在地球的科幻世界中，外星生物的形象多姿多彩，既有如《来自星星的你》中充满浪漫色彩的异星人，也有《火星人玩转地球》中令人胆寒的外星入侵者。尽管至今没有确凿证据证明外星智慧生物的客观存在，但人类对异星文明的探索尚在推断与想象中。尽管如此，世界各地不断出现的UFO目击报告，甚至有摄像头捕捉到的画面，以及个别人的“外星绑架”经历，都无法证实真伪。
2019年1月9日，一篇发表在《自然》杂志上的研究报告引起了轰动。加拿大的氢强度测绘实验射电望远镜团队报告了人类天文学历史上第二例重复的FRB信号，有科学家推测这可能是外星人发送的信号。这一消息经媒体传播后，在全球范围内引发了“外星人热”。人们不禁要问：在广阔的宇宙中，是否存在一个类似地球的星球，那里居住着具有高度智慧的生物？为何我们至今没有发现外星文明的踪迹？对此，许多科学家提出了自己的见解。
1.费米悖论
费米，意大利裔美国物理学家，20世纪物理学界举足轻重的人物，曾参与美国原子弹计划，并与奥本海默共同被誉为“原子弹之父”。他在中子研究方面的成就为他赢得了1938年的诺贝尔物理学奖。这位中国物理学家杨振宁和李政道教授的老师，在1950年一次午餐时提出了一个被后世称之为“费米悖论”的疑问：“外星人在哪里？”。
费米悖论的核心观点是，考虑到宇宙的规模和年龄，外星文明的存在应是必然。换言之，尽管外星生命存在的概率极低，但宇宙的巨大规模使得这一可能性变得不可避免。为证明自己的观点，费米还提出了一种估算外星文明数量的方法。
据估计，我们理论上可以观测到的宇宙区域，以地球为中心，大约是一个半径460亿光年的球体，而且这个半径正在不断扩展。在这样广阔的区域内，可能存在大约1000亿个星系，每个星系约包含1000亿至10000亿颗恒星，以及数量众多的行星。
一个行星要产生生命，其所在的恒星质量需适中。质量过大的恒星寿命短，不足以支持生命进化；质量过小的恒星则光度不稳定，只有像太阳这样的恒星，才有可能孕育生命。科学家们估计类似太阳的恒星占所有恒星的5%至20%，取其下限1%计算。
生命的诞生不仅对恒星有要求，对行星也一样。以太阳系为例，每个行星都有其近日点和远日点。近日点过近或远日点过远，都无法维持适合生命生存的温度。综合多种因素，在可观测的宇宙中，类似地球的行星有多少呢？这里我们也取1%。考虑到文明的进化复杂性，并非所有生命都能进化为类似人类的智慧文明，我们再将这个数字乘以万分之一。
综合以上条件，我们能计算出理论上外星文明的数量：1000亿×1000亿×1%×1%×0.0001，结果是100万亿，这意味着，宇宙中至少存在100万亿个与地球类似的外星文明，或许其中有的文明比地球更为先进。
2.卡尔达肖夫指数
既然宇宙中可能存在如此多的文明，人类似乎应当能够发现它们。然而，至今我们仍未看见外星文明的迹象，其原因可能与文明的等级有关。
卡尔达肖夫是前苏联科学家，他提出了一个基于文明利用能量等级的分类系统。文明级别越高，所能利用的能量也就越多。分类如下：
Ⅰ级文明：可利用行星上的全部能源；
Ⅱ级文明：可利用行星及其公转恒星的全部能源；
Ⅲ级文明：可利用整个星系的全部能源。
当前，地球文明尚处于Ⅰ级文明的边缘。科学家预测，人类达到Ⅰ级文明约需100至200年；从Ⅰ级文明进步到Ⅱ级文明需要数千年；而从Ⅱ级文明发展至Ⅲ级文明，则需要数十万年。尽管我们还未达到Ⅲ级文明，但这并不意味着宇宙中没有其他星球已经达到这一水平。
3.外星文明发展的两种猜想
地球诞生至今约46亿年，而宇宙的年龄则约为138亿年。相比之下，地球在宇宙中算是年轻的天体。若有文明比地球文明早发展数十万年，那么现在它们可能已经达到了Ⅲ级文明，这种超级文明的存在，应该能被我们观察到。
1960年，数学物理学家弗里曼·戴森提出了著名的“戴森球”理论。戴森认为，像地球这样的行星资源有限，无法支撑文明向更高阶段发展，大部分恒星的能量实际上被浪费掉了。例如，银河系中的行星从太阳那里获取的能量，仅占太阳总辐射能量的10的9次方分之一。一个高度发达的文明必然有能力将恒星用一个巨大的球状结构包围，有效地利用恒星的大部分能量，才能支持文明向Ⅲ级发展。这个包围恒星的结构即被称为“戴森球”。
由于戴森球会将恒星完全封闭，因此用常规光学望远镜无法观测。但因球体吸收恒星能量导致的极高温度，会释放出红外线，这样的天体以人类目前的技术是能够观测到的。如果外星文明也倾向于建造戴森球，那么我们应该可以观测到它们的存在。但实际上，人类至今未发现任何戴森球的迹象。
另一种关于外星文明发展的假设是“冯诺依曼探测器”。我们知道，人类的基因可以自我复制，那么外星文明是否有能力制造出能自我复制的机器人呢？若此技术成为现实，外星人可以从母星发射装有可复制机器人的探测器，这些机器人到达新的星球后，便会利用当地资源复制自身，就像病毒一样。只要数百万年时间，冯诺依曼探测器就能遍布整个银河系。若外星文明也倾向于使用这种探测器，那么我们应该能够发现它们的踪迹。然而，人类至今未发现任何冯诺依曼探测器的迹象。
对于外星人，他们既令人着迷又使人畏惧。如果他们有能力访问地球，那他们的文明程度必定超越我们，而我们却不知道他们是敌是友。如果未来有一天，人类真的接收到了外星人传来的信号，我们是否应该回复呢？
“外星生命肯定存在，但人类绝对不该与他们接触。”——史蒂芬·霍金
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