现在是1950年。物理学家恩里科·费米与几位同事在新墨西哥州洛斯阿拉莫斯国家实验室外共进午餐。他的衬衫在炎热的沙漠风中飘动。
他抬头望向天空，据报道说：“大家都去哪儿了？”
他谈论的是外星人。这个问题被称为费米悖论，至今仍未得到解答。尽管有许多传闻轶事，但在我们的太阳系（或者，就此而言，在浩瀚的宇宙中）仍然没有令人信服的外星生命或技术证据。
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缺乏外星人存在的证据可能是因为他们不存在，或者是因为我们的采样深度不足以探测到他们——有点像在一个舀起的一桶海水中没有鱼出现就宣布整个海洋中没有鱼一样。“采样深度”指的是我们能够多么彻底和敏锐地进行搜索。费米的问题很有价值，因为它将可能性缩小到两种：要么地球附近没有外星人，要么我们目前的搜索方法不足。
这种二分法突出了科学中一个常见的挑战：确定我们的采样深度何时足以检测到某种效应，尤其是在该效应尚未完全理解的情况下。例如，在整个20世纪，天文学家在寻找绕其他恒星运行的行星时就面临着这一挑战。由于使用了更大、更灵敏的望远镜进行了专门的调查，此后发现了数千颗系外行星，但曾经有一段时间，这种搜索受到了强烈的质疑。乐观主义者认为，系外行星只是超出了观测范围；悲观主义者预测，即使它们存在，系外行星也远远超出了任何可想象的望远镜的测量能力。关于数据稀少的任何研究领域——包括对星际飞船的搜索——都可以做出类似的推测。
对于我们许多人来说，在附近太空搜寻星际旅行者的想法似乎是不必要的。“旅行者2号”宇宙飞船于1977年发射，花了12年才到达海王星。如果它被指向最近的恒星比邻星，则需要大约84,000年才能到达。比邻星距离我们约四光年；银河系的直径约为10万光年。在如此浩瀚的星系中，我们怎么能期望外星飞船在空间和时间上都与我们重叠呢？也许费米悖论并没有那么悖论。
然而，就宇宙时间而言，我们的星系似乎并没有那么浩瀚。银河系大约有130亿年的历史，而太阳系大约有45亿年的历史——这意味着我们星系中的许多岩石行星都比我们的行星古老得多。虽然与细菌生命相比，技术生命可能极其罕见，但如果它甚至在数十亿年前在一个星球上出现，那么早期的开始将为在人类出现之前开发星际探测器提供充足的时间。如果这些探测器可以使用当地材料自我复制以制造和发射更多的探测器，它们就可以呈指数级扩散。最近的模拟表明，即使这些探测器的速度仅限于“旅行者”号的速度，它们也可能在银河系寿命的一小部分时间内遍布我们银河系的大部分区域。
那么，它们在哪里呢？
如果星际扩张是可能的，我们就有义务为了科学重新考虑费米著名问题背后的二分法。尽管听起来很奇怪，我们必须重新审视我们的采样深度。如果星际飞船就在附近，我们探测到它的机会有多大？我们是否忽略了什么？
这不会是第一次。历史上充斥着这样的发现，这些发现仅仅是因为有人重新评估了被认为是“可探测”的界限才得以实现。1546年，一位名叫吉罗拉莫·弗拉卡斯特罗的意大利医生提出了传染性微生物的存在，这比微生物学家安东尼·范·列文虎克显微镜允许直接观察到它们早了一个世纪。当时，流行的瘴气假说认为疾病是由腐烂的肉体散发出的“污浊空气”或有害气体引起的。因此，当弗拉卡斯特罗向他的同时代人提出他关于小型传染性“孢子”的想法时，他们可以理解地表示怀疑。在没有显微镜——或大到可以用肉眼瞥见的细菌的情况下，采样深度太浅了，弗拉卡斯特罗富有远见的想法注定要被驳回。
这种不幸的故事应该让我们停下来思考。我们是否过于仓促地驳斥了附近存在星际飞船的可能性？我们是否没有充分意识到我们采样深度的限制？
为了帮助找出答案，美国国家航空航天局（NASA）在2022年委托进行了一项独立研究，以确定目前的卫星和监视系统是否具有足够的采样深度来探测“不明异常现象”或UAP（政府用语，可能指外星飞船）。研究人员的结论是：
美国国家航空航天局的地球观测卫星舰队收集了地球系统内最多的数据，但它们通常缺乏探测相对较小的物体（如UAP）的空间分辨率……
商业卫星星座以亚米级到几米的空间分辨率提供图像，这与已知UAP的典型空间尺度非常匹配……这种数据的局限性在于，在任何给定时间，地球表面的大部分区域都没有被高分辨率商业卫星覆盖——对于特定的UAP事件，我们需要很幸运才能从太空获得高分辨率观测。
地球的大气层似乎出乎意料地大，就像微生物出乎意料地小一样。虽然大气层如此透明且如此近，但我们并没有完全掌握其中的一切。考虑到地球海洋的平均深度为2.3英里，而大气层向上延伸至约6,200英里，在那里它逐渐过渡到太空。
如果地球的大气层真是一块未被翻开的岩石，为什么没有更多以天体生物学为导向的科学家争先恐后地去窥探一下呢？（一个值得注意的例外是哈佛大学天体物理学家阿维·勒布，他是伽利略计划的联合创始人，该计划旨在搜索和研究地球上或附近UAP活动的证据。）正如弗拉卡斯特罗的同事对疾病的本质做了一系列假设一样，科学界也对技术物种做了一系列假设。其中最重要的是这样一种观点，即太阳系中的外星飞船或在银河系中渗透的宇宙文明会发出无可置疑的突出信号。这种观点鼓励我们去寻找可以被认为是荒谬地浪费和不切实际的宇宙技术力量的展示。反过来，它阻碍我们去寻找更安静、更微妙形式的外星技术，即使它们可能更常见。
从我们今天所处的历史优越地位来看，我们知道能源利用的进步通常伴随着效率的提高，而不仅仅是规模或广度的扩大。想想现代智能手机的小型化，而不是20世纪中期占据整个房间的计算机趋势。也许我们应该寻找复杂而紧凑的外星飞船，而不是喷射滥用能源的母舰。
考虑到这一点，我们可以想象回到1950年，重新措辞费米著名的午餐问题。
他的衬衫在炎热的沙漠风中飘动。他抬头望向天空。
“所有响亮、明显的外星人迹象在哪里？”他问道。
当像这样措辞时，最简单的解释就像拇指酸痛一样突出。也许外星人不会留下响亮、明显的迹象。也许他们的飞行器就在附近，也许还没有人费心去认真检查——但也许很快就会有人检查。
这是一篇观点和分析文章，作者或作者表达的观点不一定代表《大众科学》的观点。