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乐观宇宙/稀薄宇宙/孤独宇宙

冬寂 2025-12-04 10:32:56 【我的世界】 10人已围观

用类似 德雷克方程 (Drake Equation) 的思路,做一个「乐观 / 中性 / 悲观」三种场景,帮你量化:

宇宙里大概有多少 文明,甚至多少 技术文明

下面所有数字都是“估计级别”,不是宇宙真理。


🔧 先定一个简单版“宇宙文明方程”

我们不写复杂公式,用一个直观版:

技术文明数量 ≈ 恒星数 ×
①有行星的比例 ×
②有类地行星的比例 ×
③类地行星上出现生命的概率 ×
④生命演化出智能文明的概率 ×
⑤这个文明在“可通信状态”下能持续多久 / 宇宙时间窗口

我们只要关心量级,不抠小数点。


🌌 已比较可靠的部分(天文学那一截)

在“恒星 & 行星”这块,现代天文给的约束已经比较靠谱了:

  • 银河系恒星数:约 1,000–4,000 亿颗

  • 银河系中有行星的恒星比例:非常高,很多研究认为可能接近 100%,至少也在 50% 以上

  • 类地行星比例(在宜居带、岩石行星):
    有研究估计,银河系中“潜在宜居行星”数在 几亿量级,也就是每百颗恒星里可能有 0.1~1 颗左右“有点像地球”的行星。

所以我们可以粗暴取一组标尺(银河系为单位):

  • 银河系恒星 ≈ 10¹¹

  • 有行星的恒星比例 ≈ 1

  • 每颗恒星的“类地行星”平均数:

    • 乐观:0.5

    • 中性:0.1

    • 悲观:0.01


🧬 关键不确定:生命 & 智能出现的概率

这部分几乎全是“哲学 + 模型 + 模糊估计”,因为我们只知道:
至少有 1 颗行星上出现了智能文明:地球。

我们先人为设三个档位(非常主观、但有助于思考):

③ 类地行星 → 出现生命的概率

  • 乐观:10%(每 10 颗类地行星有 1 颗出生命)

  • 中性:1%

  • 悲观:百万分之一 (10⁻⁶)

④ 有生命 → 出智能文明的概率

  • 乐观:10%(只要有多细胞 + 足够时间,就可能出智能文明)

  • 中性:1%

  • 悲观:十亿分之一 (10⁻⁹)

悲观模型对应一种观点:
“地球文明是极端罕见的意外,全宇宙可能没几个。”


⏳ 第 ⑤ 项:文明能活多久?

这里用的是德雷克方程里最有哲学意味的一项。

假设:

  • 可通信的技术文明平均能维持:

    • 乐观:100 万年

    • 中性:10 万年

    • 悲观:1,000 年(差不多人类无线电文明的时间量级)

再除以一个“时间窗口” —— 比如银河系适合文明存在的时间 ~ 100 亿年 = 10¹⁰ 年
→ 文明正在“在线”的概率大约是:

文明平均寿命 / 星系文明时间窗口


🧮 三种场景:粗算一下银河系里的技术文明数

下面是“非常粗的数量级玩具模型”,你可以当作一个宇宙级脑洞计算器。

✅ 乐观场景

设:

  • 恒星数:10¹¹

  • 每颗恒星类地行星数:0.5 → 类地行星数 ≈ 5×10¹⁰

  • 类地行星出生命概率:10% → 有生命行星 ≈ 5×10⁹

  • 有生命 → 出技术文明:10% → 出现过技术文明的行星 ≈ 5×10⁸

  • 文明平均寿命:10⁶ 年

  • 时间窗口:10¹⁰ 年 → “在线率” ≈ 10⁶ / 10¹⁰ = 10⁻⁴

所以 此刻 银河系里“在线的技术文明” ≈
5×10⁸ × 10⁻⁴ = 5×10⁴ ≈ 五万个

这个是非常乐观的情况,对应“银河系其实很热闹,只是我们还没接上信号”的那派。


🟨 中性场景

设:

  • 每颗恒星类地行星:0.1 → 类地 ≈ 10¹⁰

  • 类地出生命:1% → 有生命 ≈ 10⁸

  • 有生命出技术文明:1% → 出现过文明 ≈ 10⁶

  • 文明寿命:10⁵ 年

  • 在线率:10⁵ / 10¹⁰ = 10⁻⁵

→ 此刻在线文明 ≈ 10⁶ × 10⁻⁵ = 10 个左右

这就对应另一种宇宙观:

银河系里有别的文明,但数量很少,彼此间距离极大,互相几乎探测不到。


🟥 悲观场景(“孤独宇宙”版)

设:

  • 每颗恒星类地行星:0.01 → 类地 ≈ 10⁹

  • 类地出生命:10⁻⁶ → 有生命 ≈ 10³(仅一千颗左右)

  • 有生命出技术文明:10⁻⁹ → 出现过文明 ≈ 10⁻⁶(平均连 1 个都不到)

光看到这儿就知道了: 在这种模型下,银河系几乎不可能有第二个技术文明。

即使我们勉强说“好吧,就算银河系只有 1 个技术文明,就是我们”,
再加上文明平均寿命 1,000 年 / 时间窗口 10¹⁰ 年 → 在线率 10⁻⁷,
绝大部分时间,银河系都是“文明离线状态”
我们只是极端罕见的短暂火花。


🌍 放大到整个可观测宇宙

可观测宇宙中星系数 ~10¹¹–10¹² 个。

  • 如果你采用中性场景(银河系 ~10 个文明):
    → 整个可观测宇宙 ≈ 10¹² × 10 ≈ 10¹³ 个文明

  • 如果采用悲观场景(1 个或<1 个/银河系)
    → 整个宇宙可能也就 10⁸ ~ 10⁹ 级别文明,甚至更少。

数量听起来很多,但宇宙太大了,文明之间可能彼此永远见不到。


🔚 这三个场景各自对应的“世界观”

  1. 乐观宇宙:热闹而寂静

    • 文明很多,但距离太远 / 通信代价太大 / 技术形态太不同

    • 所以我们暂时“听不到动静”

  2. 稀薄宇宙:有同伴,但极难相遇

    • 银河系只有个位数文明

    • 每个都在自己角落里挣扎、扩张、消亡

  3. 孤独宇宙:人类几乎是奇迹

    • 复杂生命、技术文明都是极小概率连乘出来的“宇宙彩票一等奖”

    • 人类文明的任何自毁都非常可惜,因为你可能是整个银河系唯一的一次机会


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