深度長文：人類找到外星人的概率有多大？

人類最終能不能找到外星人，我只能說可能性大于零，但大于零是多少呢？抱歉，真沒法確定。

很多人一看到這話，大概率會很不屑：你這不等于沒說嗎？要么就說能，要么就說不能。甚至可能有人會嘰嘰歪歪罵人，覺得我在敷衍。

但我想說，如果你真的有哪怕一丟丟科學精神，不是那種“非黑即白”的極端思維，就請耐心看完這篇文章。

其實說白了，“可能性大于零”這句話，翻譯過來就是：概率非常非常小，小到你幾乎可以忽略不計，但又不能完全否定它的存在。

為什么這么說？

核心就兩點：宇宙太大了，大到離譜；而生命和文明的概率太小了，小到可憐。這兩點加在一起，就注定了人類尋找地外文明的道路，大概率是一場孤獨的遠征。

先說說宇宙有多大，我盡量不用太晦澀的術語，用最直白的話，結合你能理解的數據，讓你直觀感受一下“大到離譜”到底是個什么概念。

我們先從自己的家園說起。

地球是一個直徑約12742公里的球體，這個數字可能有點抽象，你可以這樣想：如果我們開車繞地球赤道一圈，以每小時100公里的速度，不吃不喝不休息，大概需要127個小時，也就是5天多。而地球的質量更嚇人，約6×102?千克，換算成我們能聽懂的話，就是約60萬億億噸。這么大的質量，卻能被太陽的引力牢牢“抓住”，圍著太陽轉了幾十億年，你就知道太陽有多恐怖了。

太陽在我們太陽系里，就是絕對的巨無霸，它的質量占了整個太陽系總質量的99.86%，約2×103?千克，是地球質量的33萬倍。

打個比方，如果把地球比作一顆普通的玻璃彈珠，那太陽就相當于一個直徑十幾米的大圓球，兩者的差距根本不是一個量級。也正因為太陽有這么大的引力，地球才會被它牽扯著，以一個近似圓形的軌道公轉，公轉軌道的平均半徑約1.5億公里，這個距離，光都要走8分多鐘才能從太陽傳到地球，我們平時看到的太陽，其實是8分鐘前的太陽。

可能有人會覺得，太陽的引力范圍也就到冥王星、海王星那里，其實不然。太陽的引力范圍半徑大約有1光年，這個范圍里，不僅有八大行星、幾十顆矮行星、幾百顆衛星，還有無數的小行星、彗星、碎片和塵埃，全都在圍著太陽轉。這里重點說一下“光年”，這是宇宙里最常用的距離單位，不是時間單位，很多人都會搞混，記好了：1光年就是光在真空中走1年的距離，約等于9.46萬億千米。

說到這里，就得提一下人類目前飛得最遠的人造飛行器，旅行者1號。

它已經在宇宙中飛行了近半個世紀，飛離地球的距離大約是240億千米，聽起來是不是很遠？但我告訴你，這僅僅是1光年的0.002316，連千分之三都不到。

按照旅行者1號現在每秒17公里的飛行速度，想要飛出太陽1光年的引力范圍，還需要再飛17000多年。17000多年啊，人類文明有記載的歷史也才幾千年，等它真的飛出太陽系，人類說不定都已經滅絕好幾輪了，或者早就發展到我們現在無法想象的地步了。

如果說太陽系已經夠大了，那銀河系就更是大到讓你懷疑人生。在宇宙中，星系被稱為“宇宙島”，就是恒星聚集的家園，而我們的太陽，只是銀河系這個“宇宙島”里一顆再普通不過的恒星。

銀河系里到底有多少顆恒星？目前科學家的估算大約是4000億顆，注意，是4000億，不是4000萬，也不是4000億顆行星，是恒星。每一顆恒星，都有可能像太陽一樣，擁有自己的行星系統，擁有自己的“地球”。

