研究人员声称，文明可能正在宇宙中快速传播 - {$web_name} 通向哈勃常数的阶梯

通向哈勃常数的阶梯。鸣谢:uux.cn/美国航天局、欧空局和a .菲尔德(STScI)
（神秘的地球uux.cn）据《今日宇宙》（马特·威廉姆斯）：搜寻地外智慧生物(SETI)一直受到不确定性的困扰。只有一个可居住的星球(地球)和一个技术先进的文明(人类)身为例子，科学家们依然局限于理论化其他智慧生命形式或许在哪里(以及他们或许在做什么)。成年人的生活：温柔句子
六十年后，费米著名难题的答案(“人都去哪了？”)仍未得到答复。从积极的一面来看，这为我们提供了许多机遇来假设或许的地点、促销和技术特征，以供前方的观测测试。
一种或许性是，文明的进展受到物理定律和行星生态承载能力的限制——也就是渗滤理论假说。在最近的一项探究中，菲律宾大学洛斯巴诺斯分校的一个团队超越了传统的逾渗理论，考虑了文明如何在三种各异类型的宇宙中进展(静态、暗能量主导和物质主导)。他们的结局表明，取决于框架，智能生命有有限的时间来填充宇宙，并有或许以指数形式这样做。
这项探究是由Allan L. Alinea和Cedrix Jake C. Jadrin开展的，他们是网友MacBook体验菲律宾洛斯巴诺斯大学数学科学和物理探究所的物理学助理教授和助教。他们论文的预印本“在均匀各向同性宇宙中‘文明’的渗透”最近被张贴到arXiv预印本办事器上。
在他们的探究中，探究小组考虑了如何依据逻辑增长函数(LGF)来阐释传统的逾渗理论，其中随着人口规模接近当地资源限制(又名承载力)所施加的最大值，人口的人均增长率变小。
逾渗理论
简而言之，逾渗理论刻画了当节点或链接被移除时，联网如何表现，其中它们将确认为更小的连接集群。这一理论使用于费米悖论的第一个已知实例或许是卡尔·萨根和威廉·纽曼在1981年提出的。在一篇题为“银河文明:人口动力学和星际研究”的论文中，他们觉得人类没有遇到地外文明(ETCs)的缘由是由于星际探索和定居不是线性现象。
哈特-蒂普勒猜想觉得，先进的etc很久过去就已然殖民了我们的星系(所以，它们并不存在)，与此相反，萨根和纽曼假定星际探索是一个研究的难题。杰弗里·a·兰迪斯在他1993年的论文《费米悖论:基于逾渗理论的方法》中阐述了同样的观点，他觉得物理定律对星际增长施加了限制。依据兰迪斯的说法，并不存在盼望地外文明的“一致动机”:
“既然有或许，考虑到足够多的地外文明，一个或多个肯定会着手这样做，赵露思民生新闻或许出于我们不得知的动机。殖民化将需要相当长的时间，并且相当昂贵。假设不是所有的文明都有兴趣为远在前方的回报付出如此巨大的代价是很合理的。人类民间由探索和殖民的文化和无意这样做的文化混合而成，有时跨越极远的距离。”
同样，美国宇航局系外行星操控系统科学中心(NExSS)的亚当·弗兰克教授和同仁在2019年写了一篇题为“费米悖论和极光效应:系外文明定居，扩张和稳态”的论文。受金·斯坦利·罗宾逊2015年的小说《极光》的启发，他们觉得星际定居将发生在集群中，由于并非所有潜在的宜居行星都适合外星物种。简而言之，物理、生物和进化的法则限制了一个物种在银河系定居的距离和速度。
以便限制这些限制，探究小组考虑了宇宙的三种首要宇宙学模型，含有静态、物质主导和暗能量主导。正如爱因斯坦和他的宇宙常数最初刻画的那样，静态宇宙在空间和时间上是无限的，既不膨胀也不收缩。物质主导的今日直播带货一览宇宙刻画了大爆炸后98亿年前的宇宙状态，当时物质的能量密度超过了辐射的能量密度和真空的能量密度。
暗能量主导的宇宙刻画了宇宙演化的新近阶段，大约始于98亿年前，以加速膨胀为特征。该小组还依据逻辑增长函数考虑了所有三种状况，以确定行星数量随时间的转变。由此，该团队获得了他们探究的两个参数:T，解决均匀和各向同性的理想宇宙的球形若干所需的时间，以及H，刻画宇宙膨胀速率的哈勃参数——也被称为哈勃定律或哈勃-勒迈特定律。
针对一个静态的宇宙，他们察觉定居遵循LGF，相似于人口增长、传染病研究和化学反应的方式。正如他们在探究中强调的那样，这些动力操控系统遵循一种普通模式，由于有限的来源(在这种状况下，可居住的行星)而从相对慢慢的着手。但是，随着他们持续扩张和获取新的来源，这就使可用的数量成倍增多，研究速度加快。这一直持续到源的数量着手缩减和/或操控系统的元件耗尽。
