摘要：如果我们花了数十年的时间构建高级望远镜来寻找其他行星的生活并空手而归？最近的一项研究探讨了我们可以从宇宙中学到的生活 - 即使我们没有发现生活或可居住性的迹象。研究小组使用先进的统计建模，试图探索有多少系外行星科学家应观察和理解，然后宣布地球以外的生命是常见或罕见的。...

如果我们花了数十年的时间构建高级望远镜来寻找其他行星的生活并空手而归？苏黎世Eth研究人员的最新研究包括通讯作家和SETI研究所的分支机构Daniel Angerhausen博士解决了这个问题，探索了我们可以从宇宙中了解的生活 - 即使我们没有发现生活或可居住性的迹象。研究小组使用先进的统计建模，试图探索有多少系外行星科学家应观察和理解，然后宣布地球以外的生命是常见或罕见的。

Angerhausen说：“即使是一个积极的检测也会改变一切 - 但是在那之前，我们需要确保从我们找不到的东西中尽可能多地学习。”

无效结果的挑战

在科学中，有时甚至找不到东西都会产生重要的见解。当科学家在系外行星上寻找生命时，他们通常专注于特定特征，例如水或氧气和甲烷等气体的迹象，可能表明生物学活性。但是，如果科学家找不到这些功能，会发生什么？我们还能学到一些有意义的关于宇宙中的共同生活的有意义的吗？

这项研究表明，如果科学家检查了40-80个行星，没有发现生命的迹象，他们可以自信地得出结论，类似行星的生命只有不到10-20％。但是，这在很大程度上取决于我们对每个观察的确定性。这样的发现将使科学家能够对宇宙中生命的流行构成有意义的上限，这是迄今为止不可能的。此外，即使仅在银河系中只有10％的行星也具有某种形式的生命，仍然可能是100亿或更多的行星。

首席作家Angerhausen说：“这种结果将是一个转折点。” “即使我们没有找到生命，我们最终能够量化具有可检测到的生物签名的行星的稀有或常见行星。”

对未来任务的影响

这些发现对即将到来的任务有直接影响，例如NASA的可居住世界天文台（HWO）和欧洲主导的大型干涉仪（生命）。这些任务将通过研究行星的大气层来研究数十个类似地球的行星，以了解水，氧气甚至更复杂的生物签名。根据这项研究，观察到的行星数量将足够大，可以得出关于我们银河邻里可居住性和生活的重要结论。但是，该研究还指出，即使使用高级工具，这些调查也需要仔细考虑不确定性和偏见，并得出框架以量化它们，以确保其结果在统计上有意义。

考虑不确定性

这项研究的一个关键见解是，个人观察中的不确定性（例如假否定性（当我们错过生物签名并将其标记为死亡星球））可能会显着影响结论。例如，如果检测工具可能会错过生物签名，那么这种不确定性会限制我们基于无效结果的任何结论。同样，如果调查中的许多行星不适合终身，但被错误地包括在内，这偏见了调查结果。

Angerhausen说：“这不仅仅是我们观察到的行星，这是关于我们看到或者看不到我们正在寻找的东西有多么自信。” “如果我们不小心并且对识别生活的能力过分自信，即使是一项大规模的调查也可能导致误导性结果。”

问更好的问题

该研究强调，正确的问题对于有意义的结果至关重要。而不是广泛地问“有多少行星有生命？” - 一个充满歧义的问题 - 更好地提出更具体且可衡量的问题，例如“保守居住区中哪一部分岩石行星显示出水蒸气，甲烷和氧气的明显迹象？”这种方法可帮助研究人员设计调查，这些调查自信地检测或排除特定功能。

为什么重要

即使将来的调查找不到外星生命的证据，他们仍然会对宇宙中罕见或常见的可居住条件有宝贵的见解。通过仔细考虑不确定性并提出精确的问题，科学家可以将无效结果变成有力的工具，以理解我们在宇宙中的位置。

这项工作提醒您，科学不仅仅是找到答案，还包括提出正确的问题并拥抱不确定性作为旅程的一部分。