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寻找外星人的数学原因

时间:2022-02-14 理论教育 版权反馈
【摘要】:此刻,位于旧金山北部的一组巨型望远镜正在搜寻太空中地外文明的踪迹。除了制造如此巨型的设备和处理艾伦望远镜阵列搜集的信号所涉及的数学知识之外,数学也促成了这个计划的整体构思。1961年,搜寻地外文明计划的创始人之一法兰克·德雷克博士提出了一个方程式,给出了搜寻能够发射人类在地球上可以检测到的信号的地外文明时应当考虑的所有因素。根据费米的计算,目前为止,地外文明应该已经跟人类联系上了。

数学概念:概率

此刻,位于旧金山北部的一组巨型望远镜正在搜寻太空中地外文明的踪迹。艾伦望远镜阵列(ATA)是以对它的建设做出贡献的微软前高管保罗·艾伦的名字命名的,由42架射电望远镜组成,每架直径6.1米(有计划将艾伦望远镜阵列增加到350架)。目前,艾伦望远镜阵列的使用者是搜寻地外文明计划(SETI),这是一个坐落于美国加州山景城的组织。所有望远镜到位后,将占地1万平方米。

除了制造如此巨型的设备和处理艾伦望远镜阵列搜集的信号所涉及的数学知识之外,数学也促成了这个计划的整体构思。1961年,搜寻地外文明计划的创始人之一法兰克·德雷克博士提出了一个方程式,给出了搜寻能够发射人类在地球上可以检测到的信号的地外文明时应当考虑的所有因素。德雷克提出的方程如下:

NRfpneflfifcL

其中,N———整个银河系中,发射人类能检测到的电磁信号的地外文明总数

R———能够支持智慧生命的恒星形成率

fp———能够支持智慧生命的恒星中,有行星环绕的恒星比例

ne———每个恒星周围能实际支持生命的行星比例

fl———能支持生命的行星中,实际有生命的行星比例

fi———有生命的行星中,有智慧生命的行星比例

fc———发射人类能检测到的信号的文明所占的比例

L———这些文明向太空发射信号的时长

在这个例子中,数学语言的使用让集体的构思有了成果,并且阐明了项目的参数。

费米悖论

物理学家恩利克·费米(1901—1954年)对地外文明也深感兴趣,他提出了所谓的费米悖论。根据费米的计算,目前为止,地外文明应该已经跟人类联系上了。但现在并没有,费米不禁问道:“他们都在哪儿呢?”

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