新理论模型表明 我们的宇宙可能不具备生命存在的最佳条件

一个新的理论模型估算了在我们的宇宙和宇宙之外的任何假想宇宙中发展出智慧生命的可能性--这与著名的德雷克方程（Drake Equation）有异曲同工之妙。德雷克方程由美国天文学家弗兰克-德雷克（Frank Drake）博士于20世纪60年代提出，旨在计算我们的银河系中可探测到的地外文明的数量。

60 多年后的今天，由杜伦大学领导的一个天体物理学家小组提出了一个不同的模型。 这个模型并不关注地外文明，而是研究了宇宙加速膨胀和恒星形成速度所创造的条件。

这种膨胀被认为是由暗能量驱动的，暗能量是一种占宇宙三分之二以上的神秘力量。

这张哈勃太空望远镜拍摄的图像捕捉到了一个三恒星系统，它可能孕育着适合居住的行星。 我们最近的恒星邻居--半人马座阿尔法星系包括三颗恒星。 资料来源：NASA、ESA、G. Duchene（格勒诺布尔第一大学）；图像处理： Gladys Kober（美国国家航空航天局/美国天主教大学）

由于恒星是我们所知的生命出现的先决条件，因此该模型可用于估算在我们的宇宙中，以及在由假设的不同宇宙组成的多元宇宙中产生智慧生命的概率。

新研究并不试图计算宇宙中观察者（即智慧生命）的绝对数量，而是考虑了随机选择的观察者居住在具有特定属性的宇宙中的相对概率。

论文的结论是，一个典型的观察者会发现暗能量的密度远远大于我们宇宙中的暗能量密度--这表明暗能量所具有的成分使其成为多元宇宙中一个罕见和不寻常的案例。

论文中介绍的方法包括计算在整个宇宙历史中，不同暗能量密度下普通物质转化为恒星的比例。

该模型预测，在恒星形成效率最高的宇宙中，这一比例约为27%，而在我们的宇宙中，这一比例仅为23%。

这意味着我们并没有生活在形成智慧生命形式几率最高的假想宇宙中。 或者换句话说，根据模型，我们在宇宙中观测到的暗能量密度值并不是最大化生命出现几率的值。

不同暗能量密度值下宇宙同一区域的恒星数量。 按顺时针方向，从左上方开始，没有暗能量、暗能量密度与我们宇宙中的暗能量密度相同、暗能量密度是我们宇宙中暗能量密度的 30 倍和 10 倍。 这些图像由一套宇宙学模拟生成。 图片来源：Oscar Veenema

杜伦大学计算宇宙学研究所的首席研究员丹尼尔-索里尼（Daniele Sorini）博士说："了解暗能量及其对我们宇宙的影响是宇宙学和基础物理学面临的最大挑战之一。支配我们宇宙的参数，包括暗能量的密度，可以解释我们自身的存在。但令人惊讶的是，我们发现即使暗能量密度明显更高，也仍然与生命相容，这表明我们可能并不是生活在最有可能存在的宇宙中。"

新模型可以让科学家们了解不同密度的暗能量对宇宙结构形成的影响，以及生命在宇宙中发展的条件。暗能量使宇宙膨胀得更快，平衡了万有引力的拉力，创造了一个既能膨胀又能形成结构的宇宙。

然而，要发展生命，就需要有物质能够聚集在一起形成恒星和行星的区域，而且这些区域需要保持稳定数十亿年，才能让生命进化。

至关重要的是，这项研究表明，恒星形成的天体物理学和宇宙大尺度结构的演变以一种微妙的方式结合在一起，决定了产生智慧生命所需的暗能量密度的最佳值。

这项研究的共同作者、日内瓦大学的卢卡斯-隆布里瑟教授补充说："运用这个模型来探索生命在不同宇宙中的出现，看看我们对自己宇宙的一些基本问题是否必须重新解释，这将是一件令人兴奋的事情。

德雷克方程，一个用于计算在宇宙中发现生命或高级文明概率的数学公式，由罗切斯特大学的两位研究人员于 2016 年修订。 资料来源：罗切斯特大学

德雷克博士的等式更像是科学家寻找生命的指南，而不是一个估算工具或确定准确结果的严肃尝试。

它的参数包括银河系每年恒星形成的速度、有行星围绕其运行的恒星比例以及可能支持生命的世界数量。相比之下，新模型将宇宙中恒星的年形成率与宇宙的基本要素（如上述暗能量密度）联系起来。

这项研究由欧洲研究理事会（European Research Council）资助，爱丁堡大学（University of Edinburgh）和日内瓦大学（Université de Genève）的科学家也参与了研究，研究成果发表在今天的《皇家天文学会月刊》（Monthly Notices of the Royal Astronomical Society）上。

编译自/ScitechDaily