寻找外星人
第四节 寻找外星人
1960年,美国地外文明搜寻(SETI)组织创始人、天文学家弗兰克·德雷克在西弗吉尼亚州绿岸天文台,开始了一项名为“奥兹玛”(Ozma)的监听外星人信号计划。他使用当时美国最大的射电望远镜(直径26米),先后对两颗邻近恒星进行了3个多月聚精会神的监听,可惜未取得任何肯定的结果。尽管如此,这次监听的意义还是不能低估,因为它是地球人有史以来第一次严肃认真地寻找地外文明的尝试。
外星人存在吗?他们对地球人友好吗?如今,越来越多的专家呼吁“加强外星智慧生命的搜索工作”。但英国格林尼治皇家天文台知名天文学家,研究遥远星系、类星体和超重黑洞方面的权威马利克·库库拉博士警告:搜索地外生命的科学家应该与政府和联合国紧密合作,以防不经意间遭遇不友善的外星人。
库库拉说:“在一定程度上,我站在热衷于寻找外星人者一边,希望接触到更智慧、更和平的地外文明。我们或许乐于假设,这些地外生命很聪明,很乐善好施,但目前这些都是夸夸其谈,豪无证据。既然与外星人接触的具体情况可能与我们的预期大相径庭,我们就需要政府和联合国参与相关讨论。”
在英国皇家学会2010年1月召开的“外星生命探测及其科学和社会后果”专题会议上,英国剑桥大学进化生物学家西蒙·莫里斯教授,就“地外生命形式预测及如何应对最坏情形”作了专题报告。他认为,如果达尔文进化论适用于整个宇宙,那么在宇宙任何地方,只要有合适的生存环境,生命就会繁衍进化,这是“不可避免的”。如果这种观点成立,那么就必然有技术进化,也就是说,存在各种“外星技术”。
一些科学家感到困惑不已,因为人类已在上个世纪向太空发射了无线电和视频信号,至今没收到任何回音。莫里斯教授解释道:“换位思考一下,假如我是外星人,我也不知道是否应该接这个‘电话’。”
“辐射壳”变薄地球“隐身”
是不愿接电话,还是根本接不到电话?据《每日电讯》报近日报道,世界顶尖外星人搜寻者宣称,卫星电视和数字革命正使人类逐渐“隐身”,从而让外星人越来越难以见到地球人的踪迹。
SETI组织的弗兰克·德雷克认为,数字时代割断了地球与太空的视频和无线电信号联系,这可能使地面科学家寻找地外智慧生物的工作变得寸步难行。
在“外星生命探测及其科学和社会后果”大会上,德雷克博士做了专题发言。他认为,目前地球周围覆盖着一层由电视、无线电和雷达发射出的50光年宽的“辐射壳”。这层信号组成的“壳”彰显了地球的存在,就像对地外文明说“我在这儿”。尽管这些信号的传播距离足以抵达很多邻近星系,但突飞猛进的数字技术正使这些信号迅速消失。
老式电视信号发射台功率可达100万瓦特,而卫星信号功率只有约20瓦特。卫星将其信号传输直指地球,几乎不让点滴信号逃向太空。而利用电缆防止信号泄露的效率更高。德雷克表示,目前“逃向”太空的辐射量约为两瓦特,还比不上一部手机的辐射量。这种状况如果持续下去,地球就将变成一个外星人发现不了的“隐身天体”,人类搜索外星人的工作难度也会更大。
德雷克认为,任何现存的外星文明都可能比地球文明更先进。对外星人来说,类似的电视时代可能早已时过境迁。虽然SETI的科学家花了半个世纪搜索众多星球,也未能找到外星人的蛛丝马迹,但德雷克坚信地球以外存在智慧生命。
外星人怎么说“我在这”
德雷克发明的用以计算找到外星人几率的著名“德雷克方程式”表明,银河系可能存在10000个可探测的文明。然而,这一庞大数字也只相当于众多星球的千万分之一。德雷克表示,他们不得不在1000万颗星星中反复搜索信号,但目前还远远没有接近那个信号。外星人用以展现自己的技术,可能是目前人类力所不及的。
外星人是怎样展现自己的呢?德雷克有两种猜测:一种是将星球作为功能极强的透镜,放大光和无线电信号。这种“引力透镜”足以绘制出某个遥远星系中某个星球的地形。逆向看待这项技术,利用透镜做发射器而不是接收器,外星人就可以向整个银河系发送大量强力信号,大喊“我们就在这里”。这一点具有可行性,因为爱因斯坦已证明重力可以弯曲光线。不过目前人类尚无法掌握这种技术。
另一种通信方法,可能是使用超强脉冲激光器产生的“能超过星星亮度的闪光”,类似目前核聚变反应堆使用的激光器。SETI已开始寻找这种信号,不过目前尚无收获。
德雷克说:“在广袤的宇宙中,智慧生命无处不在,这一点我很有信心。不过,找到智慧生命的难度究竟多大,还是个未知数。”
