太阳系位于银河系的边缘，那么在银河系的中心区域会不会存在非常多科技高度发达的外星文明组成的联盟？

太阳系位于银河系的边缘，那么在银河系的中心区域会不会存在非常多科技高度发达的外星文明组成的联盟？

我们的太阳系处于银河系的边缘地带，这里的恒星密度并不高，因此我们在地球上能够看到黑色的夜空。




但假如太阳系处于银河系的中心地带，那么地球的夜晚将如同白昼一般明亮，利用现代科技加持，科学家通过望远镜观察到，银河系中心相比周围显得十分耀眼。
那里有什么呢？




假如搜索银河系相关的图片，我们常可以看到这类全景图，从这个角度看，银河系像一个巨大的旋涡，那些旋涡的分支被科学家称为旋臂，中心最明亮的部分则是银核。
在天气极为晴朗的夏季，我们可以在天鹰座与天赤道相交的地方看到一条明亮的乳白色亮带，不过这并不是银核，只是银河系的一条旋臂：英仙座旋臂。太阳系的位置在银河系可以算郊区地带了，我们并不能通过肉眼直接观测到银核。




不过高速发展的科技让人类在宇宙中拥有了第三双眼，通过哈勃望远镜的拍摄的照片，银河系中心一览无余的展现在我们面前。图中每一个像噪点的光点，实际上都是像太阳一样的恒星。并且这些恒星的年龄都更加古老，它们存在的时间往往都超过了百亿年，每颗恒星的亮度都能达到太阳的数千倍。




并且这里的恒星密度极高，大约为每立方秒差距几十万颗恒星，相当于在太阳和比邻星之间再放进100多万颗恒星。所以很多十分明亮的恒星高密度的聚集在一起，就点亮了银河系中心的“灯泡”。




虽然那里十分明亮，但绝不是生命能够栖息的地方。上面我们说过，银河系中心的恒星十分密集，因此恒星活动也十分频繁，行星多半存活不久就会面临被毁灭的命运。并且其中多为十分古老的大质量恒星，死亡后会发生超新星爆炸，向四周发出高强度的伽马射线，成为生命的杀手。




不过问题又来了，是什么力量让如此多的恒星聚集在了一起？
在我们的太阳系中，八大行星之所以能够按照既定的轨道的运行，是因为太阳系的中心有一颗巨大的恒星，它的质量占据了整个星系的99.86%，拥有着绝对的控制权，在它的引力作用下，能牢牢的把每颗行星都固定在自己的位置。




太阳系是如此，银河系也是如此吗？
答案是肯定的，科学家通过大量的观测发现，每个星系中心都有一个超级引力中心，吸引着数千亿个恒星系围绕它运动。




银河系的直径达到了18万光年，其中包含了近四千亿颗恒星，是什么庞大的力量能够束缚着周围数十万光年的范围呢？
由于银心的内层有大量的星际尘埃，我们无法直接观测到它的真面目，不过科学家发现了一个明亮且致密的射电源，由此推测，银河系中心的神秘天体应该是一个超大质量黑洞。




科学家将其命名为人马座A*，在它周围，科学家还发现了一些奇特的恒星。这些恒星和银心附近其他古老的恒星不同，它们往往非常年轻，只存在了几千万年，并且质量也很大。它们以每秒1000公里的速度围绕人马座A*运动，通过计算它们轨道，科学家推断出人马座A*的质量大约为太阳的400万倍。




尽管它有着极端的引力，但在宇宙的尺度下，人马座A*的引力范围依然有限。与质量高达1万亿倍的银河系相比，人马座A*就显得十分渺小了，它的质量仅占了银河系的24万分之一。牛顿的万有引力定律告诉我们，引力会随着距离的增加而递减。人马座A*对太阳的引力作用，甚至还不如比邻星对太阳的引力影响。




并且按照常理来说，银河系外围恒星的公转速度要比银河系中心的恒星慢得多。但实际结果显示，两者几乎相差无几，这表明除过人马座A*黑洞以外，银河系还有着其他的引力来源，




科学家认为，其他的引力来源其实就是恒星自己。银河系中心的超大质量恒星被黑洞吸引着，同时这些恒星也在吸引外围的恒星，外围恒星再对更外围的恒星产生引力影响，由此，数亿颗恒星就在彼此的引力下产生了共同的引力中心。
不过，这一切也仅仅是推断




