舍夫,根据能量的获取和消耗的能力,他为宇宙文明制定了三大评级标准。第一级文明又叫作母星文明,处于这一级别文明的生物具备充分利用自己所在星球资源的能力。如果人类的文明能够达到一级文明,那么人类就能够利用地球上所有的资源,比如说可燃冰、可控核聚变等等,二级文明被称为是恒星文明,处于二级文明的生命,已经超出了母星的限制,拥有了开发更加广阔星系资源的能力,如果人类文明能够达到二级,那么人类就能够利用太阳系中所有的资源,并且制造出戴森球来。

戴森球是一种能够将恒星包裹起来的装置,它能够源源不断的吸收恒星的能量,从功能上来说,戴森球就像是一块太阳能板,只不过它的体型非常巨大,能够吸收的不仅仅是太阳光,还能够吸引恒星所有的能量,三级文明被称为是星系文明,如果人类的文明能够达到三级文明,人类就能够利用整个银河系的资源,比如说黑洞的能源,中子星的能源,暗物质的能源,反物质的能源等等,三级文明能够利用超出恒星能量100亿亿倍的能量,并且100亿亿倍也只是一个平均值,如果该文明所处的体积巨大,那么可供利用的能量也会更大,现在科学家又加了一个四级文明,四级文明被称为是宇宙文明,如果人类的文明等级能够达到四级文明,那么人类就能够利用宇宙中所有的资源。

科学家认为,在浩瀚的宇宙中,除了人类文明之外,一定还存在其它的文明,而且很多文明的等级比人类文明更加高级。按照宇宙大爆炸的理论,我们的宇宙诞生于138亿年前,在138亿年前,有一颗奇点发生了爆炸,奇点是一个质量无限大、能量无限大、热量无限大、密度无限大、体积无限小的点,这个点爆炸以后,我们的宇宙快速的向四周膨胀,经过138亿年的时间,宇宙才膨胀成我们现在所看到的样子,宇宙中的天体都是在宇宙大爆炸之后形成的,科学家通过研究得出,在宇宙大爆炸10亿年后,宇宙中的环境开始变得稳定,这时候宇宙中的第一批行星和恒星开始诞生,按照生命进化的速度来看,宇宙中的第一批生命诞生的时间应该是在宇宙大爆炸50亿年之后。

到现在为止,这些文明已经发展了几十亿年的时间,对于人类来说,它们的科技已经超出了人类的想象,既然如此,为什么外星文明一直都没有来地球?不少科学家认为,外星文明一直都没有来地球的原因是因为它们无法突破光速的限制,光速是人类在宇宙中发现的最快的飞行速度,每秒大约是30万公里,按照爱因斯坦的理论,任何有质量的物体它的飞行速度都无法超越光速,也不可能达到光速,在狭义相对论中,物体的质量会随着速度的增加而增加,因而在速度接近光速的时候,物体的质量会趋于无限大,因此想要进一步加速,就会消耗无穷多的能量,显然这是不可能的事情,因此光速不可超越,除了这种解释之外,还有一种解释。

在狭义相对论中,有个底层的数学框架,洛伦兹变换,在这个公式中,v是速度,c是光速,由于根号中不能是负数,并且分母也不可能是零,因此速度v就小于光速c。如果光速能够被超越,那么就会产生因果律,其中比较著名的有祖父悖论,这个悖论指的是,如果我们的飞行速度能够超越光速,那么就会出现时间倒流的情况,简单来说就是我们能够穿越时空,回到过去,既然如此,那么你回到过去之后,在你的祖父还没有结婚的时候将它杀死,那么你还会出现吗?如果没有你的祖父,那么就不可能有你的父亲,没有你的父亲,你就不可能出生,那么你是如何杀死你的祖父的?如果在同一个宇宙中,这个悖论是无法实现的,因为你不可能杀死你自己的祖父。

