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什么是宜居带,用它来做寻找外星文明的标准真的客观吗(宜居智能影音)

人阅读 2024-03-14 14:42:56宜居智能

什么是宜居带,用它来做寻找外星文明的标准真的客观吗

1959年,物理学家莫里森与科科尼,发表了一篇关于“搜寻地外文明”的论文,其内第一次提到了“宜居带”的概念


今天的“宜居带”,是指能让液态水大规模存在于行星表面的特定区域,而液态水又被认为,是生物化学反应所必须的溶剂,因此宜居带就成了“寻找外星生命”的一个“硬性指标”,后来出现的“德雷克方程”,也将宜居带纳入其中,成为计算外星文明数量的一个参数。

在我们的太阳系,宜居带指的是距离太阳0.99个天文单位到1.7个天文单位的环装区域,地球恰好位于其中。


但需要指出的是,宜居带的范围并不是一成不变的,它会随着恒星光度的增强,而逐渐向外侧移动,我们的太阳作为一颗黄矮星,光度每1.1亿年就会增强1%,因此在几十亿年前的早期太阳系,距离太阳更近的金星才是位于宜居带的行星。

在可以预见的未来,太阳光度的增强,会导致地球海洋蒸发速度加快,10亿到20亿年后,地球就将成为一个不适应生命存在的行星,而地球轨道外侧的火星,以及木星和土星的众多卫星,表面则有可能被液态水覆盖,成为太阳系新的“宜居星球”


在20光年之外,有一颗名为格利泽581的红矮星,它拥有一颗名为格利泽581g的行星,该行星恰好位于宜居带内,因此天文学家相信它的表面存在液态海洋。

截至目前,开普勒望远镜一共找到了54颗位于宜居带内的系外行星,而天文学家估计银河系内,有多达5亿颗位于宜居带内的行星

然而颇具讽刺意味的是,天文学界并没有在这些地外宜居行星上,发现有关外星生命存在的任何证据

宜居带的“死寂”,让越来越多的人开始思考:“用人类的生存标准,去寻找外星生命和外星文明,是否真的合适?”


现如今地球上所有的生命,都是以碳元素为基础的“碳基生命”,碳基生命最大的特点就是需要水和氧气,然而宇宙中并非只存在碳基生命。

1891年,化学家申纳尔系统探讨了“硅基生命”存在的可能性,他认为广泛存在于宇宙中的硅元素,在热稳定性的帮助下,够演化出一种截然不同的生命形式。


设想中的“硅基生命”,外表将呈现岩石甚至是晶体模样,和人类的“宜居行星”条件完全相反,硅基生命完全不需要水和氧气,高温高压才是它们的“宜居环境”

考虑到宇宙中可能存在的“非碳基生命”,人类目前寻找外星生命的标准,显然“太过苛刻”


但我们也要明白,人类文明目前的科学技术,能够发现拥有液态水的“宜居星球”,就已经很不容易了,就算硅基生命真的存在,现阶段的天文学家,也不可能发现它们。

在可以预见的未来,“人类标准”仍然会是寻找外星生命的主要标准,某种意义上来说,也只有用“人类标准”找到的外星文明,才有可能被人类理解和接受。

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所谓的宜居带,其实是带有人类文明局限性色彩的。其前提就是所谓的外星文明与人类文明差不多需要借助类似太阳这样的恒星的能量生存和发展。

但是如果放眼宇宙,无论是其浩瀚无垠的广度,还是在时间上的跨度(当然,时间在宇宙之中只是一个相对的概念),人类文明存续的时间不过是沧海之一粟。

到底宇宙文明的演化是一个怎样的过程,过程之中又会出现几个级别或者层次,不同级别之间的文明又有多大的差别,我们是不得而知的。

但不管从哪一个角度来讲,人类文明肯定是低级别的文明,那么发展到高级别之后会不会在维度上发生变化我们是不得而知的。

但倘若高等宇宙文明拥有的高科技足以支持高维度的存在,那么他们很可能已经脱离了所谓需要什么宜居带的限制。

比如,如果一个宇宙文明发展到可以通过量子计算机建立起意识网络,每个人可以通过这个意识网络随时存储和调取网络中共享的意识,那么这样的文明就已经实现了意识交流。

更深一个层次上来讲,既然意识可以被存储和读取,那么离永生也就不远了。肉身真的仅仅是意识的一个载体了,而这个载体可以是克隆的个体,也可以是智能机器人,只要将一个人的意识与之相结合,就实现了永生。

更进一步,这样的“肉身”还需要什么宜居带吗?肯定不需要了啊。

另外,随着文明的发展,其所能运用的宇宙能量的等级也是在进阶的。

就拿人类来说,现在运用的基本都是地球上的自然能量,这是比较初级的。接下来,随着科技的进步,人类会逐步实现运用地球上所有物质形态的能量,再往后是走出地球开发太阳以及整个太阳系的能力,再之后就是银河系,以此类推不断扩大势力范围。至此,你觉得这样的宇宙文明还需要生活在宜居带吗?他们早已拥有了把任何能量转化为所需要的能量的能力啊。所以,宜居带本身不具备任何意义。