科学需要用实际观测的数据说话，真正的原因还需要我们拥有了更先进的科技水平后才能进一步解答。

太阳系所处的位置，差不多就是在城市郊区的边缘，再往外走几步就要离开城市范围了。
太阳系的大小则相当于一个手指粗细的洞。
人类的科技水平也不太够，既无法看见洞外面的人，也无法向洞外发信号。
城市里的人对于郊区边缘的一个手指粗细的洞大概是没什么兴趣的，顶多是在航拍的照片里看见了有这么一个洞而已，连编号都不需要。
类似的洞在城市周围多得是，除非有特殊情况发生，比如突然向外喷火、洞里发出很大的声音、有蟑螂跑了出来之类的，否则根本不会有人关注。
对于人类来说，这个洞实在是太大了，还没能全部探索一遍，自然也就没发现洞口，以至于很多人都不知道这其实只是个洞。

让我拙劣地描述下，宇宙到底有多大。
太阳的直径：1392000公里
一光年距离：9460000000000公里


把太阳缩小1万亿倍，直径变成：
1.392毫米。有多大呢？比1.5毫米圆珠笔珠芯还小一点点，掉地上你不仔细看都找不着。


一光年缩小1万亿倍，长度变成：
9.46公里。
与太阳最近的恒星是比邻星，大约4光年多一点的距离，按上面比例缩小以后就是38公里之外。
现在，发挥想象空间的时候来了，注意，行星在这个比例已经几乎看不见了，忽略不计，请想象一下，一颗1.392毫米直径的笔芯钢珠，和另一颗38公里之外的差不多大小的钢珠，试着将他们产生联系。
38公里，开车都要将近20分钟，去38公里之外找一粒2毫米左右的钢珠。
你是不是觉得，太空原来这么空？
别着急，接下来还需要你慢慢发挥想象。
银河系的直径约为10万光年，中心厚度约为12000光年，上面我们已经把光年缩小到9.46公里。


即使缩小了1万亿倍，银河系直径仍有946000公里这么宽。有多宽呢？地球到月亮的距离最远的时候才有40万公里，缩小一万亿倍的银河系，仍然比地球到月球距离的两倍还多。
也就是说，在太阳只有1.392毫米的钢珠大小的情况下，比邻星离太阳有38公里远，而银河系，却比地球到月球的两倍距离还大。
试着想象一下，这么大的范围内，充斥着无数个太阳这种才几毫米的钢珠，每个之间的距离大约都有三四十公里这么远，是多么的空旷。
那星系之间呢？
距离银河系最近的大星系，仙女座，距离银河系大概254万光年，缩小一万亿倍，仍有2400万公里远。


试着用我们有限的想象力想象一下（这里应该配合星际穿越的背景音乐），太阳在只有1.392毫米大小的钢珠的时候，仙女系离银河系有2400万公里远，大约是去水星一半的距离。
更别提那些离我们上亿光年几十亿光年的星系了。
现在能理解宇宙有多空旷了吗？
别说仙女系了，就说回刚才的比邻星，先想想办法，怎么从肉眼难以分辨的尘埃一样大小的地球上，跟一个38公里以外的可能是大小和地球差不多大的另一粒尘埃产生联系。
宇宙空旷得几乎一无所有！
我们之所以抬头看星空觉得宇宙很满，那是因为太空中充满了星光！是光让这个宇宙显得不空。如果每一颗恒星只能发出类似于月光这样亮度的光，只能凑近看才能看得到，几光年之外就看不到的亮度，太空真的空空如也。
那些距离，你除了能观测一下太阳系内的行星，其他的你用什么望远镜都看不到，太小太小了。
刚才的想象发挥完了，现在回到现实，你觉得费米悖论是怎么样的一个解呢？
我倾向于外星有很多生命和文明，即使是严格按照地球上的生命出现的标准，仍然会有很多，但是真的很难寻找到彼此。信号不是恒星的光，可以360度立体向全宇宙发射，即使有文明掌握了这种技术，那得是多先进的文明，这种信号得用多大的功率，才能发射到全宇宙百万光年甚至几亿光年外的太空？而外星生命的信号，我们目前科技的手段，能探测得到吗？或者根本就不是我们地球上用的这种信号技术呢？而我们发出去的信号，会不会是因为太弱无法到达，或者到达了之后别的文明也无法接收呢？
有没有想过，地球上每天接收的外星系的星光，其中有可能是某个文明的信号呢？他们会不会掌握了这种技术，利用恒星的光来发射信号，但是我们根本不知道？
再退一步讲，即使接收到了这些信号，怎么破译呢？破译了之后怎么定位呢？
因为太空中的星体，是不断地在运动中的，位置都是相对的，可能遥远的宇宙的另一段，某个星系和银河系的相对离去速度能达到光速。我们接收到了某个1亿光年以外的信号，首先可以肯定的是这已经是一亿年前的信号了，那个文明还存不存在都不清楚，第二就是，信号走了一亿年才来到地球，这1亿年里，别说两个“地球”的位置，甚至两个星系的位置都有极大的变化。
所以，我认为费米悖论是不成立的。不是假设有外星人，为什么不联系我们，从而说明没有外星人，而是外星人联系我们太难了。
最后，假设外星存在类似于歌者文明这样的文明，你再看看宇宙多大（脑补下上面钢珠的想象），概率上能碰到地球也是很低的，这和艾莉范宁为什么不和我谈恋爱是差不多的原因，她凭什么要在70亿人口的地球，非得和我联系，并且和我谈恋爱？