令他们惊讶的是，探究小组在观察物质主导的暗能量宇宙时注意到了相似的行为。正如Alinea博士经由电子邮件告诉《今日宇宙》。
“值得注意的是，当空间本身在暗能量和物质主导的宇宙中膨胀时，沉降过程在很大程度上依然遵循逻辑增长函数。我们没有预料到这个结局，由于在我们看来，一个空间不断膨胀的操控系统与一个静止的操控系统大不一样。我们所得知的有关逾渗的大多数探究都是基于静态点阵(例如，森林火灾的研究、疾病的研究、信息的研究)，其中通常观察到逻辑增长行为。我们的探究将这种行为‘扩展’到晶格像我们自己的宇宙一样膨胀的状况。”
但是，他们的确察觉，与静态宇宙相比，膨胀宇宙的沉降速度有所延迟。针对暗能量主导的宇宙，他们察觉总沉降时间(T)以足够大的膨胀率(H)的发散为标志。依据哈勃定律，当H足够大时，一些行星会膨胀到地平线之外，变得“不可及”本质上，遥远的行星后退的速度或许比光速还快，这使得一个正扩张的文明不太或许到达它们。
他们还察觉，在哈勃球(H)较小的状况下，T和H之间的关系是线性的——换句话说，T大致等于H (T ~ H)。针对一个物质占主导地位的宇宙，他们的察觉表明，当H同样小时，同样的关系适用，但当H变得更大时，关系显著改变到T~ H2。与暗能量占主导地位的宇宙相比，T不会呈指数增长或达到无穷大，除非H是无穷大。艾莉尼尔说:
“这很有趣，由于物质主导的宇宙也具有视界的特征。这意味着，针对这个宇宙中距离参考行星足够远的行星来说，它们正以比光速更快的速度后退，这使得它们看起来似乎无法到达。但是，针对一个物质主导的宇宙，依据弗里德曼方程，运动中的哈勃球正收缩而不是膨胀。简易而非官方地说，宇宙中远离参考行星的那些行星(最初'移动'速度超过光速的行星)正'减速'，使它们可以到达，至少在原则上是这样。”
他们在哪里？
依据他们的结局，探究小组确定，高级文明通常会遵循一种增长走向，这种走向着手慢慢，但会随着时间的推移而起飞，最后随着“可到达”行星的数量耗尽而放缓并停止。正如Alineal博士所刻画的，“这种模式的标志是一个三阶段模式:慢结算率–>快结算率–>慢结算率。”难题依然是:这对费米由来已久的难题意味着什么？这种三阶段模式如何合作我们完善在银河系中扩展的高级文明的检索？
为此，探究小组得出结论，我们的星系当下或许正处于第一阶段，其特色是慢慢的定居速度。这或许是由于如今只有少数聪明、先进的文明参与星际定居。“这个慢慢的阶段或许会因‘活’行星之间的远距离而加剧。但是一旦达到一定数量的旅行文明，我们或许会进入第二阶段，以高效的定居速度为特征。进入这个阶段后，假如有足够的时间，我们或许最后会和外星人打招呼。”
另外，他们的结局提出了人类有朝一日变成星际物种的或许性，这也许是确保我们物种持续生存和进展的一种手段。在暗能量主导的不断膨胀、不断加速的宇宙中，这代表着一种考验。但是正如Alineal博士归纳的那样，有一些挑选:
“尽管有足够的技术可以接近光速，但要到达宇宙中的任何一个星球，尤其是遥远的星球，依然是一个考验。话虽如此，这个宇宙中有一个球形若干，以我们的位置为中心，它的行星是可以到达的，至少在原则上，是可以定居的。除此之外，还有一些行星以高于光速的速度远离我们，或许无法到达。不幸的是，这个球体正压缩，所以我们可以居住的宇宙的一若干，尽管在人类的尺度上很大，但随着时间的推移，变得越来越小。”
“假如有一种机制将宇宙驱动到一种状态，使其膨胀率与物质主导的宇宙一样或相似，那么我们将足够幸运地拥有一个宇宙，原则上，它可以被殖民到离我们任何距离的地方；也就是说，宇宙中的殖民和人类作用不受任何领域的限制，不像暗能量主导的宇宙那样。”
综上，费米难题的答案或许是，先进文明正处于早期的慢慢扩张阶段，这(到当下为止)阻止了我们开展接触。但是随着我们可以占据的哈勃空间(H)的球形体积的拓展，我们更有或许足够接近其他人的体积，以至于我们最后会得知我们在宇宙中并不寂寞。相似地，尽管暗能量或许会限制我们可以到达的距离(在我们的星系内，不会更远)，但足够大的空间将使我们能够持续进展，并可以防止一次灾难性的命运夺走我们所有的物种。
谁得知呢？也许宇宙膨胀不会像过去40亿年那样持续下去，宇宙会减速并达到某种稳态——爱因斯坦更愿意相信的那种。在那种状况下，我们的哈勃球体或许会持续无限膨胀，宇宙文明之间不会缺少混合。这的确带来了一些令人兴奋的前景，不是吗？