2010年4月,美国得克萨斯州将召开太空生物学大会,进一步探讨寻找外星生命新方法的问题。
用科学方程发现外星人
尽管目击外星人时有发生,但是人类想从宇宙中寻找外星人的几率还是很小。不过有时,通过显微镜揭示的陨石或者是一些镜头模糊的照相机在微弱的光下拍摄的UFO照片,还是让人浮想联翩。
美国白宫就发表过一份声明称,联邦政府没有证据表明在我们地球之外有其他生命体存在,或者有外星人存在并已与人类有过接触。但是美国政府的声明似乎在说,外星人是可以找到,只是我们暂时没有办法找到。
人类可能还没有遇到我们地球之外的生命,但许多科学家认为这一天迟早都会到来的。1960年,天文学家弗兰克·德雷克(Frank Drake)提出了现在和其同名的方程,这个方程对我们银河系中文明的数量做出了一个估算。尽管科学家们继续对这个方程的应用以及替代方程进行争辩,德雷克自己对这个方程的解答是银河系有10000个地外文明,这表明我们地球之外智能的、科技先进的生命体是很普遍的。
天文学家们也会首先将他们的注意力集中在银河系中心的天体上,因为这里有银河系90%的恒星聚集。此外,这里的恒星比太阳的年龄要大数十亿倍,给生命有更多的时间在生物角度和科技上进化发展。很多星球不适合培育生命,即便那些“光谱型的恒星”也围绕着外星球,但却因为其相对于母星的位置、大小或是组成的原因,也是没有生命的。
这些标准不仅会帮助我们找到外星人,也会帮助他们找到我们。根据2007年出版的《天体物理学杂志》中的一篇文章,毕竟地球将脱颖而出作为一个热情好客的星球。
如果外星人也在找我们,像我们一样扫描着相同的幅员辽阔的,黑暗的,大部分是空的广阔空间。那么这是一件好事,因为我们会开着灯光使他们更容易找到我们。
根据哈佛大学的亚伯拉罕·罗布(Abraham Loeb)和普林斯顿大学的爱德温·特纳(Edwin Turner)的理论,采用人工照明的光源而不是自然光对太空进行扫描,会使人类和外星天文学家更有可能找到生命迹象。但是现有的望远镜能够在太阳系的边缘看清楚东京市那么大的物体。除此之外,SETI研究所搜寻外星生命迹象已经超过25年时间。然而,远在研究所成立之前,科学家们已经试图捕捉来自另一个世界的通信信号。
据报道,科学家寻找外星信号使用的是光学和射电望远镜的组合,偶然捕捉到信号却找不到通信的源信号是最棘手的问题,但是,研究人员通过将目标定在特定的某类恒星上,缩小了其搜寻的范围。
此外,科学家认为,外星人的人造飞行器可能在我们不知情的情况下潜伏在我们的太阳系里了。Discovery News的雷·维拉德(Ray Villard)阐述说,在1960年卡尔·萨根(Carl Sagan)发表了一篇文章,其中应用了德雷克公式估算出我们的地球可能在每数万年间被地外文明造访过多次。
进一步超出我们的太阳系范围,外星人可能留下了像星际广告牌一样的东西,大到足够可用开普勒狩猎望远镜看见。与此同时,人类已经发射了飞离太阳系的航天器,包括先驱者10号和11号,以及旅行者1号和2号。这些飞船都配备了人类的卡片,先驱者的盒子里放的是一些小板,旅行者上的是一些金唱片。
还有,人类可能主要依靠化石燃料作为能源的主要来源,但那并不意味着外星人也是同样的。
太阳能可能会是外星人的一个选择,可能不会是我们地球上用的黑色面板。一个超级文明甚至可以钻进黑洞来满足其能源需求。
如果外星人正在利用这些天体,我们地球上可能会较容易发现他们。我们如何知道外星人有没有利用黑洞作为能量来源?雷·维拉德说,判别标准是来自尺寸测量的信号装置显示黑洞的重量小于3.5倍的太阳质量。因为这个质量是超新星坍缩成的黑洞最小尺寸。
在一个极不寻常,极不可能的初遇场景里,外星人可能根据我们向大气层排放的温室气体认识我们。不仅如此,根据隶属于美国宇航局和宾夕法尼亚州立大学的研究组人员提出的假说,外星人可能会用这个理由消灭人类。
在这个怪异的假设场景,外星人会将人类的发展视作失控的破坏力量。为了避免未来对手的威胁,外星人将人类清除。
搜索“城市之光”
2011年美国天文学教授最新提出观点称,着眼于搜寻星体上是否存在地外文明产生的光线将是证实外星人存在的确凿证据。
