我们为什么还没遇到外星人?( 二 ) _还没

文章插图

可以看出，这个模型中只有三个参数： T 0 、 T b 和 n 。研究者据此建立了这样一个自动机。在他们的模拟中，宇宙的大小为 104×104，T 0 的取值范围是4至20，n的取值范围则是 3 × 10 -8 至 3 × 10 -5。通过调整 T b 的取值并进行 320000 个时间单位的模拟后，科学家们发现了一些有趣的现象。
当宇宙是“黑暗森林”时会发生什么
科幻作家刘慈欣的《三体》中，曾提出“黑暗森林”理论。这个理论指出，由于猜疑链与技术爆炸，高等文明对低等文明都持有敌对态度，任何暴露自己存在的文明必将被消灭。虽然在本文介绍的模型并没有考虑文明间互相消灭或者敌对状态，但是我们可以考虑一种文明间互不干涉的情况。此时文明间的不存在相互交流和促进;对于整个模型来说，即为 T b = 0 的情况。
在这种状态下，每个文明持续的时间都是确定的：在文明产生后，先扩张再收缩，持续 T 0个时间单位，最终这个文明会消失。如果将时间看做除了上面的网格图两个维度之外的第三维(如下图)，那么这个模型中，存在文明的体积与整个模拟过程的体积之比(即图中有颜色的圆柱体总体积与整个空间的体积之比)为：

文章插图

文章插图

因为 T 0 远大于 1，我们可以做如下估算：

文章插图

又因为 V 0 是给定的，所以可以认为宇宙中生命出现的体积与 n 和 T 0 的幂成正比，即：

文章插图

通过以上分析可以估算出，α≈1 ， β≈3 。更精确的计算指出， α = 0.91±0.005，β = 2.79±0.02 。
在这种情况下，生命将各自独立地繁衍，很显然，宇宙在这个参数下，永远也不可能被生命填满。对于一个文明，在产生、发展直至消失的过程中没有遇到其它文明，大概也就是理所当然的事情了。
文明间的相互促进
虽然“黑暗森林”是一个非常具有想象力的理论，但是以人类的价值观来看，两个文明接触后相互交流(而不是互相打击)，是很正常的事情。这种不同文明间相互交流的情况，也就是 T b > 0 的情况。
针对不同的 T b，几位科学家分别进行了模拟，如下图：

文章插图

【我们为什么还没遇到外星人?】途中横轴是宇宙的时间轴，而纵轴则是在某一个时刻宇宙被文明充斥的程度(即前文中计算的 V / V 0 ) 。
当 T b = 0 的情况，模拟结果和之前的计算结果很相近，整个宇宙一直处于平稳发展的状态，文明不断地产生和消失。
当 T b = 28 时，可以看到宇宙比前一种情况下被填得更满了。而且在某些时刻， V/ V 0 的值会突然出现波动。这是因为文明的产生是随机的，可能在某一个时刻，几个相距很近的文明相遇了，这会让他们持续发展很长一段时间。在这段时间中，前一个情况下“自生自灭”的平衡被打破了，宇宙也会被存在生命的星体覆盖得更满。但是在这之后它们因为没有足够的机会遇到新的文明，这几个文明最终消失，宇宙恢复了原来的样子。