銀河系的直徑約20萬光年，是一個漩渦星系，因為它的核心有一個巨大的、發光的棒狀結構，所以也叫棒旋星系。銀河系有兩條主要的懸臂和兩條支臂，這些懸臂都是恒星最集中的地方，就像銀河系的“手臂”，而我們的太陽，就坐落在距離銀河系核心約2.6萬光年的一條支臂上，這條支臂叫獵戶臂。簡單來說，我們所處的位置，在銀河系里就是一個“郊區”，不是核心區域，也不是恒星最密集的地方，算是一個比較偏僻的角落。

你以為銀河系就已經是宇宙的全部了？太天真了。

銀河系只是本星系群中大約50個星系中的一個，而本星系群，又只是本超星系團中上百個星系群（團）的一員。

本超星系團上面還有更大的結構，比如拉尼亞凱亞超級星系團，再往上還有雙魚鯨魚超超級星系團、史隆長城結構、海格力斯-科羅拉·伯里阿斯長城結構等等。這些結構一個比一個大，最大的結構跨度能達到上百億光年，相當于1000多個銀河系排成一排，想想都覺得恐怖。

這些大大小小、層層嵌套，像俄羅斯套娃一樣的宇宙結構，共同組成了我們目前能夠觀測到的宇宙，可觀測宇宙，它的半徑約465億光年。

可能有人會問，什么是可觀測宇宙？

說白了，就是人類依靠現有的物理技術，能夠觀測到的最大宇宙范圍，在這個范圍之外，還有一個更巨大的、我們永遠無法觀測到的不可觀測宇宙。至于不可觀測宇宙有多大，目前沒有任何科學家能夠給出準確的答案，甚至連估算都做不到。但現代物理學理論告訴我們，宇宙是動態的，有始有終的，也是有限的，只是這個“有限”的尺度，遠遠超出了人類的想象。

為了讓你更直觀地感受可觀測宇宙的大小，我給你講一個哈勃望遠鏡的故事。

哈勃望遠鏡在太空中工作了十多年，曾經盯著一塊只有月亮視面積百分之一的天區，一直往宇宙深處觀測，最后把數千張照片合成了一張圖像，這張圖像就是著名的“宇宙極深場”，簡稱XDF圖像。在這張小小的圖像里，能夠清晰辨認的星系就有上萬個，而這僅僅是全天區的1270萬分之一。

簡單算一筆賬，1270萬分之一的天區有上萬個星系，那整個可觀測宇宙的星系數量，至少有千億以上。而且哈勃望遠鏡能夠接收到的最暗天體只有30等，是人類肉眼觀測能力的40億倍，哪怕是每分鐘只接收到1粒光子的遙遠天體，它都能捕捉到。即便如此，還有很多更暗、更遠的星系沒有被觀測到，所以科學家們估計，可觀測宇宙中實際存在的星系，可能有萬億以上，甚至達到10萬億個。

10萬億個星系啊，每個星系里又有上千億、上萬億顆恒星，你說宇宙大不大？但就是這么大的宇宙，為什么我們至今都沒有找到地外文明的蹤跡？除了宇宙太大，還有一個關鍵原因：人類現在的觀測能力，其實弱得可憐。

前面我們說了，人類目前飛得最遠的旅行者1號，也才飛了240億公里，約0.002光年，連太陽系的“門檻”都沒摸到；但好在，人類的觀測能力比航行能力強得多，我們雖然飛不出去，但能“看”得很遠。從哈勃極深場圖像中，人類已經觀測到了距離我們130多億光年的星系，這意味著，我們已經能夠看到宇宙大爆炸剛開始幾億年的“嬰兒宇宙”，能夠看到宇宙最早期的樣子。

但你可別以為，我們能看到130多億光年外的星系，就意味著我們的觀測能力已經很牛了。實際上，這種觀測僅僅是捕捉到了一點點星光，甚至有時候只是一個光子，我們根本無法從這些微弱的信號中，獲取更多有價值的數據，比如，那個星系里有沒有行星？行星上有沒有生命？這些都是完全無法得知的。

