一個新的理論模型估算了在我們的宇宙和宇宙之外的任何假想宇宙中發展出智慧生命的可能性–這與著名的德雷克方程式（Drake Equation）有異曲同工之妙。德雷克方程式由美國天文學家弗蘭克-德雷克（Frank Drake）博士於1960年代提出，旨在計算我們的銀河系中可探測到的地外文明的數量。

60 多年後的今天，由杜倫大學領導的天文物理學家小組提出了一個不同的模型。 這個模型並不關注地外文明，而是研究了宇宙加速膨脹和恆星形成速度所創造的條件。

這種膨脹被認為是由暗能量驅動的，暗能量是一種佔宇宙三分之二以上的神秘力量。

這張哈伯太空望遠鏡拍攝的影像捕捉了一個三恆星系統，它可能孕育著適合居住的行星。 我們最近的恆星鄰居–半人馬座阿爾法星系包括三顆恆星。 資料來源：NASA、ESA、G. Duchene（格勒諾布爾第一大學）；影像處理： Gladys Kober（美國國家航空暨太空總署/美國天主教大學）

由於恆星是我們所知的生命出現的先決條件，因此該模型可用於估算在我們的宇宙中，以及在由假設的不同宇宙組成的多元宇宙中產生智慧生命的機率。

新研究並非試圖計算宇宙中觀察者（即智慧生命）的絕對數量，而是考慮了隨機選擇的觀察者居住在具有特定屬性的宇宙中的相對機率。

論文的結論是，一個典型的觀察者會發現暗能量的密度遠遠大於我們宇宙中的暗能量密度–這表明暗能量所具有的成分使其成為多元宇宙中一個罕見和不尋常的案例。

論文中介紹的方法包括計算在整個宇宙歷史中，不同暗能量密度下普通物質轉化為恆星的比例。

模型預測，在恆星形成效率最高的宇宙中，這一比例約為27%，而在我們的宇宙中，這一比例僅為23%。

這意味著我們並沒有生活在形成智慧生命形式幾率最高的假想宇宙中。 或者換句話說，根據模型，我們在宇宙中觀測到的暗能量密度值並不是最大化生命出現幾率的值。

不同暗能量密度值下宇宙同一區域的恆星數量。 順時針方向，從左上方開始，沒有暗能量、暗能量密度與我們宇宙中的暗能量密度相同、暗能量密度是我們宇宙中暗能量密度的30 倍和10 倍。 這些圖像由一套宇宙學模擬生成。 圖片來源：Oscar Veenema

杜倫大學計算宇宙學研究所的首席研究員丹尼爾-索里尼（Daniele Sorini）博士說：”了解暗能量及其對我們宇宙的影響是宇宙學和基礎物理學面臨的最大挑戰之一。支配我們宇宙的參數，包括暗能量的密度，可以解釋我們自身的存在 但令人驚訝的是，我們發現即使暗能量密度明顯更高，也仍然與生命相容，這表明我們可能並不是生活在最有可能存在的宇宙中。

新模型可以讓科學家了解不同密度的暗能量對宇宙結構形成的影響，以及生命在宇宙中發展的條件。暗能量使宇宙膨脹得更快，平衡了萬有引力的拉力，創造了一個既能膨脹又能形成結構的宇宙。

然而，要發展生命，就需要有物質能夠聚集在一起形成恆星和行星的區域，而這些區域需要保持穩定數十億年，才能讓生命進化。

至關重要的是，這項研究表明，恆星形成的天文物理學和宇宙大尺度結構的演變以一種微妙的方式結合在一起，決定了產生智慧生命所需的暗能量密度的最佳值。

這項研究的共同作者、日內瓦大學的盧卡斯-隆布里瑟教授補充說：「運用這個模型來探索生命在不同宇宙中的出現，看看我們對自己宇宙的一些基本問題是否必須重新解釋，這將是一件令人興奮的事情。

德雷克方程，一個用於計算在宇宙中發現生命或高級文明機率的數學公式，由羅徹斯特大學的兩位研究人員於2016 年修訂。 資料來源：羅徹斯特大學

德雷克博士的等式更像是科學家尋找生命的指南，而不是一個估算工具或確定準確結果的嚴肅嘗試。

它的參數包括銀河系每年恆星形成的速度、有行星圍繞其運行的恆星比例以及可能支持生命的世界數量。相較之下，新模型將宇宙中恆星的年形成率與宇宙的基本要素（如上述暗能量密度）連結起來。

這項研究由歐洲研究理事會（European Research Council）資助，愛丁堡大學（University of Edinburgh）和日內瓦大學（Université de Genève）的科學家也參與了研究，研究成果發表在今天的《皇家天文學會月刊》（ Monthly Notices of the Royal Astronomical Society）上。

編譯自/ ScitechDaily