費(fèi)米悖論是指對地外文明存在的高概率估計與缺乏相關(guān)證據(jù)之間的矛盾。近幾十年來，許多科學(xué)家對費(fèi)米悖論提出了幾種解釋，包括星際殖民完全遵循逾滲理論基本規(guī)則的可能性。NASA的行星外系統(tǒng)科學(xué)研究中心的研究人員提出了這樣一個觀點:為什么人類找不到外星人？也許對于外星人來說，訪問地球的成本可能太大了。

什么是逾滲理論？

逾滲理論最初用于解釋多孔介質(zhì)中的流體流動，但后來在許多方面得到了應(yīng)用。比如用來討論外星人，就是指銀河系處于不平衡狀態(tài)，某些區(qū)域的星系相對集中，某些區(qū)域的星系稀疏。而我們地球就在銀河系郊區(qū)外面，相當(dāng)于五環(huán)外。所以，住在城里的朋友自然不想大老遠(yuǎn)去郊區(qū)溜達(dá)。

費(fèi)米悖論背后的一個主要假設(shè)是，僅銀河系的恒星數(shù)量就有4000億顆，宜居帶有數(shù)億顆行星。先進(jìn)的地外文明應(yīng)該在我們銀河系占據(jù)了相當(dāng)大的比例。作為探索和擴(kuò)大其文明范圍的自然力量的一部分，高等文明將殖民其他恒星系統(tǒng)。

如果星際旅行對于高級地外文明來說是可行的，那么阻礙人類進(jìn)行星際旅行的最大困難是什么？毫無疑問，答案肯定是技術(shù)。簡單來說，宇宙飛船從一顆恒星到達(dá)另一顆恒星所需的能量非常高，尤其是當(dāng)涉及到大型載人宇宙飛船時。

無法達(dá)到光速！

愛因斯坦的“狹義相對論”本質(zhì)上是說光速是物體無法達(dá)到的絕對極限。根據(jù)公式E=mc2，物體的能量等于物體的質(zhì)量乘以光速的平方。也就是說，當(dāng)一個物體接近光速時，它的質(zhì)量總是增加的。要讓一個物體達(dá)到光速，必須消耗無限的能量來加速。一旦達(dá)到光速，物體的質(zhì)量就會變成無窮大。因此，除非我們物理學(xué)的發(fā)展發(fā)生巨大的變化，否則不可能實現(xiàn)光速。

以目前最快的星際探測器旅行者1號為例，速度約為17 km/s，到達(dá)最近的恒星需要幾萬年。如果速度提高100倍，需要100年才能到達(dá)半人馬座阿爾法星。

在眾多尋找外星人的理論中，不得不提哥白尼原理。是指人類或地球在整個宇宙中沒有任何特殊的地位或重要性，即在考慮智慧生命的可能性時，不應(yīng)假設(shè)地球或人類是唯一的。

但哥白尼原理最大的爭議是，如果地球不是特別的，那么為什么迄今為止還沒有發(fā)現(xiàn)外星文明或智慧生命？還是根本沒有外星人，還是距離太遠(yuǎn)，無法相互交流？

如果接受哥白尼原理作為指導(dǎo)原則，我們就不得不承認(rèn)，任何智慧物種在星際飛行中都將面臨和我們一樣的挑戰(zhàn)。而且因為我們沒有預(yù)見到這些問題的解決方案，除非我們在對物理的理解上有重大突破，或許其他物種都找不到。這是“大沉默”的原因嗎？

星際迷航很貴！

探索的代價太大了。1961年至1973年間，美國實施了水星計劃、雙子座計劃和阿波羅計劃。前兩個計劃為美國登月奠定了基礎(chǔ)，分別耗資23億美元和100億美元；阿波羅計劃的成本高達(dá)254億美元。把這些費(fèi)用加起來，包括通貨膨脹，今天應(yīng)該是2000多億美元。

美國雄心勃勃的阿耳忒彌斯計劃將在四年后重返月球，預(yù)算為350億美元。目前的研發(fā)，如泰空火箭發(fā)射系統(tǒng)、獵戶座飛船、人類著陸系統(tǒng)和機(jī)器人研究任務(wù)，還沒有列入300億美元。

僅僅是在地球上唯一的衛(wèi)星上著陸就花了這么多錢，所以如果你想執(zhí)行星際任務(wù)，你可以想象成本。

星際迷航需要什么樣的引擎？

自Tai 空時代開始，科學(xué)家們就如何將探測器發(fā)送到離地球最近的恒星提出了許多理論和建議。這些理論建議都有一個共同的關(guān)注點:人類有生之年能否到達(dá)半人馬座阿爾法星。最直接的無疑是獵戶座計劃，它將依靠一種叫做“核脈沖推進(jìn)”的方法。

獵戶座計劃由泰德·泰勒和普林斯頓高等研究院的物理學(xué)家弗里曼·戴森領(lǐng)導(dǎo)。他們指的是1947年幫助設(shè)計最早氫彈的斯坦尼斯勞·烏蘭姆構(gòu)想的“核脈沖火箭”。假設(shè)下，一艘大型星艦是利用一系列微型原子彈的能量推進(jìn)的。

不考慮這個方案的可行性，簡單直接有效，理論上可以達(dá)到光速的5%。但根據(jù)戴森1968年的估算，一艘獵戶座飛船的重量在40-400萬噸之間，建造成本為3670億美元。你可以想象，這個計劃以失敗告終。

另一個想法是核動力火箭-代達(dá)羅斯項目。

該項目由英國星際協(xié)會于1973年至1978年開展，研究“聚變推進(jìn)”的概念。代達(dá)羅斯設(shè)計的飛船也很大，需要在Tai 空建造。它的重量為5.4萬噸，由電子射線點燃的氘/同位素氦-3混合物可以達(dá)到光速的7.1%，并在50年內(nèi)到達(dá)巴納德星。如果按目前的價格建造，它將接近6萬億美元。

事實上，這兩個計劃都是在上個世紀(jì)構(gòu)思的。經(jīng)過幾十年的技術(shù)發(fā)展，有沒有新的可行方案？真的有！

物理學(xué)家杰拉德·杰克遜(Gerard Jackson)和斯蒂芬·豪伊(Stephen Howie)曾向NASA推廣反物質(zhì)推進(jìn)器。可惜制造反物質(zhì)并不容易，一克反物質(zhì)燃料的成本估計在1萬億美元左右。根據(jù)美國宇航局的一份報告，兩級反物質(zhì)火箭將需要81.5萬多噸燃料，在大約40年內(nèi)到達(dá)比鄰星。

所以以人類目前的技術(shù)，想一輩子星際旅行是不現(xiàn)實的，除非有幾項重大的技術(shù)發(fā)展可以降低相關(guān)成本。同樣，對于外星人來說，他們的探索活動也不能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出自己的領(lǐng)地。外星人說:“地球太遠(yuǎn)，又沒有高鐵，我就不來了！”