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在可观测宇宙中,宇宙有多少星系?

在科幻作品中有一个常见桥段:一夜之间地球上只剩下一个人或者几个人,他们或积极寻找其他人类,或在末世废土中勉强苟活。

而人类文明今天在宇宙中的状况,就和上面那个科幻桥段差不多,因为宇宙实在是“太安静了”

20世纪前,天文学家认为宇宙中只有银河系这一个星系,在这个“宇宙孤岛”模型中虽然也有人想过外星文明的位置,但彼时人类对太阳系的了解都十分有限,所以并没有太多人像今天一样坚信外星文明的存在。

虽然后来天文学家确认了仙女座的星系身份,但受限于传播技术,大众对天文学的兴趣也并不大。事实上,真正让天文学家乃至全人类认识到自己在宇宙中的孤独地位的,是哈勃望远镜于90年代开始拍摄的一组照片:哈勃深场系列...

1995年12月18日到28日,哈勃将镜头对准大熊座方向一小片天区,拍摄了342张独立曝光影像,最后合成了哈勃第一张深空照片,“哈勃北部深空”。

在这张改变天文学的照片上,有3000多个亮点,它们不是星星,而是和银河系一样拥有数千亿颗恒星的星系,而这3000多个星系,仅仅占到了全天区面积的2400万分之一。

所以天文学家估计:可观测宇宙中星系数量最低都有2000亿个。

但就是在这样一个范围广阔星系数量众多的宇宙中,人类却始终都没找到也没发现任何外星文明的踪迹,虽然可能是因为人类科技水平太低。

但考虑到宇宙138亿年的历史,外星生命早就应该找到人类并且拜访地球了,甚至整个银河系都有可能被更高等的文明殖民才对。

所以按理来说,我们的身边应该充斥着大量的外星生命,但真实的情况是我们的身边根本没有外星生命,那么他们都去哪了?

这个问题这便是著名的“费米悖论”

刘慈欣在《三体》中用黑暗森林理论解释了费米悖论,认为宇宙资源有限而文明扩张无度,所以每个高级文明在发现低级文明后,都会马上消灭对方,而低级文明则会尽力隐藏自己,避免被高级文明发现后消灭,所以我们的宇宙看起来才是如此空旷,书中把这种状态下的宇宙称为“黑暗森林”

但在现实中,关于费米悖论还有一种解释:认为太阳系和地球在宇宙中是非常特殊且独一无二的存在。人类能够出现,完全是因为太阳系和地球本身的特殊,而宇宙其他地方,则很难满足生命诞生所需的苛刻条件。

首先太阳是一颗中等质量的黄矮星,寿命为100亿年左右,有足够的时间可以满足行星生命进化的需求。而地球仅从基础生命演化到人类,就花费了近40亿年,所以宇宙中的那些质量更大但恒寿命只有数亿年、甚至数千万年的恒星,是不具备生命演化条件的。

除了太阳本身外,太阳系行星分布也很特殊,内侧四颗岩石金属行星,外侧四颗气态巨行星,质量最大的木星更是承担了清道夫的角色,阻挡了系外小行星对内侧的袭击,如果没有木星的话,1994年威力高达40万亿吨TNT当量的SL9彗星,就不会受到引力影响而发生轨道偏移,届时有可能直冲地球。

除了太阳和行星排列外,地球本身的条件也十分适合生命演化,40万亿亿吨的质量维持着厚度合适的大气层和大气压,和太阳之间1.5亿千米的距离保证了全球平均17℃的温度,地磁场,臭氧层还偏转吸收了宇宙高能辐射,让它们无法到达地面。

从太阳到行星到地球本身,是种种因素才造就了地球生命和人类的诞生,一切看似普通又平常的数据背后,是为了让人类出现而出现的一系列巧合,当种种有利于生命有利于人类的偶然条件都具备后,人类的出现也就成了必然。

不过近些年来随着天文学的进步尤其是系外行星的发现,真正固执相信“太阳系和地球独一无二“的人越来越少了。

还有人认为,人类之所以迟迟无法找到外星文明,是因为地球乃至于太阳系就是一个”动物园“,观察者们都在隐蔽自身并观察人类文明。