說白了，人類就連自己所在的太陽系，都沒有完全看清楚。

科學界早在20世紀30年代就預測，在太陽系遙遠的邊際，有一個包裹著整個太陽系的“奧爾特云”，這個云團主要由彗星和塵埃組成，里面可能有上萬億顆大大小小的彗星，是彗星的誕生地和集散地。但直到今天，奧爾特云依然只是一個猜測，哪怕是最強大的哈勃望遠鏡，也無法看到那里的任何一顆彗星，我們只能通過彗星的運行軌跡，間接推測它的存在。

現在我們能夠看到的，只有柯伊伯帶的冥王星和一些小行星。

柯伊伯帶距離我們只有60億千米，相當于萬分之六光年，這么近的距離，我們用哈勃望遠鏡看到的，也只是一個小小的亮點，只有幾個像素而已。我們現在對冥王星的了解之所以比較清楚，完全是因為NASA發射的新視野號探測器曾經光顧過那里，拍攝了大量的照片，傳回了很多探測數據，如果沒有探測器，我們對冥王星的認知，可能還停留在“一顆遙遠的、冰冷的矮行星”這個層面。

再說說太陽系外的行星。人類現在已經發現了數千顆太陽系外行星，也就是圍繞著其他恒星運行的行星，但這些行星的發現，主要依靠一種叫做“凌星法”的方法，并不是我們真的“看”到了它們。

所謂凌星法，就是當我們用望遠鏡觀測一顆遙遠的恒星時，正好有一顆行星從這顆恒星的視向表面經過，擋住了一小部分恒星的光，我們通過觀測恒星亮度的變化、遮擋的周期，就能推測出這顆行星的大小、軌道半徑等一些基本數據。

所以，哪怕是距離我們最近的太陽系外行星，比鄰星b，距離我們只有4.22光年，我們也無法知道它上面到底有沒有生命，更無法知道有沒有文明。比鄰星b是一顆位于比鄰星宜居帶內的行星，理論上有可能存在液態水，而液態水是生命存在的重要條件，但“有可能”不等于“一定有”，我們沒有任何證據證明，那里有生命的痕跡，更別說文明了。

現在，科學家們也在努力尋找地外文明，他們用巡天望遠鏡掃描了數百萬顆恒星，迄今為止，沒有發現任何高等級文明存在的跡象。為什么只找高等級文明？因為在遙遠的距離上，只有高等級文明，才有可能改變恒星的光度，被我們觀測到；而像人類這樣的低等級文明，哪怕在宇宙中存在很多，我們也無法發現，我們連自己的信號都傳不遠，更別說捕捉到其他文明的信號了。

目前，尋找高等級文明主要有兩種方法，一種是“看”，一種是“聽”。

先說說“看”的方法，這種方法主要是查看恒星的遮光現象，但這種遮光和凌星法找到行星的遮光，是有本質區別的。

根據卡爾達舍夫宇宙文明分級理論和戴森球理論，宇宙文明發展到較高級別（也就是二級文明）時，會最大限度地利用恒星的能源，而最有效的方法，就是用一個巨大的結構，把自己依賴的主恒星包裹起來，這個結構就是“戴森球”，這樣就能最大限度地獲取恒星的能量——因為對于二級文明來說，一顆行星的能量，根本無法滿足它們的發展需求。

如果真的有二級文明存在，它們包裹恒星的戴森球，就會遮擋住恒星的大部分光，我們通過望遠鏡觀測，就能發現這顆恒星的亮度出現異常的、有規律的變化，從而推測出那里可能有高等級文明。但遺憾的是，迄今為止，我們觀測了數百萬顆恒星，沒有發現任何一顆恒星有這樣的異常變化，也就是說，至少在我們觀測的范圍內，沒有發現二級及以上的高等級文明。

