宇宙中有多少星系 哈勃望远镜用一张照片回答了这个问题
人类文明在宇宙中的状况,与科幻情节相似,因为宇宙实在是“太安静了”。在20世纪之前,天文学家普遍认为宇宙中只有一个星系,即银河系。在这个“宇宙孤岛”的模型中,虽然也有一些人猜测外星文明的存在,但由于当时对太阳系的了解十分有限,因此并没有太多人像今天这样坚信外星文明的存在。后来,天文学家确认了仙女座的星系身份,但受到传播技术的限制,大众对天文学的兴趣并不是很浓厚。实际上,真正让天文学家以及整个人类认识到自己在宇宙中的孤独地位的,是哈勃望远镜在90年代开始拍摄的一组照片:哈勃深场系列。
1995年12月18日至28日,哈勃将其镜头对准大熊座的方向,拍摄了342张独立曝光影像,并最终合成了哈勃的第一张深空照片,“哈勃北部深空”。
在这张改变天文学的照片上,我们可以看到3000多个亮点,这些并非星星,而是像银河系一样拥有数千亿颗恒星的星系。然而,这3000多个星系仅占全天区面积的2400万分之一。因此,天文学家估计,可观测宇宙中星系的数量最低都有2000亿个。
尽管在这广阔的星系数量中,人类却始终未找到任何外星文明的踪迹。或许是因为人类科技水平的限制,但考虑到宇宙已经存在138亿年,外星生命本应早就找到人类并访问地球了。甚至,整个银河系都有可能被更高级的文明殖民。
理论上,我们周围应该充满了大量的外星生命。然而,现实却是我们周围根本没有发现外星生命。那么,他们都去哪了呢?这个问题引发了著名的“费米悖论”。
在刘慈欣的《三体》中,黑暗森林理论被用来解释费米悖论。该理论认为,宇宙资源有限而文明扩张无度,每个高级文明在发现低级文明后,都会立即消灭对方。而低级文明则会尽力隐藏自己,避免被高级文明发现后被摧毁。因此,我们的宇宙看起来就如同“黑暗森林”一般空旷。
在现实中,对于费米悖论还有一种解释:太阳系和地球在宇宙中是非常特殊且独一无二的存在。有人认为,人类之所以存在,完全是因为太阳系和地球本身的特殊性。对于生命诞生而言,其他宇宙的条件很难满足。
太阳是一颗中等质量的黄矮星,其寿命为100亿年左右,为行星生命演化提供了足够的时间。而地球从基础生命演化到人类花费了近40亿年,因此宇宙中其他那些质量更大、但寿命只有数亿年甚至数千万年的恒星,并不具备生命演化的条件。
除了太阳本身,太阳系行星的分布也很特殊。内侧有四颗岩石金属行星,外侧有四颗气态巨行星。质量最大的木星则起到了清道夫的作用,阻挡了系外小行星对内侧的攻击。如果没有木星的存在,1994年的SL9彗星冲向地球时,可能就无法受到引力的影响而改变轨道。
此外,地球本身的条件也十分适合生命演化。其质量维持着厚度合适的大气层和大气压,地球与太阳之间的距离保证了全球平均17℃的温度。地球的磁场和臭氧层还阻挡了宇宙高能辐射,使其无法到达地面。
从太阳到行星再到地球本身,一系列的因素共同创造了地球生命和人类的诞生。所有这些看似平凡的数据背后,都是为了让人类存在而产生的巧合。然而,近年来随着天文学的进步,尤其是对系外行星的发现,真正坚信“太阳系和地球独一无二”的人已经越来越少了。
有人认为,人类之所以迟迟未能找到外星文明,是因为地球和太阳系就是一个“动物园”,观察者们一直在隐蔽自己,默默观察人类文明。这种观点提供了另一种有趣的解释。
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