据英国每日邮报报道,近日,美国天文学家提出搜索太空外星人的新方法,他们认为搜寻外星人踪迹应当简单化,或许通过寻找从某些星球上释放的城市光线来证实地外文明生物的存在。
这项搜寻外星人策略聚焦于一种物理法则——目标星体的亮度伴随距离的改变而发生变化。这两个因素之间关系依赖于是否星体亮度是反射恒星光线或者星体自身亮度下降。
这一研究是美国两位天文学教授提出的,他们表示将立即开始勘测太空阳系边缘。哈佛大学的亚伯拉罕·罗布(Abraham Loeb)和普林斯顿大学的爱德温·特纳(Edwin Turner)认为通过搜寻外星人栖息地的发光迹象来证实外星人存在是一个大胆推测,但该途径所需成本非常低。
哈佛大学天文系主任罗布教授在msnbc.com网站上称,人们可以利用现有天文技术以任何方式勘测太空寻找外星人踪迹。现没有必要使用额外资源,我们的搜寻外星人策略很简单:如果我们发现外星人所在星球的城市光线,则无需其他检测手段再次证实它们的存在性,这将是最确凿的证据。目前,他们将这项最新研究观点发布在《天体物理学杂志》上。
从国际空间站鸟瞰英国伦敦的夜晚景色
这项搜寻外星人策略聚焦于一种物理法则——目标星体的亮度伴随距离的改变而发生变化。这两个因素之间关系依赖于是否星体亮度是反射恒星光线或者星体自身亮度下降。对于一颗自照亮星体,其亮度和距离的平方成反比;但如果这是一颗依靠恒星光线反射的星体,其亮度和距离的四次平方成反比。
罗布称,我们将计划监控检测太阳系边缘柯伊伯带大量盘状冰物质星体的亮度变化,这将提供一种“非常简单的测试”,来测定是否外星人“开着灯”。我们认为当前现有望远镜技术和勘测手段便能观测到与地球类似体积星球上的非自然光线。
他们认为这种勘测方式并非是一种推测,但指出柯伊伯带的非自然光线有可能来自其他恒星系的地外文明。在未来10年,当新一代的詹姆斯·韦伯望远镜和大麦哲伦望远镜升空执行勘测任务,天文学家将能够扩大勘测范围,延伸至其他恒星系统寻找地外文明。同时,这项研究还置疑如果外星人已超越模拟传输,那么利用无线电信号搜索外星人传统策略可能有些不适宜。
【知识链接一】
天文学家认为外星人根本不存在
据英国《每日邮报》2011年近日报道,哈佛大学资深天文学教授霍华德·史密斯认为发现外星人的几率是相当小的,即使我们真的发现了外星人,也几乎没有可能与它们直接接触。到目前为止天文学家已经发现了总共500多个行星分布在太阳系外的行星系统——而天文学家们相信依然有数不清的其他系外行星的存在。但史密斯教授指出很多这些行星要么离它们的恒星太近,要么太远,这意味着行星表面的极端温度不适合生命存在。而其他行星有着不规则的运行轨道,这会导致行星温度的剧烈变化而使液态水无法存在——而水是生命存在的基础。
此前虽然天文学家史蒂芬·霍金就曾说,宇宙中存在着数不清的星系,而这就足以证明宇宙中的其他生命形式是存在的。伦敦大学的研究者们最近也指出外星人有可能存在于多达40000颗其他行星上。但史密斯教授认为这些猜测实在是过于乐观,他说道:“我们与外星人接触的可能性仅存在于地球以外的一小圈距离——大概离地球1250光年的范围内,而外星人还必须接收到我们的信息并且给予反馈。即使是这种程度的交流也要用长达几十年甚至几个世纪的时间。”
【知识链接一】
地外文明探索计划(SETI):1960年,德拉克等人利用美国国家射电天文台的射电望远镜,首次实施地外文明探索计划,这项计划被称为奥兹玛计划。康乃尔大学的天文学家法兰克·德雷克,于1960年在美国国家无线电天文台使用位于西弗吉尼亚的绿堤电波望远镜所从事的早期搜寻地外文明计划(SETI)。实验的目的是通过无线电波搜寻邻近太阳系的生物标志信号。
目前,搜寻地外文明的效率现遵循着摩尔定律以几何级进行提升,肖斯塔克强调称,如果按照这一等级在未来24年里持续搜索,将能检测到至少100万颗恒星。搜寻地外生命可能需要我们懂太空心理学肖斯塔克和德雷克称,信号取样对是否与外星人取得联系非常重要,我们首先假设外星人真的存在,其次假设他们具有像地球人类一样的思维方式。第一个假设很重要,但是第二个假设更加重要。如果搜寻火星或更遥远星体上的微生物迹象需要纠正我们对太空生物学的理解,那么搜寻太阳系之外可能存在生命的行星则需要我们具备更多的知识,或许需要我们懂得太空心理学。