再說說“聽”的方法。

宇宙中所有的能量都會發射出電磁波，而任何文明發展到一定程度，都必須利用電磁波，無論是通訊、能源利用，還是其他科技活動，都會產生電磁波。

所以，宇宙通訊能力，也是衡量宇宙文明等級的一個重要標志。

人類為了尋找地外文明的電磁波信號，建造了大量的射電望遠鏡，比如中國的FAST天眼，就是目前世界上最大、最靈敏的射電望遠鏡，它每天都在不斷地搜尋宇宙中各個波段的電磁波，力求在繁雜的宇宙背景輻射中，分離出有規律、具有文明跡象的電磁波信號。

但可惜的是，從人類開始搜尋地外文明信號至今，沒有發現任何有價值的證據，沒有任何一段電磁波信號，能夠明確證明地外文明的存在。有人可能會問，宇宙的年齡已經有138億歲了，如果在宇宙誕生38億歲的時候，就有高級文明存在，它們發出的電磁波，早就應該掠過地球了，我們為什么沒有發現？

其實答案很簡單，不是沒有這樣的文明，而是我們的能力不夠。

電磁波在宇宙空間中傳播，會不斷地衰減，想要讓電磁波傳遞到很遠的距離，就需要有強大的發射功率；而接收端，也需要有足夠大的放大和接收能力，才能接收到那些遙遠、微弱的電磁波信號。而人類現在的文明程度還很低，我們能夠發射的電磁波信號，功率非常小，傳不了太遠；我們的接收設備，雖然已經很先進，但也無法接收到那些極其微弱的、來自遙遠文明的信號。就像你在嘈雜的廣場上，想要聽到一個幾公里外的人說話，幾乎是不可能的。

說完了宇宙的大小和人類的觀測能力，我們再來說說最核心的問題：宇宙中文明的密度到底有多大？也就是說，在浩瀚的宇宙中，平均多少個星系、多少顆恒星，才會有一個文明存在？

上個世紀，科學界對于地外文明的爭論就非常劇烈，吵了100年，到現在也沒有一個明確的結果。在這場爭論中，有四個比較有名的理論，前面我們提到了卡爾達舍夫宇宙三級文明理論和戴森球理論，另外兩個，就是德雷克方程和費米悖論。這四個理論，幾乎涵蓋了人類對於地外文明的所有猜測和思考，我用通俗的話，給大家一一解讀一下。

先說說卡爾達舍夫三級文明理論。這個理論是前蘇聯科學家卡爾達舍夫在20世紀60年代提出的，他認為，宇宙文明的等級，可以用這個文明掌握和利用能量的能力來劃分，其中最關鍵的，就是實現宇宙通訊的能力。

具體來說，一級文明是行星級文明，也就是能夠完全掌握和利用自己母星的能量，比如我們人類，如果能夠完全利用地球的能源，包括太陽能、地熱能、核能等，不再依賴化石燃料，那就達到了一級文明；二級文明是恒星級文明，也就是能夠完全掌握和利用自己所在恒星的能量，比如我們前面說的，用戴森球包裹太陽，最大限度地獲取太陽的能量，這就是二級文明；三級文明是星系級文明，也就是能夠掌握和利用整個星系的能量，比如能夠利用銀河系中所有恒星的能量，能夠在星系內自由穿梭，這就是三級文明。

按照人類現在能夠掌握和使用的能量總量來看，我們還沒有達到一級文明，目前的等級大約是0.73級。也就是說，我們現在還只是一個“半吊子”文明，連自己母星的能量都無法完全利用，更別說利用恒星、星系的能量了。想要達到一級文明，科學家預測，人類還需要和平發展200年；想要達到二級文明，還需要再奮斗5000年，能不能達到，還不好說，畢竟人類現在面臨著很多危機。

