摘要：在人类寻找外星文明的漫长征程中，奥地利科学家的最新研究为这一探索注入了现实主义的冷静思考。奥地利科学院空间研究所的曼努埃尔·舍夫博士和赫尔穆特·拉默教授在赫尔辛基举行的EPSC-DPS2025联合会议上发表的研究显示，银河系中具备技术文明能力的外星种族可能远比

在人类寻找外星文明的漫长征程中，奥地利科学家的最新研究为这一探索注入了现实主义的冷静思考。奥地利科学院空间研究所的曼努埃尔·舍夫博士和赫尔穆特·拉默教授在赫尔辛基举行的EPSC-DPS2025联合会议上发表的研究显示，银河系中具备技术文明能力的外星种族可能远比此前估计的更加稀少，距离地球最近的技术文明很可能位于3.3万光年之外，而且这些文明必须持续存在至少28万年才有可能与人类文明在同一时期共存。

这项研究的核心在于重新评估了支撑技术文明发展的基本条件。与以往主要关注宜居带和液态水存在可能性的研究不同，舍夫和拉默将分析重点放在了行星的地质活动、大气成分的精确平衡，以及技术文明演化所需的时间尺度上。他们的模型显示，一个行星要想孕育出能够发展技术的智慧生命，需要满足极其苛刻的条件组合。

行星宜居性的复杂方程式

图释：一位艺术家对岩石宜居带系外行星开普勒 168b 的印象。图片来源：NASA Ames/NASA/JPL–Caltech/Tim Pyle（加州理工学院）。

研究团队指出，行星板块构造是维持长期宜居性的关键因素之一。板块运动不仅调节着碳-硅循环，还控制着大气中二氧化碳的浓度。这种地质过程的重要性在于它能够在数十亿年的时间尺度上维持气候稳定，防止行星陷入失控的温室效应或冰雪球状态。

大气成分的精确平衡同样至关重要。地球大气中二氧化碳仅占0.042%，这个看似微不足道的比例实际上是生命得以繁荣的关键。研究模拟显示，如果一颗行星的大气中含有10%的二氧化碳，且该行星与恒星的距离或恒星亮度能够避免失控的温室效应，那么这样的生物圈可以维持42亿年。相比之下，二氧化碳浓度为1%的大气环境最多只能支撑生物圈31亿年。

氧气含量同样设定了技术文明发展的门槛。研究发现，大气中氧气含量不能低于18%，因为低于这一水平将无法维持露天燃烧。这一发现具有深远意义：没有火的掌控，金属冶炼就无从谈起，而金属冶炼技术是文明从原始社会向技术社会跃迁的基础。这不仅满足了大型复杂动物的生存需求，更是技术发展不可或缺的前提条件。

文明持续性的时间悖论

图释：一位艺术家对银河系的印象，显示了太阳的位置。我们的太阳系距离银河系中心约 27,000 光年。最近的科技物种可能在 33,000 光年之外。图片来源：NASA/JPL-Caltech/R. Hurt （SSC-Caltech）。

当这些严格的物理化学条件与生物演化和技术发展的时间要求相结合时，外星技术文明的稀有性就变得更加明显。地球生命从简单的有机分子发展到能够制造工具的智慧生命，用了45亿年时间。即使在最理想的条件下，技术文明也需要至少存在28万年，银河系中才可能出现第二个与其同时存在的文明。

这一时间悖论揭示了技术文明发展面临的根本挑战。要在银河系中同时存在10个技术文明，每个文明的平均寿命需要超过1000万年。这意味着，如果人类真的探测到外星技术文明的信号，那个文明几乎必然比人类文明要古老得多，很可能已经存在了数百万年甚至更长时间。

基于这些计算，研究团队估计离地球最近的技术文明约在3.3万光年之外。考虑到太阳系距离银河系中心约2.7万光年，这个最近的外星邻居很可能位于银河系的另一端。这样的距离使得任何形式的实时通信都变得不现实，即使是单向信号传输也需要数万年时间。

科学争议与研究局限

这项研究的结论与一些早期研究形成了有趣的对比。2018年宾夕法尼亚州立大学的研究曾提出，即使缺乏板块构造，行星也可能通过其他机制长时间维持适宜的气候条件。这些研究关注的"停滞盖行星"模型显示，即便地壳是完整的球壳而非分散的板块，行星内部放射性元素衰变产生的热量仍能释放足够的二氧化碳，使行星表面维持液态水长达40亿年。

然而，舍夫坦率承认他们的模型存在固有局限性。当前的研究框架无法量化许多关键因素，包括生命起源的概率、光合作用出现的可能性、多细胞生命演化的频率，以及智慧生命发展出技术能力的机会。这些未知变量可能显著影响最终结论的准确性。

2020年英国诺丁汉大学在《天体物理学期刊》上发表的研究曾估计银河系中可能存在36个智慧文明，平均间距为1.7万光年。这一估计显著高于奥地利团队的保守预测，反映了不同研究方法和假设条件对结果的重要影响。

持续探索的科学价值

尽管研究结论似乎降低了发现外星文明的期望，但舍夫强烈主张继续进行SETI搜索。他指出，只有通过持续的搜索努力才能真正验证这些理论预测。如果搜索结果一无所获，将为当前理论提供支持；如果真的发现外星技术文明的证据，那将成为科学史上最重大的突破之一，证明人类在宇宙中并不孤独。

最近的SETI活动展现了现代技术的强大能力。中国500米口径球面射电望远镜FAST对距地球约40光年的TRAPPIST-1系统进行的搜索，虽然没有发现令人信服的外星技术证据，但展示了当代射电天文学的卓越探测能力。这个红矮星系统拥有7颗地球大小的岩石行星，其中至少3颗位于宜居带内，是寻找外星生命的理想目标。

寻找外星文明的意义远超发现外星生命本身。这一探索过程实际上是在探讨人类文明的长期生存前景。如果智慧文明在宇宙中是常见现象，意味着人类文明也有能力长期维系；相反，如果银河系中缺乏其他活跃文明，可能暗示技术文明面临固有的生存挑战。

技术发展的双刃剑特性为文明的长期生存提出了深刻问题。从新石器时代的工具制作到现代的人工智能，人类技术不断进步，但同时也带来了资源枯竭、环境恶化、气候变化和核威胁等前所未有的挑战。一个技术文明能否持续存在，不仅取决于其所在行星的地质和大气条件，更取决于该文明如何平衡技术进步与可持续发展之间的关系。

当人类仰望星空寻找其他文明时，实际上是在探寻三个根本问题：我们是否孤独？我们能够持续多久？我们的未来将走向何方？这些问题的答案可能就隐藏在我们自己星球的历史和人类文明的发展轨迹中。

来源：人工智能学家