内环老破小比较多。

不用指望从星系中心找到大量的生命行星，因为那里不是星系内的宜居带。
我们在谈到宜居带的时候，多数时候是指恒星系（star system）内的宜居带：距离恒星不远也不近，温度刚好能满足液态水的存在。其实，在星系（galaxy）内，也有宜居带这个概念。
要让我们已知的生命形式得以生存，一个相对安静的环境是必不可少的。在星系的中心位置，物质十分密集，频繁的发生各种毁灭性事件（对生命而言），比如星系中心那颗巨型黑洞一边吞噬物质，一边喷吐出强烈的伽马射线；大量的脉冲星不停用高频X射线和伽马射线为刚刚诞生的生命星球消毒；刚诞生的新恒星也向它的邻居发出冲击波；当然还有昙花一现的超新星和一剑封喉的伽马射线暴。


图片来自
25 Quasar HD Wallpapers | Backgrounds - Wallpaper Abyss
所以，星系中心绝不是生命的天堂。那么星系边缘的郊区地带呢？
我们已知的生命形式依赖于复杂的化学发应，需要很多复杂化学元素的参与。宇宙中的金属元素（除了氢和氦，其他都算金属元素）都是在恒星内部或超新星爆发中形成的。因此，生命的存在又很大程度上依赖于恒星活动。在一片冷冷清清，无人问津的星云中，我们也不用指望找到生命的存在。
所以，一个能支持生命的恒星系只能存在于星系的特定位置：距离星系中心不太远，也不太近，即不会被毁灭性事件频繁消毒，也能找到足够的金属元素。
从这两个因素来看，银河系的宜居带就是下图中这样一个环形区域，距离星系中心4-10K秒差距（13000 - 33000光年）。


图片来自
Galactic habitable zone
不过，千万不要以为太阳系躲在银河系的宜居带中就可以闷声发大财了。生命的演化需要大量的安静时间，任何一点风吹草动都可能引起灭绝事件。比如，如果太阳在星系旋臂中穿越，势必受到旋臂中相对集中的恒星引力干扰，让奥尔特云中的大量陨石冲向太阳系内部，为地球降下灭绝性的火雨风暴。


图片来自
We Very Nearly Went The Way Of The Dinosaurs
同时，星系旋臂有相对集中的星际物质，它们能够有效的阻挡太阳风的扩散，造成氢元素在行星大气层聚集，反射太阳辐射，降低地球温度，最终造成雪球地球的灾难性结果。


图片来自
snowball Earth - Many Worlds
但是，星系旋臂的作用却是有些争议。有的科学家认为，太阳在银河系中的公转速度恰好和猎户座第三旋臂的速度同步，搭了几十亿年的顺风车。所以，在过去的很长一段时间内，这样的灭绝事件都没有发生。另一些人并不同意，他们认为太阳在约一亿年左右的时间内就会穿越一个旋臂。历史上很多灭绝事件都与之有关。
虽然星系中心并不是寻找生命最有希望的位置，但是我们却仍然应该把搜索外星生命的射电望远镜指向这一方向。这是因为这一方向覆盖了最大的宜居带面积，不仅包括太阳系临近的地区，也包括了银河系中心另一侧的广大区域。


图片来自
The new SETI Initiative: Is there Intelligent Life on Earth?
-----------------------------------------------------------
关于外星生命的文章往往会引发这样的问题：为什么把生命限制在和地球生命类似的条件下（以水为溶剂的碳基生命）？原因很简单：这是我们目前所知的唯一肯定存在的生命形式。把讨论限定在这个范围内可能会漏掉宇宙中的一些奇葩生命，但是至少是有一定根据的。不过，这一篇文章并没有这么多限制，从星系的宜居带这个角度来说，它只是在讨论基于化学反应和不抗辐射的生命。
如果你想看看对其他可能的生命形式的讨论，请继续阅读：
为什么生命起源一定要有水，不能存在一种外星文明是以液态乙醇什么的为生命之源的吗？ - Mandelbrot 的回答 - 知乎如果发现了外星人，我们可以吃他们吗，就像吃鸡鸭鱼肉一样？ - Mandelbrot 的回答 - 知乎
有什么证据可以证明太阳上有碳基生命或硅基生命的存在或是能说明不可能存在？ - Mandelbrot 的回答 - 知乎