然后是戴森球理論。

這個理論其實是卡爾達舍夫二級文明的延伸，提出這個理論的是物理學家戴森，他認為，任何文明發展到二級文明，都會面臨能源短缺的問題，而解決這個問題的唯一辦法，就是包裹自己依賴的主恒星，建造戴森球，最大限度地汲取恒星的能量。戴森還認為，人類文明未來也必將經歷這個階段，只有掌握了恒星的能量，才能實現星際探索和殖民，才能真正走出太陽系，走向更廣闊的宇宙。

接下來是德雷克方程。

這個方程是天文學家德雷克提出的，目的是計算宇宙中文明的數量。這個方程看起來很簡單，就是把幾個與文明存在相關的變量相乘，比如恒星的數量、有行星的恒星比例、宜居行星的比例、宜居行星上誕生生命的概率、生命進化出智慧文明的概率、智慧文明能夠存續的時間等等，最后就能得到宇宙中文明的數量。

但問題在于，這個方程里的很多變量，都是無法確定的，尤其是“智慧文明能夠存續的時間”，更是無法預測。比如，一個文明進化出智慧之后，可能因為戰爭、環境惡化、小行星撞擊等原因，很快就滅絕了，存續時間可能只有幾百年、幾千年；也可能順利發展，存續上億年、上百億年。正因為這些變量無法確定，所以關于銀河系以及整個宇宙中文明的數量，一直沒有一個定論——有人樂觀地認為，銀河系至少有10萬個文明存在；也有人悲觀地認為，整個宇宙中，可能只有地球一個文明。

如果按照最樂觀的估計，一個星系有10萬個文明，那么整個可觀測宇宙，就有上萬億乃至10萬億個文明，看起來宇宙文明并不稀缺。但關鍵問題是，這些文明之間，相遇和交流的可能性有多大？

答案是：幾乎為零。

這就涉及到第四個理論，費米悖論。

費米悖論是物理學家費米提出的一個天問，它最著名的一句話就是：既然宇宙中存在許多地外文明，它們在哪兒呢？

這個悖論的核心內容是：如果并非只有地球才具有孕育文明的能力，那么在宇宙誕生幾十億年后，就應該有文明誕生了；哪怕這些文明的飛船速度和我們人類現在一樣慢，經過億萬年的行駛，也應該已經遍布整個銀河系，也應該與我們相遇了。但遺憾的是，我們至今沒有發現任何地外文明的蹤跡，沒有看到過外星人，沒有收到過有價值的信號，甚至連一根外星人的毛發都沒有見到過。

從費米悖論中，我們可以得出兩個結論：一個是地外文明根本不存在，地球是宇宙中唯一的文明；另一個是地外文明確實存在，但它們太稀少了，彼此之間的距離太遠了，相知相遇的機會非常渺茫。

我個人更傾向于第二個結論，地外文明存在，但我們很難遇到它們。

那么，我們未來與地外文明相遇的概率，到底有多大呢？這其實取決于德雷克方程里一個最關鍵的變量：文明，尤其是科技文明，能夠存續多久。

我們先做一個假設，如果一個星系有10萬個文明，那么銀河系中，文明之間的平均距離大約是2000光年。也就是說，這些文明之間，想要通過電磁波進行一次通訊，來回一次至少需要4000年以上。比如，我們向一個2000光年外的文明發送信號，對方需要2000年才能收到，然后再回復我們，又需要2000年，等我們收到回復的時候，已經是4000年之后了。4000年，人類文明都不知道已經變成什么樣了，可能已經滅絕了，也可能已經發展到了二級文明，早就忘記了自己發送過信號。

