🤞🏽 🚑 👰🏻 文明发现半径的历史 🏬 👨🏻‍💻 👨‍🏭

在距地球多远的距离内，我们可以发现假设中的兄弟？有关于这一主题的许多很好的评价（例如，[ 1，2，10 ]）。特别是从他们那里得出的结论是，借助当今阿雷西博（Arecibo）最强大的射电望远镜，我们可以使用相同的望远镜将信号发送到另一个文明数千光年。当然，要进行这种通信，您需要确切地知道在何时何地以什么频率传输和收听。如果您简单地扫描整个天空，长时间“监听”每个点以捕获信号，那么我们星际通信的覆盖范围就会缩小到5-10光年的半径[ 10表4]。距离如此之遥，我们今天可以注意到宇宙邻居处于与我们相当的发展水平。

问题：过去该距离如何变化？是否有可能通过从全球历史角度来看该参数的值来了解某些东西？原来是。这就是我们要做的。我们将看到自我检测 的半径R _s（即，地球文明可以检测到处于相同发展水平的另一个文明的距离）随时间变化的情况。

为什么要“相同”？因为它更简单，更确定。无需推测，这很可能是错误的，古埃及人是否可以注意到别人的卫星（以及我们是否可以在别人眼前看到别人的超级技术）。

即使是这样的简化，定量估计也非常困难，并且可能包含严重的误差。因此，当然可以接受修正案，但前提是我犯了至少一个数量级的错误。

因此，让我们开始吧。

原始时代，R _小号 ≈千公里

大约4万年前，澳大利亚开始人口稠密，而波利尼西亚则是3-5。在这些里程碑之间，人们既不知道马匹，也不知道任何严肃的航行方法。

看看澳大利亚的母语地图[ 15，图片来源：Wikipedia]：其上的

颜色不仅表示语言，还表示其家庭。也就是说，与波兰语相比俄语的语言差异更大。北美本地人的语言地图上出现了非常相似的图片[ 16 ]。

根据这些卡片，彩色碎片之间的文化隔离度非常高。否则，几千年来的语言可能会混杂在一起。因此，在那个时代，典型的“自我发现的半径”就是他们讲同一族语言的领土的大小。只是因为如果人们以某种方式认识了他们的近邻，那么在他们土地后面发生的事情几乎是未知的。

基于这些考虑，我们采取[R _小号 ≈10 ⁶现代人（50万年前）和第一状态（大约6万年前）的出现之间的间隔米。

罗马帝国：R _s = 8000公里

在公元二世纪托勒密作品的世界地图上，中国已经标有“ Sinae”一词（[ 20，Image Credit：Wikipedia]）：

根据同一消息来源，罗马帝国和中国帝国之间的第一次大使交换发生在166年。因此，地球上两个最大的文明处于相似的发展水平，彼此之间的距离为R _s = 8 * 10 ⁶ m。

麦哲伦的航行：R _s = 20,000公里

1522年，麦哲伦的探险队完成了环游世界的旅程（[ 30，Image Credit：Wikipedia]）：

如果地球上还有另一个欧洲文明，那么在这一刻几乎没有机会注意到它。也就是说，在1522年，R _s = 2 * 10 ⁷ m。

月亮观测，1610-1820年代。R _s = 388.4万公里

早在1609年，伽利略就制造了一种望远镜，其望远镜几乎增加了30倍，这使得运气好的话，有可能分辨出8-10公里大小的月球细节[ 40 ]。不幸的是，伦敦（当时最大的陆地城市之一）的面积仅约一英里[ 50 ]。

到1657年，用100倍的惠更斯望远镜在月球上观测了2-3公里的细节[ 40 ]。伦敦在1677年左右达到了这一标准[ 52 ]。也就是说，如果他去过那里，他们将已经见过他。

从技术上讲，这已经是将月球轨道纳入我们自我发现圈的日期。然而，由于观察上的困难，直到19世纪[ 60 ] 才对月球上的文明痕迹进行单独的“发现” ，而弗劳恩霍夫（Fraunhofer）在1823年的光谱学工作[ 70 ]则完全解决了这个问题。

