哥白尼原理是指地球并非位于宇宙中心，也不是以任何方式特别存在的观点。尼古拉·哥白尼在 16 世纪首次提出该原理时，它开启了一种全新的思考我们星球的方式。
自那时以来，科学家们更广泛地应用该原理，认为人类在宇宙中并没有什么特别的优势。我们只是一个普通星系中一个普通角落里一个普通星球上的普通观察者。
这种思维方式产生了深远的影响。它使哥白尼提出了地球绕太阳运行的观点，也使爱因斯坦提出了广义相对论。它也经常指导物理学家、天文学家和宇宙学家思考宇宙的本质。
现在，英国诺丁汉大学的 Tom Westby 和 Christopher Conselice 利用哥白尼原理，对地外文明的存在提出了新的看法。他们指出，该原理暗示地球上允许智能生命进化的条件并没有什么特别之处。因此， wherever these conditions exist，智能生命可能会在与地球上大致相同的时间尺度上进化。
这种“天体生物学哥白尼原理”对于天文学家估计可能与我们交流的地外文明数量的方式具有重要意义。事实上，Westby 和 Conselice 已经进行了计算，并表示，根据他们能设定的最严格的数字限制，目前银河系中大约有 36 个具有这种能力的文明。但这些数字伴随着一个重要的警告，这也揭示了费米悖论，该悖论提出了一个著名的观点，即如果存在智能外星人，我们现在肯定应该已经看到它们了。
首先，一些背景知识。早在 1961 年，美国天体物理学家弗兰克·德雷克就写下了一个引人入胜的方程，该方程估计了我们银河系中能够交流的地外文明数量。
德雷克方程
德雷克方程首先估计了银河系中的恒星数量，然后计算出有多少恒星拥有位于宜居带的行星。然后它估计了生命在其中产生以及生命变得智能并能够交流的比例。
最后一项是这个文明发出我们可以探测到的信号的时间长度。结果是我们今天可能能够交流的文明数量。
多年来，天体物理学家以多种方式重新解释了这些数字，随着新想法和观测数据的出现而修改他们的估计。而且，在过去的几年里，出现了大量新的观测数据，这些数据有可能巩固其中一些数字。
特别是，天文学家已经证实了系外行星的存在，并开始了解它们在整个银河系宜居带中的普遍程度。这为德雷克方程提供了一些硬数字。Westby 和 Conselice 已经根据最新的数据更新了该方程。
但他们利用天体生物学哥白尼原理做得更远。该原理认为，如果一颗行星位于富含生命必需的重元素的恒星系统的宜居带中，那么智能生命将在 45 亿到 55 亿年的时间尺度上出现。
其原理是，智能生命在地球上已经存在了 50 多亿年，而我们宇宙的角落并没有什么特别之处。因此，在其他类似的角落，在相同的时间尺度上也会发生同样的事情。
然而，这比想象生命可以在行星 50 亿年后（许多恒星有 100 亿年）的任何时候出现要严格得多。这就是为什么研究人员称之为“强条件”。
当天文学家将这些数字代入德雷克方程时，文明的数量是巨大的。但还有另一个限制因素——这些文明进行交流的时间长度——无论是几个世纪、几千年还是更长。显然，它们能够交流的时间越长，我们与它们重叠的可能性就越大。
然而，Westby 和 Conselice 决定使用 100 年的数字。“我们知道我们自己的文明已经有 100 年的无线电通信历史了，”他们说。因此，这是他们计算的下限。
结果很有趣。“在强条件下，我们发现我们银河系中至少应该有 36 个文明，”Westby 和 Conselice 说，尽管这个数字可能高达 211 个，低至 4 个。
这可能看起来是一个相当大的数字，但银河系是一个巨大的地方。研究人员说，如果这些文明均匀分布在银河系中，它们之间的距离将非常遥远。“最近的距离可能达到 17,000 光年，使得以目前的技术进行通信甚至探测这些系统几乎是不可能的，”他们说。
费米悖论
这立即反驳了费米悖论，该悖论有时被用来暗示我们必须是宇宙中唯一的生命。并非那里没有智能文明，而是它们在银河系中分布得如此稀疏，以至于我们无法发现它们。
正如道格拉斯·亚当斯（Douglas Adams）著名地说过的：太空很大。而我们搜寻智能生命迹象的范围只是一小部分。Westby 和 Conselice 指出，计算表明搜索的体积相当于地球海洋的 7,700 升。
当然，研究人员清楚他们论点的局限性。他们承认了仅根据一个样本得出任何推论的普遍警告。但这并没有阻止他们进行猜测。
研究人员还得出了一些其他有趣的结论。他们指出，如果他们假设原始生命在条件合适的地方会产生，那么宇宙应该到处都是生命。“如此慷慨的假设导致对银河系中原始生命栖息地的估计数量高达数百亿，”他们说。
现在唯一的问题是，我们多久才能发现它的证据。
参考：The Astrobiological Copernican Weak and Strong Limits for Intelligent Life arxiv.org/abs/2004.03968
