[R*每年在銀河系新生的恒星數量]
外星文明要存在,首先必須有一顆恒星為其提供適宜的成長環境。恒星的“出生率”已經大致為我們所知。經修正調低后,如今天文學家估計每年新生成3顆~10顆恒星,這便是R*的數值范圍。當然,現在就能夠與我們交流的文明肯定位于數百萬或數十億年前誕生的恒星周圍。這一公式假設恒星出生率基本保持穩定——近幾十億年來的情況似也確乎如此。
3<R*<10
[fp恒星伴有行星的概率]
外星生命存在的第二個必要條件:必須有一顆圍繞恒星運行的行星供其居住。這點不用擔心,太陽系系外行星專家們已經發現了500多個行星系,而且每個月這份名單都有新成員加入!有些專家甚至相信,幾乎每顆恒星都至少有一顆行星相伴左右……但根據實際發現情況來看,不同估算將這一概率謹慎地限定于10%~50%之間。
0.1<fp<0.5
[ne一個恒量系中“宜居”星球的平均數量]
存在能夠供外星生命居住的星球嗎?這是第一個不確定因素。如要誕生生命,星球必須相對穩定;擁有液態水,就我們所了解的生命形式來說,液態水必不可少;冷暖適中,即離恒星不遠不近,以太陽系為例,“宜居區域”必須大致位于金星和火星之間(這兩個星球上現在都沒有水,而木星和土星的衛星上很可能有地下海洋)。這么說來,約有十來個星球可能擁有,或者曾經擁有過適宜居住的條件。所以,ne的數值在1~10之間。
1<ne<10
[f1在“宜居”星球上誕生生命的概率]
如果某個星球上的環境適宜生命誕生,生命就一定會出現嗎?在這一點上科學家們意見不一致。宇宙中不乏構筑生命大廈的基本元件,可是僅僅這樣就能創造生命嗎?在地球上,生命產生的速度較快(最多花了數億年)。但如果考慮到在我們太陽系中曾經有十來顆星球適宜居住,那么根據各種形式的生命在地球以外的星球誕生的概率,f1的數值介于10%~100%之間。
0.1<f1<1
[fi在該星球上,生命向高級智慧形式進化的概率]
進化必然會導向高智慧生命嗎?要是恐龍沒有滅絕,我們的“祖先”或許仍然是個子嬌小的哺乳動物,與我們眼中的老鼠無異……由此推測,生命或許相當普遍,但擁有高級智慧的生命卻相對罕見。大腦會消耗大量能量,物競天擇的自然規律不一定有利于大腦發育。不過既然只在地球上發現了生命,而且該生命朝高智慧形式進化,我們就不得不暫時給fi這一項以100%的最高值。
fi=1
[fc可能向宇宙播放信號的物種或文明的比例]
那么這種智慧生命開發出一定技術、向宇宙通告自身存在的概率有多大?地球上,經過45億年的發展,只有一種生物擁有這一能力,而掌握這種技術的時間至今連一個世紀都不到。海豚從未開發出任何高技術。所以,fc只在百分之幾而已,具體數值取決于我們將多少種地球生物定義為高智慧物種。姑且把這一數量定為10,則fc為10%。
fc=0.1
[L該文明能夠持續發送此類信號的年數]
那么這個外星文明究竟能在多少年內持續發送宣告自己存在的信號呢?如果我們不想錯過它可能訂下的約會,那么這最后一個因子就至關重要。然而,地球上所有的文明都經歷過高潮和衰敗。一個在技術上十分發達的文明有可能逃過自我毀滅這條不歸路嗎?“冷戰”就曾令我們領略過那種風險,不過人類自身的例子仍使我們可以賦予L一個至少超過100的數值。
L>100
[答案N是我們可能與之接觸的可探知的外星文明的數量]
我們把不同因子所有可能的數值相乘,在最壞的情況下,N小于1。這個結果——必須調整到1,因為在銀河系至少存在一個文明,即地球文明,這意味著我們永遠無法與其他外星生物取得聯系。但是在最樂觀的情況下,N超過500,這個結果讓人們懷抱希望,也許有朝一日夢想會成真。