费米悖论发生了什么

费米悖论是，人们通常估计外星文明的可能性很高，没有迹象表明它存在。 最近， 桑德斯（Sanders）和合著者“溶解费米悖论”的预印本出现在arxiv上，他们已经将其解释为取消了这个悖论 （true）， 在没有数据的情况下闲聊 （实际上是这样，但对于费米悖论来说通常是正确的，而不仅仅是本文） ，并作为外国人不存在和/或低L （残酷）的证据 。 在本文中，我们将尝试找出预印本实际包含的内容。

怎么了

首先，德雷克方程本身。 它在KDPV上展示； 最后一个因素是一个玩笑，其余的应该理解为：在可观察的宇宙（或我们的星系或任何其他空间）中 $$ 星。 每颗恒星都有可能 $$ 有行星。 这些行星中的每一个都有可能 $$ 位于Goldilocks区，具有合适的化学成分等。 在每个有可能维持生命的星球上 $$ （每单位时间）可能出现的生命 $$ 达到合理性和可能性 $$ 保持联系。 最后，任何出现的智能物种都存在 $$ 从出生到灭绝的岁月。 如果将所有这些乘以，就会得到该区域中智能物种的数量。

忽略了从思想起源到星际距离上明显的文明出现之间的时间。 以地球为例，从行星的出现到生命的出现，以及从生命的出现到智人物种的出现已经走了数十亿年。 技术进步是无与伦比的-从Arecibo的信息中出现的智人相距不到一千万年。 星际殖民尚未开始，但这也是几百万年以来最糟糕的情况。 与技术前阶段相比-在误差范围内。

更巧妙地说，这是很高的 。 从恒星数量的数量级到使行星达到200个数量级的概率（两百个数量级，估计值 $$ 次）的重生概率。 这项不费力的工作是从单个观察值评估概率。 但是，科学家发表了各种估计 $$ 最经常得出的结论是 $$ 甚至 $$ 。 实际上，这就是费米悖论：根据我们的最佳估计，银河系中肯定还有其他智能种族，并且没有可靠的证据证明它们的存在。

显然，问题不在银河系中：如果估算值与观测到的现实有所不同，那么估算值就更糟了。 其中一个参数被大大高估了（ 如果它是L，上帝保佑我们 ），或者我们以某种方式思考不正确。 Sandberg等人只是提倡使用最新版本。

以及如何正确计算？

它似乎会乘以少数实数，而不是牛顿的二项式。 值得注意的是，在这种情况下， 数字的乘法依赖于这样的假设：无论如何我们都是精确知道它们的。 正如我们在上面看到的，这个假设与现实相去甚远。

考虑一个简化的示例：让Drake方程具有9个参数，并且所有9个参数均均匀分布在范围内 $$ 。 每个此类参数的最佳点估计为0.1，其乘积给出每十亿颗恒星一个文明的概率。 在银河系中 $$ 大约100个文明的事物应该出现在恒星中，而且这种可能性永远不会发生- $$ 。 这种概率通常用诸如“如果<像太阳系这样的非常大的物体中的每个原子<像它的年龄一样长的时间>中的每个原子”来说明。 在这种情况下，这听起来很合适，但实际上，不拒绝这样的零假设是不可能的。 费米悖论上升到最高点。

如果不使用点估计，并且对于每个参数，我们从相应范围中取一个随机值，那么在21.45％的模拟中银河系为空。 发生某件事的可能性仅超过五分之一的事实绝非自相矛盾。 一对国王在9名玩家的德州扑克桌中击败所有其他牌的可能性较小，而我个人则是在最快的机会全力以赴的情况下全押。

可以将相同的逻辑应用于Drake方程参数的实际估计。 如果从文献中收集它们并运行仿真，则会得到以下图片：



从上到下：银河系中文明数量的概率密度函数，其累积分布密度，到最近的可观测文明的距离的累积分布密度（以秒为单位）。 一切都是对数尺度的。 红线和蓝线表示我们是银河系和可观察到的宇宙中唯一的文明的可能性。 上图中的圆圈-归一化的文学等级 $$ 。

总体而言，结果是相当乐观的：最大的概率密度取决于文明的多样性（平均5300万，中位数100）。 但是出于费米悖论的目的，这些数字与简化示例中的数字大致相同：概率为百分之二十左右，银河系仅包含一个文明（我们的）。 顺便说一句，一个相当违反直觉的结果：银河系（ 不算地球 ）包含一个文明（除了我们的文明）的概率实际上是相同的。

代替直接从文献中获取参数估计值，可以通过分析构造和计算分布。 估计范围达到一个数量级，每个参数被认为是对数正态或对数均匀地分布在相应的间隔中。 结果有些向左移动，但含义相同：



这一切是什么意思？ 对于“宇宙中是否存在生命”这个问题的正确答案仍然是“我不知道”。 在没有实验数据的情况下，优雅的贝叶斯统计量的花费是多么少。 问题“我们应该对观察到的结果感到惊讶多少改变了” $$ ” 它曾经是“非常强大，所以要么生活是一件非常罕见的事情，要么我们都会死于核战争或类似的事情 ”，现在变成了“原则上，可能性不大，但没有什么特别的。” 在贝叶斯意义上，发生核战争和/或与涅夫斯基外星人碰面的恐龙的可能性下降：我们不太会确定会发生这种情况。 这些事件是否真正发生取决于现实世界中的因素（大致上是银河吞噬者普京，特朗普和佐布拉克斯），而不是用来讨论它们的数学方法。