一个假想的场景，一个机器人漫游车发现了智慧生命的证据

宇宙中可能充满了微小的外星微生物。

毕竟，科学家们怀疑这样的原始生物甚至可能生活在我们太阳系的其他星球上——在冰壳下的咸水海洋中。当然，我们不能确定。微生物不能向我们发送任何信息。(不过我们有计划去寻找它们。)

但是，科学家们已经越来越清楚地了解到，为什么在宇宙中数万亿颗行星中，没有遥远的智慧文明给我们打电话，或者为什么我们连他们存在的一点迹象都没有发现。发表在《科学报告》(Scientific Reports)杂志上的一个引人注目的新想法表明，一颗行星要逐渐进化出智能、交流的生命是多么具有挑战性。他们认为，这样一个世界既需要海洋也需要大陆，而且地球表面必须经历至少5亿年的地质运动(我们称之为“板块构造”)。

当考虑到其他因素时——比如有多少适宜居住的行星上存在任何生命，以及一个发出信号的文明可能持续多久——在太空中存在许多活跃的、相互交流的文明的可能性看起来是不太可能的。

“这就像中了彩票，”瑞士苏黎世联邦理工学院的地球物理学家、该研究的作者塔拉斯·格里亚告诉Mashable。“它可能非常罕见，以至于我们没有太多机会与之联系，”格里亚补充说，他与德克萨斯大学达拉斯分校的地球科学家罗伯特·斯特恩(Robert Stern)共同撰写了这项研究。

对银河系中先进的通讯文明数量的估计范围很广，但总体来说还是很高的。他们都使用一个优雅、简单的公式，称为德雷克方程(如下所示)来指导预测。德雷克方程本身是由天文学家弗兰克·德雷克在1961年创造的，它不能预测任何事情，而是根据几个输入计算出一个答案。最近的一项研究表明，银河系中至少存在36个文明。德雷克推测，在我们的银河系中可能有大约1万个文明——这将构成一个熙熙攘攘的星球大战般的王国。

“这就像中了彩票一样。”

然而，新的研究估计要低得多。

格里亚说:“它可能低至10000个星系中只有4个拥有一个文明。”他补充说:“但每个星系都有一两个仍然不是不可能的。”

事实上，这个星系至少有一个。但其他星系可能没有这么幸运。

艺术家对系外行星开普勒-186f的概念，距离我们500光年，在太阳系的“宜居带”运行，这颗行星可能有液态水

外星文明的稀少

专家们怀疑交流文明是稀缺的，这并不罕见。搜寻地外文明研究所(SETI Institute)是一个研究宇宙中生命起源和流行的组织。该研究所的资深行星科学家帕斯卡尔·李(Pascal Lee)认为，在我们的银河系中，有智慧、有交流能力的文明的数量大约在1个左右。美国宇航局估计，银河系中大约有1000亿到4000亿颗恒星(以及更多的行星)。

“我们在银河系中可能是孤独的，这并不奇怪，”李说，他没有参与这项新研究。

李和这项新研究都分别关注了德雷克方程的一个特定组成部分，他们发现这个组成部分极大地降低了一个文明交流的可能性:它是变量“fi”(发音为“f sub i”)，SETI将其描述为有生命存在的行星上出现智能生命的比例。

新的研究认为，地球的特别之处在于，它不仅拥有相对舒适的环境，适合温带海洋在广阔的大陆之间生存。地球的外部在地质上也运行了数亿年，这意味着构成地球地壳的构造板块逐渐移动，改变了大陆和海洋。研究人员说，这些条件推动了生物进化，最终催生了我们的文明。

但这些行星因素一起发生，他们提出构成了发展文明的行星的一部分(fi)，可能是极端罕见的(例如，一颗行星可能不常见，因为它有合适的材料配方，大小，以及板块构造发生的重力)。研究人员估计，它占所有行星的比例在0.003%到0.2%之间。这意味着，相当乐观地说，在1000颗行星中，有两颗行星可能会发展出文明。

詹姆斯·韦伯太空望远镜拍摄到的宇宙的深度视图。每一个物体，除了六角形的前景恒星，都是一个完整的星系

为什么地球表面移动的板块，比如太平洋和北美板块，对先进通讯文明的进化如此重要?想象两个拥有大片大陆和海洋的星球:一个有十亿年的板块构造，另一个没有。在没有运动的星球上，比如有海洋的火星，陆地不会移动。一切基本上都是静止的。格里亚解释说:“因此，生命保持原状或进化得非常缓慢。”“你现在很快乐，那你为什么要进化呢?”

然而，大陆及其海岸线、气候以及其他方面的巨大变化推动着物种的进化。“这就是板块构造学的作用，”格里亚强调说。“它总是在推动复杂物种的变化。”作者认为，在地球上的新元古代时期(大约10亿到5.4亿年前)，现代板块构造“急剧加速”了复杂物种的出现。“物种被推向适应或分散，”格里亚说。“这创造了一个非常动态的局面。”

在微生物统治地球30亿年之后，第一个动物化石记录出现在这一时期。海洋里充满了生命。第一批恐龙出现了。鲨鱼、爬行动物、昆虫、鸟类和哺乳动物相继出现。

“这就是板块构造学的作用。它总是在推动复杂物种的变化。”

这是通往文明的漫长而不确定的道路的开始。我们来了，但不是很久以前，人类文明只有大约5500年的历史。

然而，长期存在的构造论并不是唯一可能让罕见的智慧生命最终在地球上开花结果的东西。

SETI的李说:“问题是我们不知道是什么让生命真正出现并变得有智慧。”他强调有许多有趣的可能性。

从土星的卫星土卫二喷出的水冰羽。下面的咸水海洋可能维持生命

一颗巨大的小行星消灭了大多数恐龙(但不是鸟类!)，这可能有助于人类的事业。在灾难性事件的后果中，哺乳动物和穴居动物现在可以统治基本上没有恐龙的地表。“它们成为了地球表面的顶级掠食者，并最终走向了我们，”李说。一些人认为，我们异常大的月球(相对于地球)负责创造生命繁荣所需的平衡环境。有引力影响的月球稳定了地球混乱的自转，所以它不会再像火星那样随着时间的推移剧烈摆动，引发气候混乱。或者，地球上的智慧生命花了这么长时间才进化出来的原因很简单，因为千万年以来，生命没有进化的需要，无法变得足够聪明，能够建造星际航行的飞船，并在太空中发送信号。

“恐龙从来不需要射电望远镜或调频收音机，”李说。(恐龙生存了1.65亿年。人类已经存在了大约30万年，直到145年前才发明了灯泡。)

“恐龙从来不需要射电望远镜或调频收音机。”

事实上，我们的世界可能是特殊的。也许，在任何时候，一个星系中平均只有一个文明存在。或者说每10000个星系中有4个。或者介于两者之间。我们唯一确定的是，地球上存在着一个交流文明，尽管它有所有的不幸和缺陷。它取得了伟大的成就。

“如果我们的文明失败了，这将是宇宙的巨大损失，”格里亚说。