根据本修正案，我们假设R _s到1700年达到4 * 10 ⁸米的值。

火星和金星，R _小号亿≈60公里

从19世纪到20世纪中叶，R _s的增长主要是由于我们的文明对自然的影响越来越大。我们的建筑物，城市，运河变得越来越大，越来越引人注目。

例如，卡拉库姆运河：

望远镜[的参数的分析80，90 ]表明，它，在该图像中的暗带的形式，可以在火星由年1897看见。这与著名的“火星频道”（1877年，[ 100]）。尽管这些通道被证明是一种视觉幻觉，但重要的是要理解：原则上，它们可能是真实的。即便如此，由于邻近植被的季节性变暗，观测天文学甚至可以注意到相当大的真实通道。没错，喀喇昆仑运河仅在1954年才开始建造，但在地球上可比尺寸的河道早已铺设。

另一个迹象是夜间城市的电灯发出的光芒。使用计算器[ 110 ]（或重新计算[ 1 15 ] 的结论），我们可以估计，如果金星有自己的纽约，那么它的夜灯可以在1900年至1960年之间的某个晚上看到年。

根据这些数据的总和，我们取6 * 10 ¹⁰米是到1930年地球自我发现的半径。

然后射电天文学进入现场。

1960年代雷达泄漏，R _s = 0.7光年

同时，美国和苏联，担心被邻居突然的核攻击，创建弹道导弹预警系统，[ 120，122 ]。这些系统已成为地球上最强大的连续运行无线电源之一。

它们基于普通的雷达，该雷达每隔几秒钟在地平线上运行一次，并侦听反射信号是否来自飞行弹头（图片来源：Wikipedia）：

如果雷达光束未穿过弹头，会发生什么情况？正确地。光束飞过。进入太空，经过月球，太阳系的行星，恒星等到达无限远。

光束强度是这样的，如果您事先知道要“听”哪颗星，就可以用Arecibo望远镜在19光年内捕获它，并在0.7光年内很有可能检查整个天空[根据10，表4]。

因此，大约在1965年，参数R _s达到0.7光年的值，即7 * 10 ¹⁵米。

2015年。大约10光年

确切说出今天的半径是相当困难的。许多新的工具，方法，但是很少有系统的描述。通常必须在间接证据的基础上进行估算。

因此，艾伦望远镜阵列[ 145请注意，它必须自信地检测到相当于Arecibo的雷达，其最大距离为300帕秒（当前形式为105帕秒）。这是假设定向传输。显然，在这样的距离下，传播的可能性对我们来说很小。但是，如果我们接下来的5秒差距，那么这个球体中的恒星已经只有50个，其中“体面的”光谱类别通常仅为30个，通过定向转移可以轻松掌握这一数量。因此，如果“他们”不是白痴，想交流，并且生活在几分差距的半径之内，那么我们听到“他们”的机会就会很高。

还有什么？在工作中[ 150]人们在距太阳约20光年的半径范围内的无线电范围内搜索光谱spectral特征。如您所知，t在自然界几乎从未发现过，因此任何发现都几乎可以肯定地表明了活跃利用热核能的宇宙文明的活动。假设使用Orion 型~~Hius~~火箭进行行星际飞行。该水平略高于我们的水平，但仍可比且可以理解。

在[ 153]据称，现代或近乎预期的射电望远镜的构造已达到足以记录外星电视信号噪声10-500帕秒的水平。当然，以仔细聆听“有趣的”星星的方式，而不是连续聆听整个天空的方式，实际上这意味着该范围的下限。

除了广播以外，其他有趣的频道最近也变得很重要。

因此，根据[ 155 ] ，通过现代方法，可以从长达100光年的距离检测到功率仅为90瓦的激光传输（也是定向的）。考虑到已经提到的关于关注最近的邻居的论点，这再次归结为极有可能以秒差距为单位的检测。

全球核战争的后果（以电离的空气发光的形式出现）在现代方法对附近恒星的可探测性范围内[ 156 ]。另据报道，定于2018年发射的詹姆斯·韦伯太空望远镜将能够通过星际距离的技术性氟利昂“感觉”到行星大气的污染。

