有沒有外星人這種話題在網絡上經久不衰，一直很熱門，且一直也說不清楚。因為迄今為止，不要說地外文明，就是地外生命的一根毛也沒有發現。
但這不能就此認定地外文明不存在。多數科學家認為，宇宙中絕非只有地球一個文明，只是還沒有被人類發現，或者說由於宇宙太大，文明稀少，很難遇到而已。為什麼會這樣呢？這就得用有關外星人的四個理論來解釋了。
在上世紀中葉，科學界對「外星人」的討論很熱烈，由此派生了四個與外星人有關的理論，根據提出時間的先後，分別為費米悖論、德雷克方程、戴森球、卡爾達舍夫等級等理論。現在我們就一起來學習了解一下這四個理論。
費米悖論
費米悖論又叫費米佯謬，是由美國著名物理學家、諾貝爾獎得主恩利克·費米在1950年提出來的，是一個有關外星人、星際旅行的科學悖論，闡述的是對地外文明過高估計與缺乏相關證據之間的矛盾。
費米悖論的核心思想就是：既然宇宙這麼大，而且有138億年的歷史，應該產生了許多文明乃至高等文明，但它們在哪兒呢？悖論提出後，引起了科學界的熱烈反響，許多科學家參與了討論並提出觀點，涉及的學科越來越廣泛，囊括了天文學、生物學、生態學和哲學等學科，形成了跨學科的爭論和研究。
有關費米悖論的討論，大致形成了如下一些問題和回答：
1、宇宙尺度很大，僅銀河系中就有約4000億顆恆星，可觀測宇宙可能有萬億個星系以上，至少有1000億億顆恆星，而地球只是一顆比較典型的普通行星，只有太陽質量33萬分之一，在宇宙中並不特殊，因此僅銀河系就應該有相當數量的文明，即便銀河系只有地球一個文明，平均一個星系有一個文明，整個宇宙也有萬億個文明。
2、之所以現在找不到地外文明，可能有兩點原因：一是文明太稀少，很難碰到；二是我們對生命和文明的理解有誤，或許宇宙中其他文明與我們想像的完全不一樣，所以即便相逢也不相知。
3、由於宇宙中存在著許多不確定風險和災難，如伽馬射線暴會定期或不定期清理掉宇宙中90%以上的文明，由此讓文明存續時間受到限制，或者說很難發展出能夠星際旅行的文明，因此，雖然宇宙誕生138億年來可能孕育出許多文明，但這些文明很少在某個時間段同時存在，就難以遇到。
4、從地球生命和文明成長史來看，地球40多億年的年齡，生命存在時間雖然有三四十億年，但有形生命只有5億年，無數的生物中只進化出了人類這唯一物種具有智慧和創造了文明。由此可見，即便有類似地球條件的星球存在，出現文明的機率也極小。
德雷克方程
德雷克方程又叫德雷克公式，是美國天文學家法蘭克·德雷克在1960年提出的一個理論，實際上也是試圖回答費米悖論的一個理論。這個理論的核心是提出一個推算人類有可能接觸到地外文明數量的公式，天文學家、科幻作家卡爾·摩根也參與了方程的研究和討論。
這個方程的表達式有兩個，公式1為：N=Ng×Fp×Ne×Fl×Fi×Fc×FL；公式2為：N=R*×Fp×Ne×Fl×Fi×Fc×L。
公式1裡面字母代表的意義是：N為銀河系中可能與我們通訊的數量；Ng為銀河系內恆星數量；Fp為有行星的恆星所占比例；Ne為每個行星系中類地行星數目；Fl為宜居行星比例；Fi為演化出高智慧生物的機率；Fc為高智慧生物能夠通訊的機率；FL為科技文持續時間在行星生命周期中占比。
公式2與公式1的區別在於R*替代了Ng，L替代了FL。R*表示銀河系形成恆星的平均速率；L表示科技文明的壽命。
德雷克方程看似並不復雜，但很難求解。因為方程里最大的不確定因素是科技文明的壽命，如人類現在科技文明的時間還只有幾百年，可以與地外通訊的時間只有100多年，如果把這個時間作為科技文明的話，只是地球年齡的一億分之四多點。未來的科技壽命還有多長呢？是幾百年還是幾千年，或者說長生不老，現在還不知道。
戴森球理論
戴森球理論是愛因斯坦曾經的副手、美國著名物理學家和數學家弗里曼·戴森提出的一種理論。他認為如果人類文明延續的足夠長，總有一天所需能量達到太陽全部的輸出能量，除了太陽本身，在太陽系任何地方都無法得到這種巨大能量，因此就必然要建設一個環繞太陽的裝置，能夠收集太陽的全部能量。
他的這種設想以名為《人工恆星紅外輻射源的搜尋》的論文發表在1959年《科學》雜志上，其核心內容就是人造一個巨大的球狀殼體裝置，包裹著太陽。這個裝置半徑約1.5億千米，也就是從太陽到地球軌道這麼大，這樣內壁就能夠將全部太陽輻射能收入囊中，通過核聚變裝置，轉換成人類所需科技發展和星際移民的能量。