如果再悲觀一點，一個星系只有一個文明，那么情況就更糟糕了。

距離我們最近的星系，是一個不規則星系，叫大犬座矮星系，這個星系只有10億顆恒星，距離太陽約2.5萬光年，距離銀河系核心約4.2萬光年；次近的是大小麥哲倫矮星系，距離我們分別為16萬光年和20萬光年，這兩個星系的恒星數量都很少，只有100萬顆左右，存在文明的可能性更小；而距離我們最近的大星系，是仙女座星系，距離我們約254萬光年，仙女座星系的質量和恒星數量，大約是銀河系的1.5~2倍。

如果一個星系只有一個文明，那么這些文明之間，相互通訊一次的時間，就需要數萬年乃至數百萬年。比如，我們向仙女座星系發送信號，對方需要254萬年才能收到，回復我們又需要254萬年，等我們收到回復的時候，已經是508萬年之后了。508萬年，人類文明早就已經不復存在了，可能地球都已經發生了翻天覆地的變化。

更關鍵的是，人類的科技文明，能夠存續那么久嗎？我們現在有記載的歷史，還只有幾千年；有無線電通訊的歷史，才100余年，也就是說，人類的科技文明，只有100多年的歷史。而在這100多年里，我們已經遇到了很多危機，比如環境惡化、極端氣候變化、核戰爭威脅、病毒疫情、地球地質劇變、小行星撞擊、太陽劇變等等，還有很多未知的宇宙威脅。這些威脅，哪怕只有一次我們無法控制，人類文明就有可能走向滅絕。

可能有人會說，隨著文明的發展，我們應對危機的能力也會不斷提升。

這句話沒錯，文明應對各種滅種威脅的能力，確實是隨著文明等級的升級而提升的。但問題是，文明最脆弱的階段，就是在一級文明以內的時間段，我們現在的文明等級只有0.73級，還沒有能力應對很多重大的威脅。比如，一顆直徑超過10公里的小行星撞擊地球，我們現在幾乎沒有任何辦法阻止；再比如，一場全球性的核戰爭，就足以讓人類文明走向毀滅。

據一些科學家預測，人類要達到一級文明，還需要和平發展200年；要達到二級文明，還需要奮斗5000年。但這兩個時間點，都有一個前提：人類能夠和平發展，能夠順利應對各種危機。可現實是，人類現在面臨的危機，已經越來越嚴重，環境惡化、氣候變暖、地區沖突不斷，這些都有可能讓人類文明在達到一級文明之前，就走向滅絕。

更可怕的是，宇宙中還有一些我們無法應對的頂級威脅，比如伽馬射線暴。伽馬射線暴是宇宙中最強大的爆炸，一次伽馬射線暴釋放的能量，相當于100萬億顆氫彈同時爆炸，能夠在瞬間摧毀一個星系內的所有生命。很多科學家認為，伽馬射線暴會定期或隨機地爆發，清除了宇宙中90%以上的生命和文明，正因為如此，宇宙中的文明才會越來越稀少。

想象一下，在這樣的情況下，宇宙中的文明本身就很稀少，而且每個文明的存續時間都不確定，有的可能只存續幾百年，有的可能存續幾千年，想要讓兩個文明在各自的存續期內，相遇或者實現通訊，概率有多大？幾乎為零。

這就是我一開始說的，“可能性大于零，但大于零多少無法確定”的原因。這個概率，小到你幾乎可以忽略不計。如果人類文明能夠順利度過未來的危機，能夠和平發展，能夠存續若干億年乃至百億年，能夠發展到二級、三級文明，能夠實現星際穿梭，那么我們遇到地外文明的可能性，就會大大增加。但問題是，這兩種情況的概率，似乎都很小。

所以，很有可能，直到人類文明走向滅絕，我們依然是宇宙中孤獨的存在，依然沒有找到任何地外文明的蹤跡。當然，也有一種可能，就是科學家在明天就突然宣布，發現了地外文明的確切證據，那么這個概率，就會從零突然上升到100%。概率就是這樣，充滿了不確定性，說起來好像等于沒說，但這就是科學的本質，我們無法確定未來，但我們可以根據現有的知識，做出合理的推測。