惠特莫爾( STScI )——NASA / ESA
在一個晴朗的夜晚，仰望星空會產生一種同時感到驚奇和渺小的感覺。人類一次又一次地迷失在我們仍在努力理解的浩瀚宇宙中。當我們仰望天空時，我們會問自己很多問題，但總有一個問題是我們無法理解的:在我們頭頂上數十億光年的星空中，我們可能是唯一的生命嗎？
科學家們多年來一直在探索這個問題。1961年，物理學家弗蘭克·德雷克發明了一種數學等式要幫助解決此問題:
該方程旨在找出數字(n)由隨後的因素所控制的邊界內的智慧文明——在我們的例子中銀河系。
r* 是恆星形成的速度，這可能有助於行星上智能生活的發展；
fp是所述恆星中實際上具有行星系統的部分；ne是太陽系中能夠維持生命環境的行星數量；
fl是維持生命的行星的一部分；
fi是維持生命的行星中有智慧生命的部分；
fc是智慧文明的一小部分，它們存活了足夠長的時間，以發展通信技術，向太空發送它們存在的信號；
和這些文明在消失之前發出這些信號的時間長度。這些變量的常用數字將等式簡化為n= 10×0.5×2×1×0.1×0.1×l，這進一步簡化為n=l10。我們作為一個文明自1974年以來一直在向太空廣播，所以根據這個等式，即使在2074年我們不再作為一個物種存在，光是我們銀河系就有10個智慧文明。
為了進一步細分這些數字，科學家使用卡爾達什夫量表，將智能生命分為三類。第一類文明能夠利用其母星上所有可用的能量(我們正在接近這一點；大多數科學家都同意，我們目前的Kardashev等級是0.7級，完整的I型文明大約還有一個世紀。II型文明可以控制和引導宿主恆星的所有能量，III型文明可以獲得相當於宿主星系的能量。
甚至在德雷克方程和卡爾達什夫尺度之前，許多科學家就確信銀河系中一定散佈著大量的智慧文明。直到中午天體物理學家之間的一次談話，人們才對舊理論產生疑問，談話的結果甚至繼續挑戰當代的思維方式。據說1950年恩里科·費米他的同事在午餐時討論外星生命的存在。費米向桌子提出的問題因其簡單而臭名昭著:“大家在哪裡？“房間裡一片寂靜，因為沒有人回答。最初，這個問題是為了攻擊費米沒有把握的星際旅行的想法。但問題依然存在:如果有數十億個文明散佈在星球上，為什麼我們沒有收到它們的消息？正是從這些問題，德雷克方程和卡爾達什夫尺度，真正的悖論誕生了。銀河系大約有100億年曆史，10萬光年寬。如果外星人擁有能以1 %光速飛行的太空船，銀河系可能已經被殖民了1000次。為什麼我們沒有其他生命的消息？
這個問題就是費米悖論。這引發了對我們所經歷的沉默的許多解釋。一些科學家認為，這種沉默是他們創造的偉大過濾器的產物，這是大多數生命無法滲透的進化牆。對於這些科學家來說，偉大的過濾器有兩種基本的可能性:要麼在我們身後，要麼在我們前面。如果它在我們身後，科學家推測它可能發生在生命本身的創造或單細胞的跳躍原核生物到多細胞真核生物。無論如何，這意味著我們是一個罕見的案例，溝通不會發生，因為我們是很少的倖存者之一。另一方面，如果偉大的過濾器在我們面前，那麼我們就沒有收到溝通，因為先進的文明已經碰壁，不復存在——這意味著我們最終也會碰壁。其他科學家對這種字面上的無線電沉默提出了其他解釋。也許大部分宇宙都是殖民和交流的，但我們被困在遠離行動的荒涼地區。或者也許III型文明根本不關心和我們這樣的下層生活交流。如果他們擁有整個銀河系的全部力量，也許他們不會被我們和我們的手持手機打擾。一些科學家甚至認為，缺乏溝通可能是因為存在一種被智慧文明所懼怕的掠食者物種，因此他們避免傳播以免暴露他們的位置。然而，普遍的共識是，如果有其他人在那裡傳送信號，我們可能只是聽錯了:我們還沒有適當的技術或對宇宙的理解來接收或解碼任何信息。
不過，還是有可能只有我們。根據德雷克方程，如果一個文明在發展傳播技術後至少能存活一個世紀，光是我們銀河系就可能有10個文明。但是如果他們在開發這項技術後不能活100年呢？隨著我們開始發展我們自己的傳輸技術，我們也發展核電，推動氣候變暖，並以人口過剩耗盡我們的食物來源。難道說，一個智能文明在發展了穿透太空的傳輸技術之後，可能活不了100年嗎？如果是這樣的話，我們可以重新修正德雷克方程，答案會發生很大變化。如果開發這項技術後，文明通常只能存活10年，那麼n= 1，意味著我們可能是銀河系乃至整個宇宙中唯一的智慧生命。
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