弗蘭克·德雷克

弗蘭克·德雷克

弗蘭克·德雷克，美國地外文明搜尋（SETI）組織創始人、天文學家。1930年5月28日出生，1960年，在西弗吉尼亞州綠岸天文台，開始了一項名為「奧茲瑪」（OZMA）的監聽外星人信號計劃。1961年提出了「宇宙文明方程式」，也就是德雷克方程。近半個世紀，德雷克博士計算評估出銀河系內可能存在地外文明的因素，其中主要包括7個因素，如：銀河系中誕生恆星的等級、恆星有多少顆行星、行星能否適應生命體生存以及猜測地外智能生命能夠存活多少時間等。

目錄

科學觀

半個世紀前，弗蘭克·德雷克（Fank Drake）提出了一種方式來計算與外星人建立聯繫的可能性。他認為以下的數據需要進行相乘：一年中銀河系形成多少顆恆星；形成的太陽系中行星所占的比例；每個能夠支持生命存在的太陽系中行星的平均數量；可能產生生物圈的星球所占比例；那些生物圈可以產生智能生物的比例；那些智能生物能夠將信號傳遞到空間的比例；以及這些智能生物可以保持發送信號的比例。

在美國科學促進協會的會議上，德雷克博士反思了他自己對於外星人信號的研究。這任務很困難的原因之一在於射電望遠鏡必須將觀測到的頻譜分成很細緻的部分進行研究，這過程就像在一輛汽車收音機上調節收音信號。另一個原因在於望遠鏡能觀察到的範圍與它可以放大信號的程度之間存在此消彼長的關係。小的望遠鏡能觀察到很廣的天空範圍但只能探測到強烈的信號。大的望遠鏡可以探測到較弱的信號但只能集中在小範圍內進行觀測。因此天文學家很難兼顧二者作出既細緻又全面的觀察。

德雷克博士說可能還存在另一個困難。儘管由於展布頻譜通訊使得雜散發射的可能性比過去小很多，從而也使得地球變得越來越安靜，但研究者傾向於尋找與現在人類製造的信號相似的信號。

展布頻譜通過將一條信息打散到很寬的頻譜範圍來實現。這樣做的優點在於能夠對抗噪音同時允許一次發送很多信息。但它也使得那些信號很難被竊聽到（這就是為什麼展布頻譜技術受到軍人們的青睞）。如果技術先進的外星人也達到了同樣的技術水平，也因此使用了展布頻譜，那麼人類需要作出巨大的努力才能夠探測到他們的信號。因此，德雷克博士認為，在文明的發展過程中只有一個很窄的時間窗口可以讓我們進行窺視，正如地球上過去的50年，在那期間產生了大量的噪聲電磁信號。

然而，也很有可能某人正在積極地嘗試向地球發射信號。如果情況是這樣，波爾·霍羅威茨（他是來自哈佛大學的一位物理學家）認為最好的方式是利用激光。

弗蘭克·德雷克

儘管無線電的威力在幾十年間沒什麼改變，但激光的威力卻呈指數增長。現在威力最大的激光即便在十億分之一秒的時間內也可以發出比太陽亮一萬倍的光亮。如果外星人也取得了類似的進步，而且將一束激光發射向地球所在的太陽系，這樣一束簡短的閃光在很多光年的距離內都可以被探測到。霍羅威茨博士已經建立起一套合適的探測器，而且由於這種儀器並沒有涉及到放大功能，它可以觀察到大片的天空。

德雷克等式中很多因素依然難以捉摸，因此仍然不可能預測現在的這些努力究竟有多少成功的可能性。但即便在50年後無果而終——如果德雷克博士和他的同事們眼中的渴望依然吸引人——那麼這仍然是充滿樂趣的期待。

SETI組織的弗蘭克·德雷克認為，數字時代割斷了地球與太空的視頻和無線電信號聯繫，這可能使地面科學家尋找地外智慧生物的工作變得寸步難行。

在「外星生命探測及其科學和社會後果」大會上，德雷克博士做了專題發言。他認為，目前地球周圍覆蓋着一層由電視、無線電和雷達發射出的50光年寬的「輻射殼」。這層信號組成的「殼」彰顯了地球的存在，就像對地外文明說「我在這兒」。儘管這些信號的傳播距離足以抵達很多鄰近星系，但突飛猛進的數字技術正使這些信號迅速消失。