谢谢邀请,宇宙是一个极为浩瀚的存在,目前科学家普遍认为宇宙起源于大约138亿年前的“大爆炸”,宇宙诞生以来不停的在进行膨胀,宇宙中的所有天体也在不停的运动变化中。随着人类科技水平的发展,人类对于宇宙的认识也不断深入,当然目前人类对于宇宙进行探索的主要手段还是利用望远镜进行观测,特别是对于太阳系以外的天体,我们只能通过望远镜进行观测,目前还没有任何探测器到达太阳系以外的其他恒星系统。

太阳系和开普勒186恒星系统宜居带位置

人类探索宇宙的一大重大课题就是“地外文明”的探索,或者是“地外生命”的探索,我们发现太阳所在的银河系中,大约拥有超过1200亿颗恒星,而宇宙中像银河系那样的星系数量不计其数,目前我们能够探测到的河外星系数量在100亿个以上。所以,在这样海量的数据基础上,我们绝对有理由相信地球并不是宇宙中唯一拥有生命的星球,但是我们如何寻找那些遥远的类似地球的“类地行星”呢?

寻找地外文明的出发点,我们是基于地球的生命保障条件,地球拥有适宜的温度、适宜的大气层以及液态水,这些条件很大程度得益于地球和太阳之间合适的距离,地球距离太阳大约1.5亿千米,从而保证了地球平均气温在15℃,而距离太近的行星温度太高,距离太远的行星温度太低,都不适宜生命生存。因此,我们把一颗恒星周围一定范围内,在这一范围内能够使水以液态水的形式存在,拥有液态水就有很大概率存在生命,所以这一轨道范围就称为“宜居带”。当然,不同恒星的“宜居带”范围也不同,释放能量强的恒星,其宜居带范围就远;释放能量弱的恒星,其宜居带范围就近。

泛黄G型星(诸如太阳)、橙色K型矮星及泛红M型矮星的宜居带对比图

比如,我们太阳系的宜居带就位于金星和火星轨道之间,金星与太阳的距离近了30%,而火星又远了50%,我们地球刚好合适。由于行星不发光,所以我们很难观测到太阳系以外的行星,人类对于地外行星的发现主要是通过“掩星法”来实现的,通过观测还可以计算出行星的轨道距离,从而能够确定是不是位于该恒星系统的宜居带内。如果,行星位于宜居带内,那么这颗行星就可能拥有生命,如果行星的体积和质量又比我们地球大,我们就称这些行星为“超级地球”,目前人类已经发现了上百颗超级地球。

超级地球

绿色环带位置就是宜居带

宜居带其实就是指一颗恒星周围的一定距离范围,在这一范围内水可以以液态形式存在,由于液态水被科学家们认为是生命生存所不可缺少的条件。因此如果一颗行星恰好落在这一范围内,那么它就被认为有更大的机会拥有生命或至少拥有生命可以生存的环境。

人类登陆火星的话就需要穿戴具备生命维持系统的防护服才可以

太阳系的宜居带内存在着地球和火星,这个宜居带像相对于太阳的距离而言的一个理论设定,但是处在宜居带内并不见得就是宜居星球,只是概率相对较大而已,像火星据探测就不具备生命维持条件,人类登陆火星的话就需要穿戴具备生命维持系统的防护服才可以。

从科学家的观点出发,先确定宜居带,然后在宜居带内寻找外星文明,这个想法并没有什么不妥,反而觉得是相对靠谱的一种方式。因为宇宙浩如烟海,以目前的科技水平寻找外星文明也犹如大海捞针,所以必须要确定一个方向来增加找到的概率。

地球生命的特征,为寻找外星生命提供了一种可行参考

至于,有很多科幻爱好者提出来的外星生命不一定是“碳基生命”,或许还有其他存在形式,那么至少目前还没有证据表明某种其他形式生命存在,但是至少地球上的生命是真实存在的,所以参照地球生命的特征来寻找外星生命,是一种可行的方式,但不是唯一可行的方式,只是目前以这种方式去搜索的范围还很小,虽然还没有寻找到任何痕迹,但是还没有必要着急放弃。

宇宙模拟论也是一种主流科幻思想

当然,科幻爱好者们的思维是非常发散的,搜索外星文明是一种方式,对宇宙存在的质疑是另一种方式,比如:我们所处的宇宙会不会是设计好的?宇宙难道就是一台超级计算机模拟出来的?甚至还有网友说的细胞宇宙论和原子宇宙论,也就是说我们所处的宇宙其实就是在一个细胞或者原子内部,是一个超级的微观世界而已,只是所处的维度不同,所以时间计算法则也不同,可能我们的宇宙运行几十亿年,也仅仅是这个细胞或者原子存在的一瞬间而已。

网上书上都有说宜居带、动物宜居带、但动物进化要求环境气候不同,就别作梦有水……液体带就能生存,讨论外星人没意义智商低下才信这些,不是说美国中学生发现最近象地球的星球了吗?有本事你飞过去呀又不远?人类五十年都有可能灭绝了,唯一可生存就是仃止挖地球仃止开采,作不到就一起等死吧

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