外星人探索·我们其实几乎没找过：六十年搜寻只捞起一浴缸海水

每次谈到"为什么找不到外星人"，讨论总会迅速滑向那些宏大的解释：大过滤器、黑暗森林、动物园假说、文明自毁。可在跳到这些之前，有一个更朴素、也更尴尬的问题几乎没人认真算过——六十年过去了，我们究竟搜过多大一片天？如果这个数小到离谱，那么所谓的"宇宙寂静"，可能压根就不是一个需要解释的现象。

一、被当作前提的那个"事实"

费米悖论几乎所有的表述形式，都埋着一条没被说出口的前提：人类已经认真找过了，而且没找到。

1975 年，天文学家 Michael Hart 把"此刻地球上没有外星人"这件事命名为"事实 A"，并以此推出银河系里大概本来就没有别人。后来 David Brin 称之为"大寂静"，Paul Davies 称之为"诡异的寂静"。有人走得更远，Frank Tipler 在 1993 年直接说 SETI 是浪费时间。

顺带一提，"费米悖论"这个名字本身也有点冤枉。研究者 Robert Gray 在 2015 年梳理过它的来历，结论是：它既不是费米提出的，也算不上一个悖论。

但争论"事实 A"成不成立之前，得先问：搜寻的完备度到底有多高？

二、一杯海水

2010 年，为纪念 SETI 开展五十周年，Jill Tarter 和同事们给出了一个后来被反复引用的比喻。他们构想了一个"宇宙干草堆"：里面塞满了天然的射电噪声，而人造信标就是那根针。

这个干草堆不只是空间。它还包括信号可能出现的频率、持续多久、以什么方式变化、有多强，以及地面射电望远镜的灵敏度够不够。把这些维度乘在一起，再对照人类已经完成的观测，Tarter 的结论是：迄今为止的搜寻量，相当于从地球全部海洋里舀了一杯水，检查里面有没有鱼。

一杯水里没有鱼，你会因此宣布"海洋中不存在鱼类"吗？不会。你只会说：这杯水太少了。Tarter 那句比喻的杀伤力就在这里——它不是在辩护 SETI 的成绩，而是在指出，那些用"没找到"来否定"存在"的推理，在统计上根本不成立。

但比喻终究是比喻。它凭什么是一杯，不是一桶，不是一滴？

三、把比喻变成一次积分

2018 年，宾夕法尼亚州立大学系外行星与宜居世界中心的 Jason Wright、Shubham Kanodia 和 Emily Lubar 决定把这件事算清楚。他们的论文题目直白得可爱：《SETI 到底做了多少？在 n 维宇宙干草堆里找针》，先在预印本平台公开，随后发表于《天文学报》。

他们没有沿用 Tarter 的参数设定，而是自己重新划定了干草堆的边界，建成一个可解析积分的模型。论文摘要里自述为八维模型（不同科普报道按维度拆分方式不同，也有按九维计的），这八个方向大致包括：

三个空间维度——你观测了多远、覆盖了多大一片天区；灵敏度——多微弱的信号还能被你分辨出来；频率与带宽——外星人可能在哪个频段广播，而你的接收机开在哪一段；偏振——信号是否具有特定偏振态，而你的设备是否匹配；调制方式——信息是怎么加载上去的；以及重复率——信号是持续的还是间歇的，你在它出现的那几分钟里，恰好在看那个方向吗？

这才是问题的真正形状。你以为搜寻是"看了多少颗星"，其实那只占八个维度里的三个。剩下五个维度上，任何一处对不上，信号就在你眼皮底下溜走了。

四、两个数字之间的深渊

把边界定下来之后，积分给出了具体的体积。

整个干草堆的总量是 6.4×10¹¹⁶（单位为 m⁵·Hz²·s·W⁻¹，这是把八个维度乘在一起后的复合单位，不必细究）。而人类历史上几项大型射电 SETI 计划——包括近年规模最大的"突破聆听"——加在一起搜过的部分是 2.4×10⁹⁸。

两者之比：3.8×10⁻¹⁹。

论文作者给出的类比是：这大约相当于一个大浴缸或一个小泳池的水，之于地球全部海洋。换算成升，Wright 在采访中说得更具体——我们检查过的量约为 7700 升，而地球海洋总量是 1.335 万亿亿升。Tarter 那杯水的比喻，被证明只是略微夸张，方向完全正确。

