第 14 章,共 15 章
生命方程
Drake 方程和 Seager 方程是整理我们未知之事的方式。它们是推测性框架,而非预测:本页上的任何数字都不是对真实文明或生命的估计。
- 太阳 5,772 K
- 太阳 5,772 K
Kopparapu et al. 2014(宜居带辐射流量);恒星颜色来自 looks.teff_rgb
N = R★ · f_p · n_e · f_l · f_i · f_c · L
预设:1961 个 Green Bank 取值和“常被引用的一组”在二手资料中反复出现;未核对会议本身的记录。“有数据处用数据”使用下方的实测项,未知项保持你设定的值。R★ 是每年的恒星数;实测的银河系速率 1.65 ± 0.19 M☉ 每年(Licquia & Newman 2015)是质量,而不是数目。
| 项 | 我们对它的了解程度 | 数值与来源 |
|---|---|---|
| R★ | 实测 | 恒星形成率 1.65 ± 0.19 M☉/yr(Licquia & Newman 2015);换算为每年形成的恒星数需要初始质量函数 |
| f_p | 实测 | ≈ 1:每颗 GK 恒星在 50–300 d 有 0.77 颗小型行星(Burke et al. 2015);每颗 M 矮星在 P < 200 d 有 ≈ 2.5 颗(Dressing & Charbonneau 2015) |
| n_e | 有约束 | 在 4800–6300 K 恒星周围的保守区内,0.5–1.5 R⊕ 的 η⊕ = 0.37–0.60(Bryson et al. 2021);在地球通量的 1–4 倍处,1–2 R⊕ 为 11 ± 4%(Petigura et al. 2013) |
| f_l, f_i, f_c, L | 未知 | 无数据。任何取值都只是一种观点。 |
单一数字掩盖了不确定性。参照 Sandberg、Drexler 与 Ord(2018)的做法,每一项都改为从一个范围内抽样:R★ 1–100,f_p 0.1–1,n_e 0.1–1,f_i 0.001–1,f_c 0.01–1,L 100–10¹⁰ 年,均为对数均匀分布。他们的 f_l 来自生命起源速率的对数正态模型;此处 f_l 是一个对数均匀的替代值,范围从 10⁻ᵏ 到 1,k 由滑块设定。抽样使用固定种子,因此结果可重复。
| 量 | 数值 | 出处 |
|---|---|---|
| 本页,k = 10:N 的中位数 | 0.036 | 90% 的抽样落在 10^-7.9 与 10^5.0 之间 [calc] |
| 本页,k = 10:P(N < 1) | 64% | [计算值] |
| Sandberg et al. 2018:N 的中位数 | 0.32 | 采用其 f_l 模型;均值约为 27 百万,这就是单一平均值会产生误导的原因 |
| Sandberg et al. 2018: P(N < 1) | ≈ 52% | 他们的先验 |
Seager 方程
N = N★ · F_Q · F_HZ · F_O · F_L · F_S
它计算的是可探测到生物标志气体的行星数,而不是文明数(Seager 2018):观测的恒星数,以及其中安静恒星、宜居带内有岩质行星、可观测、存在生命、且生命产生可探测气体的比例。
起始值:N★ = 30,000 颗对 JWST 而言足够亮的 M 矮星,F_Q · F_HZ = 0.15,F_O = 0.001,F_L = 1,F_S = 0.5,得出 N ≈ 2。这些值来自对 Seager 报告和论文的二手摘要,此处未与论文核对;F_L = 1 是假设,不是测量值。宜居带比例链接到“族群”章节的图表。
出处
- Sandberg, Drexler & Ord 2018,Dissolving the Fermi Paradox
- Seager 2018, Int. J. Astrobiology 17, 294(Seager 方程)
- Licquia & Newman 2015, ApJ 806, 96(银河系恒星形成率)
- Burke et al. 2015, ApJ 809, 8(Kepler 发生率)
- Dressing & Charbonneau 2015, ApJ 807, 45(M 矮星行星发生率)
- Bryson et al. 2021, AJ 161, 36 (η⊕)
- Petigura, Howard & Marcy 2013, PNAS 110, 19273