寻找地外文明

第一节　寻找地外文明

寻找外星智慧生物

当人们放眼太空，看着那些数也数不清的星星时，马上会想到，那些星星上也有人居住吗?难道只有地球才有智慧生物吗?这确实是个很有意思的问题，因此吸引了很多著名的科学家。

许多科学家都坚定地相信，既然地球上有智慧生物，其他星球上也一定会有。这一观念，在20世纪50年代，就已被一些人所接受。到了今天，探索地球以外智慧生物的脚步加快了。有些人通过对银河系星球的概算，求出了有智慧生物生存的星球个数。美国著名的天文学家、科普作家阿西莫夫通过估算，认为银河系有53万个星球上有智慧生物。康奈尔大学行星研究室主任卡尔·萨根估计有100万个。德国天文学家基彭哈因通过有趣的计算，估计有250颗。

不管通过哪种方式计算，认为其他星球上也存在智慧生物是一致的，因此，寻找外星智慧生物的庞大的SETI计划便轰轰烈烈地开展起来了，它得到了世界上许多国家的射电天文学家、天体物理学家和其他科学家的响应。所谓SETL计划，就是“寻找外星智慧生物”的英文缩写。

美国著名天文学家、国家天文和电离层中心主任、康奈尔大学教授弗兰克·德雷克于1960年，首先领导了探索其他星球文明的“奥兹玛工程”。他们利用直径85英尺(1英尺=30.48厘米)的射电望远镜，对距地球11.8光年的鲸鱼座t星和距地球10.8光年的波江座ε星两颗类似太阳的恒星观测了150个小时，结果一无所获。但锲而不舍的德雷克并未灰心，仍在从事这项工作。他于1971年提出了著名的“宇宙文明方程式”，于1974年，组织发射了第一封“宇宙电报”。

1972～1975年，实施了第二期“奥兹玛工程”，对地球附近的650颗星星进行了观测。这次观测仍收效不大。后来，人们陆续观测了大约1000多颗星球，都没得到令人鼓舞的消息。因此，当时便展开了一场激烈争论，怀疑SETL计划的实际性。尽管如此，这项计划仍吸引了许多著名的科学家，像菲利浦·莫里林、I·S·舍克罗夫斯基利卡尔·萨根等。探索工作也没有被束之高阁。

为了推动SETL计划向深广发展，有关这项研究的国际会议不断召开，收到了良好的效果。1983年春，由天文学家卡尔·萨根起草，14个国家的72名科学家(其中有7名获诺贝尔奖)联合签署了一项国际性呼吁，倡导建立国际性组织，合作进行SETL研究。有两项主要研究在美国正在进行，一是制造一部可以同时监听12.8万路相邻频道的射电天文系统。二是计划在加利福尼亚、西班牙和澳大利亚设置25米直径深空间射电望远镜监测网，使接收系统的能力最终增到至少800万个独立频道，对无线电频谱中天电噪声小的所有区域进行监测。

据了解，美国在1992～1999年间，为SETL计划提供4000万美元的研究费用，计划对800颗类似太阳、距地球最近的恒星进行监测，希望能找到一颗与地球相似的星体。同时，还对一旦收到星际间电信号怎么办的问题，制定了一份《原则宣言》，要求把信号通过华盛顿国际天文学联合会控制的专用电话线，把发现结果通知全球各地的观测人员，还要求在答复外星人电信号之前，应进行广泛咨询。

人类寻找地外生命的尝试

1977年8月20日，在美国的肯尼迪角发射的“旅行者—1”号宇宙飞船，肩负勘测木星、土星及天王星的重任出发了。它是一艘不载人宇宙飞船，重816千克。

“旅行者—1”号在完成“三星”的探访大业之后，辞别太阳系，飞向广漠无垠的天外天去，作为“地球人”的天使，遨游太空的群星之中，去寻觅“地球人”的知音。

为了完成这项长期而艰巨的任务，科学家和音乐家特地在太空船侧，装置了用以邀请天外客人的接头信号，这信号就是一张喷金的铜唱片。据说这张唱片过10亿年还能发出清晰而动听的声音。在这张唱片上录制了用60多种语言表达的问候和100多种飞禽走兽的鸣叫声，并且选录了27段世界名曲，有贝多芬的《欢乐颂》、巴赫的《布兰登堡协奏曲》、《秘鲁妇女婚礼歌》等等。其中代表我国的一段就是古典的《流水》曲。这首乐曲是由哥伦比亚大学的周文中先生推荐的。周先生在推荐这首曲子时说:“这首音乐描写的是人的意识与宇宙的交融，是首古琴演奏的乐曲，中国古琴在耶稣降生前2000年即已有了。自孔子时代起，《流水》一曲就是中国文化的组成部分。选送这首乐曲足以代表中国。”美国负责为宇宙飞船选曲的安·德鲁扬听了这首曲子后，即决定采用它，并说:“这是27段乐曲中取决得最快的一首。”《流水》曲章从《高山流水》中分化而来，相传《高山流水》是春秋时著名音乐家俞伯牙所作。

中国的《流水》曲，在20世纪90年代初已随太空船奔向天外天，它代表中国的“俞伯牙”去寻觅太空的“钟子期”。这个愿望能否实现，就留待几千万年后去验证吧。因为，宇宙飞船将在银河系漫游数亿年，一去不复还，要待4万年它才能在离我们最近的恒星附近飘过一次。几千万年后，奔腾的《流水》声，可能邀来“俞伯牙”的知音——太空贵客“钟子期”。知音相会时，也一定会感谢为他们穿针引线的老祖宗。