Wright 有一句话说得很实在：如果你从海里随便舀一浴缸水，本来就不该每次都指望里面有鱼。

五、为什么会差这么远

直觉上很难接受。绿岸的百米大天线、阿雷西博几十年的运行、突破聆听的海量数据——这些加起来还不到十亿亿分之一？

问题出在维度相乘上。假设你把天区覆盖率提高十倍，听起来是巨大进步；但如果频率覆盖只有可能范围的千分之一，重复率窗口只对上百分之一，几项一乘，总完备度立刻被压回原形。多维空间的体积增长是指数式的，任何一维上的短板都会被其他维度成倍放大。

更麻烦的是，其中好几个维度我们连边界都划不准。外星人会用什么调制方式？会不会只在特定时刻发射？信号是窄带还是宽带？这些没有先验答案，只能靠假设。Wright 团队因此还随论文附了一段 Python 脚本，供后来者按自己的假设重算干草堆体积——他们希望这套形式化框架能变成一个通用的坐标系，让不同搜寻计划的"上限"和"完备度"第一次可以互相比较。

六、"事实 A"其实也没那么硬

论文顺手还动了另一块基石。

"事实 A"隐含的假设是：只要有飞行器抵达太阳系，地球就会被永久殖民，因此我们必然会注意到。可 Wright 等人在 2014 年的一篇论文里指出，这个假设对我们唯一见过的技术物种——人类自己——就不成立。

人类横穿地球所需的时间，与支撑这种旅行的技术年龄之比小得惊人：靠飞机的话，是"天"比"几十年"，约万分之一；哪怕退回一千年前，也是"年"比"千年"，不到千分之一。按这个比例，人类早该在地球每个角落留下明显痕迹。可事实上，地球表面绝大多数地点，至今看不出任何人类或人类技术存在过的显眼证据。

把这层逻辑挪到太阳系：如果我们把"事实 A"弱化成"今天太阳系里没有外星机器"，那么这句话的真伪其实相当不确定——因为我们几乎没有认真搜寻过太阳系内的人造异常物。

七、空结果不是失败，是刻度

论文里最有分量的一段，其实是方法论层面的。

Wright 团队把 SETI 放进一个更普遍的框架：所有对"尚未观测到的假说性现象"的搜寻，都是通过一连串越来越严格的空结果推进的。中微子最初也是这样——先在最容易的条件下找，找不到，于是给出一个上限；下一代实验把上限往下压一个量级，再找不到，再压。

关键在于，每一次"没找到"都必须转化成一个可量化的上限，后来者才能在此基础上改进。而 SETI 长期以来的困境是：它连这一步都还没走完。搜寻计划各自用不同的参数、不同的口径、不同的假设，彼此的结果无法叠加，也无法比较，"我们已经排除了什么"始终是一笔糊涂账。

这篇论文真正的贡献，不是那个浴缸的比喻，而是给这笔账立了一套记账法。

八、还没到失望的时候

把这些放在一起看，会发现一件略带讽刺的事：过去几十年里，关于"外星人在哪儿"的绝大多数哲学思辨，都建立在一个从未被核算过的前提上。人们为一片其实还没被翻找过的海域，认真设计了几十种"为什么这里没有鱼"的理论。

这不是说那些理论没有价值——大过滤器、宜居性约束、文明寿命，每一个都值得研究。只是它们目前还不需要用来解释任何东西。真正需要解释的现象，尚未出现。

Wright 在采访里说过一句让人心里一动的话：我们终于快要走到那个位置了——取决于宇宙里到底有多少东西可找，我们开始真的有机会找到点什么。

六十年，七千七百升。海还在那里。

参考信息来源

• Jason T. Wright, Shubham Kanodia, Emily Lubar，《How Much SETI Has Been Done? Finding Needles in the n-dimensional Cosmic Haystack》，The Astronomical Journal, 156, 260 (2018)，DOI: 10.3847/1538-3881/aae099；预印本 arXiv:1809.07252
• 美国天文学会科普平台 AAS Nova 专题解读：Searching for Alien Needles in the Cosmic Haystack（含干草堆体积与已搜比例的数值引用）
• Tarter et al. (2010) 关于宇宙干草堆与"一杯海水"比喻的原始论述，转引自上述论文引用
• 《科学新闻》（Science News）对 Jason Wright 的采访报道：Only a small fraction of space has been searched for aliens
• 文中数值（6.4×10¹¹⁶、2.4×10⁹⁸、3.8×10⁻¹⁹、7700 升）均取自上述同行评审论文及其官方科普解读，非二手推算