据英国一位研究人员称，如果你想知道，同类相空间探测可能不是我们还没有见过外星人的原因。计划天体物理学家Duncan Forgan 在国际天体生物学杂志上发表的一篇论文中，可以在预打印图书馆 arxiv中找到，探讨了一个可能的解决方案，这个问题挑战了我们对人类和我们在宇宙中的位置的信念 - 每个人都在哪里?
人们在一个漆黑的夜晚观星，有时候对这个问题无动于衷。无数的系外行星在其他恒星周围旋转，所以假设生命 - 特别是智能生命 - 至少在某些世界中出现并不是遥不可及的。
这些生命形式中的一小部分应该已经开发出先进的技术来发射星际宇宙飞船，虽然在太空中旅行这么长的距离需要很长时间，但宇宙已经存在了数十亿年 - 所以为什么我们没有看到任何痕迹外星人呢?
这个问题被称为费米悖论，以意大利裔美国物理学家命名，他在1950年以一些数学严谨的方式解决了这个问题。
考虑到使用自我复制探针(也称为冯·诺依曼机器)探索银河系的可能性，在20世纪60年代提出该技术的数学家之后，悖论得到了加强。
一个先进的文明可以发射一个探测器，能够从其他行星和小行星开采原材料，以建立自己的复制品。探测器和复制品然后将向前行进到不同的太阳系以再次复制它们，并且通过重复该过程，它们的数量将呈指数增长。
在相对较短的时间内 - 可能只有1000万年 - 银河系将充满了这些探测机器。
然而，与费米一致，我们还没有发现附近的一个采矿小行星用于金属或在月球上建立一个克隆车间。
多年来，科学家提出了许多可能的原因来解释这一点。
也许探测器仍然在途中，或者故意隐藏自己，或者我们只是没有找到正确的标志。也许地球在举办生活方面确实是独一无二的，或者智慧文明注定要在实现星际旅行之前摧毁自己。或者，由于潜在的风险，文明可能不会建立自我复制的探测器。
自我复制可能导致编码错误，”苏格兰圣安德鲁斯大学新研究的主要作者Forgan解释道。“这些'突变'将代代相传，产生无法预料的意外后果。”
一种被称为捕食者 - 猎物假设的潜在后果涉及一些探测器“进化”成捕食者，这些捕食者蚕食其他探测器作为制作拷贝的有效方式。
“这将减少探测器的总数，确保人类不会看到它们，”Forgan说。
这种情况的人口动态在很大程度上未被研究，因此Forgan开始使用数学生物学中的捕食者 - 食饵模型来探索这一假设是否是费米悖论的可能答案。
Forgan使用了Lotka-Volterra方程：一对一阶微分方程经典地用于描述两个物种与捕食者 - 食饵动态的相互作用，特别是群体随时间的波动。
Forgan将这些方程应用于跨星际网络的假设自复制探针。
“在网络中，每颗恒星都会捕食捕食者 - 猎物种群，它们从邻近的恒星系统传输和接收捕食者和猎物，”他解释道。
通常，Lotka-Volterra方程的解决方案会发生振荡 - 有时掠食者的数量超过猎物，有时反之亦然。在这种情况下，Forgan最终得到了这样一个振荡解决方案。
“取决于两个种群的局部生长模式以及捕食者和恒星之间的猎物的流动，有许多稳定的解决方案，其中有相对大量的猎物探测器栖息在银河系中，”Forgan说。
这意味着捕食者 - 猎物假设并没有显着减少探测器的总体数量，这表明仍然存在大量探测器。
因此，Lotka-Volterra模型实际上并没有为费米的问题提供任何有说服力的解决方案。
澳大利亚阿德莱德大学的数学家刘易斯米切尔说，尽管这篇论文很有趣且富有冒险精神，但他不确定这些概念是否会在实验上被测试。
“对于像这样的复杂模型，特别是在你有很多可以调整的参数的地方，它几乎可以产生任何类型的行为，”他解释道。
这些模型可以产生费米悖论的解决方案，费米悖论的非解决方案，以及介于两者之间的几乎任何东西 - 并且为了测试哪一个是正确的，我们需要约束这些参数或者通过实验测试模型的预测。
通常，Lotka-Volterra方程考虑了四个因素：猎物的生长速度，捕食者摧毁猎物的速度，捕食者的死亡率，以及捕食者通过消耗猎物而增加的速度。
在地球上的捕食者 - 食饵系统中，数学家通常从观测中很好地了解这些数字，但对于航天器的假设系统，参数只是疯狂的估计。
“不幸的是，Forgan模型中的参数不太可能通过实验来衡量，”米切尔说。
“如果没有观察到外星飞船之间的一些星际间冲突，我们可能不会测试它可能很快就会做出的任何预测。
“当然，如果我们设法收集足够的数据来观察模型建议的捕食者 - 猎物动态，我们无论如何都会解决费米悖论!”
Forgan在他的分析中也做了各种其他假设，包括假设探针首先会发生变异的最初前提。当然，一个足以建造这种技术的文明将采取保障措施来保护航天器免受随机错误的影响，即使在很长的时间内也是如此。
但是，本文提出了一个有趣的思想实验。负面结果是科学的一个重要方面 - 通过排除费米悖论的潜在解决方案，我们逐步接近真正的答案。