最后，如果“他们”猜想将其放射性废物倾倒在当地的太阳下（我们有这样的项目），则沿着最稀有的“裂变碎片”（Tc，Pr，Nd，Pu，Ba，Zr）的光谱线，类似活动，并且足够严重其规模可在一般几乎千光年[被检测160，156 ]。

总结所有这些多样性，我们得出的结论是，如果我们在距太阳不到十光年半径内的邻居，我们可能已经注意到它们了。

观察与结论

对于初学者，最好绘制R _s与时间的关系图。事实证明这远非易事！我们的工具和视力在超过2万年的历史和11个数量级的成瘾之前就过去了，但在半个世纪之内就获得了其中的6个。即使在对数尺度上，它看起来也像是“墙”。

为了传达这种依赖性，必须发明非常不自然的坐标系。例如，自发现半径的对数是自（人工选择的）2016年以来过去年数的对数的函数：

画。如您所见，增长是快速且始终在加速的。有趣的是，在全球历史规模上，它似乎是一个始于SETI程序或望远镜发明之前很久的完整过程。寻求其他文明似乎是我们文明发展的自然组成部分。

第二个问题：这种依赖性的分析形式是什么？并可以推断到未来吗？

好的方法是无法做到的。通过七个点，您几乎可以绘制任何东西，并且通过外推法烧掉起来比容易容易。从孩子最初的10年的成长速度来看，并不能完全理解，到300岁时，他将开始跨步塔式起重机。

因此这是不可能的。但是如果非常我想要，那么一点点可能。至少作为一种应对如此严格的依赖关系的练习？

从最初的实验中可以明显看出，这种依赖性强于指数。尝试将指数拟合到它会失败（R ² = 0.227）。因此，功率功能也被排除在外。他们的成长速度比参展商慢。相反，我们需要增长更快的东西。

我们对成瘾了解多少？从逻辑上讲，它始终是积极的，到处都是单调增长，过去没有任何特征。因此，无论是伽玛函数（具有特征）还是形式为R = exp（（YY ₀）ⁿ）-因为它具有任何n的特征和/或非单调性，但奇数整数除外，采用奇数是萨满教义并适合作为答案。

速度类中的下一个是指数的指数。终于是能够进入的依赖性（R ² ≈0.92）。在所选择的疯狂坐标系中，它看起来像这样：

在更自然的坐标系中，即“半径的对数，一个世纪的指数”，一切几乎都变得优美：

分析表达式的形式为：

Ln（R _s（t））=（4.2878708257 * 10 ^-8）* e ^{（是 / 100）} + 16.0063874034

其中Y是当前年份，R _s以米表示。

：在用于感知一个更方便的形式，这种依赖可以如下重写

LN（ř _小号 / 8940 公里）= È ^{-16.9648904452}

凡Ç是当前时刻，在几个世纪中表达（即，2015年，例如，C ^ = 20.15）。有趣的“巧合”引起了人们的注意：

自我发现的半径“自然地”以与行星半径可比的单位表示。
1696年是一个转折点。在此之前，R _s（t）的增长也可以描述为指数。之后-从根本上来说更快。
更新我们的审查增长率的特征规模为100年。

遗憾的是，目前尚不清楚这些数字是否与任何客观现实相对应，或者它们是否是过少点上的近似伪像。

通过将这种依赖性推算到未来，可以得出自我探测的半径到2046年覆盖我们的银河系（18万光年），到2075年覆盖可见的宇宙（140亿光年）。这些数字可以相信吗？当然不是。但可以可靠地认为，自我检测的半径增长非常迅速。而且，如果我们作为一个文明国家，没有因核战争或可耻的教育崩溃而破产，那么即使在这一代人的一生中，我们也将有机会学习很多新的有趣的事物。

参考和来源

文明发现半径的历史

原始时代，R 小号 ≈千公里

罗马帝国：R s = 8000公里

麦哲伦的航行：R s = 20,000公里

月亮观测，1610-1820年代。R s = 388.4万公里

火星和金星，R 小号亿≈60公里

1960年代 雷达泄漏，R s = 0.7光年