自“旅行者1”号寻访未果之后，1999年5月24日，一个名为“相遇2001”的公司借助克里米亚半岛的乌克兰叶夫帕托里亚直径70米的射电望远镜，朝4颗50～70光年远的类太阳恒星方向发射了一系列射电信号，这是人类25年来第一次有意识的星际广播。

相比1974年德雷克用射电望远镜发送的信号，此次发送的信号比德雷克的那些内容更为丰富，而且被地外生命接收到的可能性更大。该信号的发送频率为5010千赫兹，比电视广播强10万倍，长度达到40万比特，它包括一系列页面，有地球和人类的详细资料、基本符号、用逻辑描述的数字和几何、原子、行星及DNA等信息，并在3小时内重复发送3遍。

当然，两次信息的发送都使用同一种二进制数学语言，因为只有这种语言，我们才有可能和宇宙中假定存在的地外生命沟通。科学家们相信，任何具有一定数学知识的地外生命都有能力破译这些二进制编码，进而了解其内容。如果他/她/它真能截取并记录下这些信号，那么就会了解地球、太阳系、人体、人类文化和技术水平的大致状况。

另一方面，由于缺乏功能足够强大的计算机，科学家们还建立了SETI@home系统，以便在处理射电望远镜收集到的地外生命信号时，得到全球计算机用户的帮助，防止这些信号溜掉。

寻找“超级地球”

已经发现的100多颗行星令人失望，它们都没有生命存在的迹象。难道除了太阳系，就没有生命的落脚之地吗?这应该是不可能的。但如果生命存在，他们又会在什么样的行星上呢?

首先，行星的母星最好是像我们太阳这样的中年恒星。我们现在找到的行星，其母星不是脉冲星就是双星系统，都不适合生命的生存与发展。

其次，按照天文学家的看法，生命要想在地球之外的其他星球上存在，那么这个星球极有可能拥有同地球相似的固体表面，相似的质量体积等。但迄今为止，在太阳系外发现的行星基本上都是气态行星，并不适合生命栖息，而且比地球平均都要重上百倍。

那么，人们为什么还如此热衷于寻找气态行星呢?因为通过气态行星有可能发现类地行星。我们的太阳系中有9大行星，每颗行星的运行轨道都相当稳定，但假如去掉其中一颗行星，那么所有的行星轨道都会全乱套。同样，在许多外星系里，新发现的气态行星轨道也惊人稳定，这就预示着在那些气态行星附近，也很可能有其他类地行星。

2004年，欧洲天文学家首次在太阳系外发现了类似地球的岩石行星。这颗被称为“超级地球”的行星，是迄今在太阳系外发现的136颗系外行星中质量最小的一个，据推算质量相当于地球的14倍，围绕恒星公转一周的时间只相当于地球上的9天半。初步分析显示，新发现的“超级地球”很可能与地球、火星、金星和水星类似，是一颗由固体岩石构成的行星。它的外部有大气层包裹，大气质量大约为行星质量的1/10。虽然这颗“超级地球”因为与其围绕的恒星距离太近，造成表面温度极高而不适宜生命存在，但它的发现表明，在太阳系外寻找到新的真正类似地球的行星，也许只是时间的问题。

其三，水是生命之源，如果在行星上找到水的踪迹，那离发现生命恐怕只有咫尺之遥了。在那么遥远的行星上，科学家们如何能发现水呢?当行星受到恒星发出的红外线照射时，行星大气层中水分子会发出的一种微波辐射，通过寻找这种辐射，就能确定水的存在。2002年9月，意大利宇宙与行星研究所的科学家观察了17颗拥有行星系统的恒星，发现其中有3颗恒星的行星系统存在这种微波辐射，间接证实了水的存在。

如果这些行星上确实有水，那将是一个让人欣喜的发现。虽然这并不一定意味着它们上面会有生命，但至少表明，在太阳系外的其他行星上，也同样存在着水这种孕育生命的关键因素。不过，也有些科学家对这一结果表示怀疑，认为要证实这些水确实来自行星系统，还需进一步观察。此外，令人失望的是，由于观测到的这些行星都是巨大的气体行星，没有固体或液体表面，而且有些行星的温度很高，所以存在生命的可能性并不大。

最后，化学成分是分析系外行星有无生命结构的关键，尤其氧元素是寻找地球外生命的重要参考指标之一。2004年2月，美国天文学家利用“哈勃”太空望远镜首次在一颗系外行星上发现了氧元素和碳元素，这两种元素形成一个橄榄球形状的椭圆体把行星团团围住。可惜的是，那也是一颗炽热的气体行星，不可能有生命在那儿生存。尽管如此，天文学家认为，这一新发现对于未来在其他星球大气层中寻找生命存在迹象可能会有帮助。

太阳系外行星这些点点滴滴的生命暗示，让人觉得好奇又失落。

虽然，就目前的观测手段而言，还很难发现地球大小的行星，也难以了解行星的化学成分，更无法直接了解这些行星上是否可能存在生命，但我们相信，随着空间探测技术的发展，搜索宇宙智慧生命的事业必将展开一个新的篇章。