老式電視信號發射台功率可達100萬瓦特，而衛星信號功率只有約20瓦特。衛星將其信號傳輸直指地球，幾乎不讓點滴信號逃向太空。而利用電纜防止信號泄露的效率更高。德雷克表示，目前「逃向」太空的輻射量約為兩瓦特，還比不上一部手機的輻射量。這種狀況如果持續下去，地球就將變成一個外星人發現不了的「隱身天體」，人類搜索外星人的工作難度也會更大。

德雷克認為，任何現存的外星文明都可能比地球文明更先進。對外星人來說，類似的電視時代可能早已時過境遷。雖然SETI的科學家花了半個世紀搜索眾多星球，也未能找到外星人的蛛絲馬跡，但德雷克堅信地球以外存在智慧生命。

德雷克發明的用以計算找到外星人幾率的著名「德雷克方程式」表明，銀河系可能存在10000個可探測的文明。然而，這一龐大數字也只相當於眾多星球的千萬分之一。德雷克表示，他們不得不在1000萬顆星星中反覆搜索信號，但目前還遠遠沒有接近那個信號。外星人用以展現自己的技術，可能是目前人類力所不及的。

外星人是怎樣展現自己的呢？德雷克有兩種猜測：一種是將星球作為功能極強的透鏡，放大光和無線電信號。這種「引力透鏡」足以繪製出某個遙遠星系中某個星球的地形。逆向看待這項技術，利用透鏡做發射器而不是接收器，外星人就可以向整個銀河系發送大量強力信號，大喊「我們就在這裡」。這一點具有可行性，因為愛因斯坦已證明重力可以彎曲光線。不過目前人類尚無法掌握這種技術。

另一種通信方法，可能是使用超強脈衝激光器產生的「能超過星星亮度的閃光」，類似目前核聚變反應堆使用的激光器。SETI已開始尋找這種信號，不過目前尚無斬獲。德雷克說：「在廣袤的宇宙中，智慧生命無處不在，這一點我很有信心。不過，找到智慧生命的難度究竟多大，還是個未知數。」2010年4月，美國得克薩斯州將召開太空生物學大會，進一步探討尋找外星生命新方法的問題。

宇宙文明方程

1961年產生了美國天文學家弗蘭克·德雷克著名的公式，用於估計銀河系中高度發達文明的數量，從此之後被稱為德雷克公式。它由6個因數組成，德雷克說這 6個數相乘得出的便是具有生命的行星數，這些生命在科學技術上可能與我們一樣發達或者比我們更發達。這6個因數是：①擁有行星的恆星數。②適合生命居住的行星數。③具有進化生命可生存環境的行星數。④具有智慧生命進化的行星數。⑤進入星際交流的智慧生命文明數。⑥交流持續時間的長短。

1961年，年僅31歲的美國加利福尼亞大學的天文學家弗蘭克·德雷克發明了一個估算外星文明數目的方程，這就是有名的「綠岸公式」： N=R*×Fp×Ne×Fl×Fi×Fc×L。這個公式看起來有點龐雜，它以一連串可能性的乘積來計算我們銀河系中可能存在多少個文明社會。

其中，N代表銀河系中的文明數量，它是幾個可以求出的未知數的乘積。R是每年在銀河系中誕生的恆星數，fp是擁有行星的恆星比數，ne是行星系中「類地」行星的平均數，f1是類地行星中具有生命的行星比數，fc是能夠進行星際無線電通訊的智能生物比數，L是通訊文明的平均壽命。德雷克運用這個方程樂觀地推導，銀河系中大約有1萬個左右的先進文明，或謂大約在 20000萬個恒生中有一個先進文明。其中最近的文明可能距離我們約1000光年遠。其他許多天文學家、生物學家也試圖求解這個方程，但結果大相庭徑。因為這一方程涉及七個變量，一些變量已被確定，另一此變量則很難確定。因此實際上很難求出這個方程的精確解。 但這只是給出了一個合理猜想的方向。