但是科学家认为,祖父悖论能够在平行宇宙中实现,支持这个观点的科学家认为,在我们的宇宙外面还存在很多其他的宇宙,我们的宇宙可能是其它宇宙衍生出来的一个宇宙,而其它宇宙也可能是我们的宇宙衍生出来的,平行宇宙就像是无数个气球一样,每一个气球都是一个宇宙。当我们开启时间旅行回到过去之后,其实我们去的是另一个平行宇宙中。当我们杀死祖父的那一刻,我们所在的世界就发生了变化,这时候我们已经进入了另一个平行宇宙当中,在这个平行宇宙当中,我们的祖父已经死亡了,也就是说在这个宇宙中,你的祖父不可能生下你的父亲,也不可能有你的存在,但是这并不是影响另一个宇宙中的你,毕竟你是从另一个宇宙中穿越过来的,在你杀死你祖父的一瞬间,你所在的世界就出现了变化,这时候世界就衍生出了另一个平行世界。

不过这个猜测是不是正确的?科学家也不清楚,毕竟科学家并没有证实平行宇宙的存在,所以从目前的理论来看,任何文明的飞行速度都不可能到达光速,由于速度的限制,即使是外星文明发现地球的存在,它们也不可能飞过来,因为星球之间的距离实在是太遥远了,距离太阳最近的恒星是比邻星,从地球飞过去需要4光年左右的时间,在宇宙中很多行星的距离都是几百光年或者是几千光年,这么长的距离,无法实现超光速飞行的话,那么任何文明都无法飞出自己的恒星系,所以即使外星文明想要来地球,它们也无能为力,毕竟星球之间的距离太遥远了,而且我们的宇宙还在不断的膨胀当中。在20世纪初的时候,美国物理学家爱德温.哈勃发现星系中的光谱出现了红移现象。

这个现象表明这些星系正在远离我们,看到这个现象之后,爱德温.哈勃提出了一个大胆的猜测,那就是我们的宇宙还在膨胀当中,这个理论打破了人类的传统认知,一直以来科学家认为我们的宇宙是静态的,爱德温.哈勃的宇宙膨胀理论让科学家对宇宙有了新的认知,而且也让科学家感到非常绝望,根据科学家的研究发现,宇宙的膨胀速度是73±1千米/秒/百万秒差距。秒差距是天文学的一个长度单位,1秒差距约等于3.26光年。也就是说,在距离地球大约326万光年的位置上,宇宙的膨胀速度大约是每秒73公里;如果是在652万光年外,那么宇宙的膨胀速度就是差不多146公里。宇宙膨胀的理论将宇宙中所有的星系都隔绝开来,这意味着所有的文明都无法相见,最终所有的文明都会孤独死亡,目前人类已经和宇宙中百分之96的星系失去了联系。

除了这个原因之外,还有的科学家认为,外星文明一直没有来找我们的原因是,它们认为没有必要,在浩瀚的宇宙中,有很多比人类文明等级发达的文明,它们的文明等级可能已经达到了2级文明或者是3级文明,对于这种高级文明来说,它们根本没有来地球的必要,毕竟任何文明的发展都是需要强大的资源,对于人类来说,现在我们只能够利用地球上的资源,但是对于达到了2级文明或者是3级文明的外星人来说,它们所利用的资源,比我们想象的都要强大,它们来地球没有任何意义,毕竟地球周围能够利用的资源并不是很多,我们的地球处于银河系的贫瘠区域,太阳系距离银河系中心大约有2.6万光年,虽然距离并不是很远,但是在银河系中,天体数量的分别并不是均匀的,百分之80的天体都集中在银河系的中心区域,只有少量的天体分布在银河系的其它区域。

所以即便是外星文明能够来地球,它们也没有必要来,毕竟来地球不会对它们没有实际意义,或者说在宇宙中存在某种神秘的约定,高级文明不可以直接接触低级文明,这其实也是对低级文明的一种保护,不过这些都是科学家的一种猜测,真相到底是什么样子的?目前科学家也在积极的研究当中,小编认为,宇宙浩瀚而神秘,在宇宙中行星的数量非常多,在如此多的行星和恒星当中,一定存在很多外星文明,只是人类还没有找到它们而已,只要人类能够坚持不懈的努力下去,未来随着人类科技的进步,说不定人类能够找到它们,小编希望人类能够早日实现自己的梦想,对此,大家有什么想说的吗?

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星空承载梦想

简介:本人爱好天文,擅长写科学领域的文章