科學地尋找外星人

我們一直想知道，宇宙中是否還有其他生命存在，地球生命在宇宙中是否孤單。很多科學家和天文愛好者不遺余力，提出了各種尋找外星生命的辦法。雖然至今我們還沒有找到任何外星生命存在的證據，但科學家在這一領域的探索，以及他們尋找外星生命的理論和思維方式，值得我們關注和了解。興許，你也能從中找到靈感，提出新的尋找外星生命的方法。

探測

外星文明的 13個方法

以下就是我們需要尋找的：

1.無線電信號

眾所周知，SETI最主要的目標就是尋找無線電信號。集中發(fā)出的窄頻帶信號可以證明外星生命的存在。

一個多世紀以來，我們一直在釋放不同強度和頻率的電磁波，包括電視節(jié)目、手機通話、衛(wèi)星傳輸以及軍用、民用和天文雷達。因此，我們可以假設，外星人也在做同樣的事，尤其當文明的發(fā)展軌跡趨于相似時。無線電信號可以直接進行廣播（被稱為“呼叫外星人”或者METI），但這種做法存在風險。

不幸的是，無線電信號進入太空后強度會降低。但是，憑借信號的強度和頻率，波可以在宇宙中進行相當遠距離的傳播，并且仍然攜帶了足夠的信息以證明外星生命的存在。美國賓夕法尼亞州州立大學的天文學家雅各布·格琪密斯拉認為，功率為0.8兆瓦、頻率為2380兆赫的定向發(fā)射信號可以被20萬光年以外的天線所捕獲。也就是說，接收者必須長期專注于一個特定的點才能捕獲一個有意義的信號。

2.光學信號

外星人也可能發(fā)射人造的紅外可見信號或者紫外線信號。

例如，外星人可以利用高強度激光以不同波長進行星際傳播。激光的點對點通信效果尤為有效，因此，我們可以設想，發(fā)射激光的自動化系統(tǒng)有可能存在于某一潛在系統(tǒng)中。激光的高密度光束可以攜帶大量數據，而且與可見光不同的是，它在紅外光譜中可以輕易穿透星系塵埃的阻隔。

SETI項目每10分鐘就對太空進行一次掃描，截至目前，已掃描了大約2萬個目標天體（大部分是類太陽恒星）。因此，如果激光的閃爍頻率大于10分鐘，我們就不那么走運了。伯克利的研究人員正在尋找明亮的閃光脈沖信號或連續(xù)信號，目前尚未發(fā)現任何有趣的現象。

3.微波特征

尋找外星人的現代歷程正式開始于1959年，以菲利普·莫里森和吉尤塞佩·科科尼聯(lián)合發(fā)表的論文《探索星際通信》為標志。在論文中，兩人探討了利用地球附近的類太陽恒星21厘米氫線上的微波信號搜尋外星人的可能性。

4.類人工X射線和伽馬射線

外星人也有可能通過高能量的X射線和伽馬射線引起我們的注意，但這種做法的能量消耗將是巨大的——只有超級強大的文明才能做到。在約翰·鮑爾看來，這種先進的外星智慧能夠傳送包含1×1018比特信息量、脈寬為2毫秒的脈沖。它“相當于地球生物系統(tǒng)可預計的信息總量，包括基因、模因以及圖書館和計算機中儲存的所有信息”。

5.中微子通信

高能中微子也可以用來作為通信介質。中微子是具有可辨能量、能自旋的不帶電粒子。這些幽靈般的粒子沒有靜止質量，并以光速飛行?？紤]到這一點，一些科學家認為，我們應該通過研究中微子來捕捉信息。當然，我們必須先掌握這一技術，而且我們也幾近掌握此項技術了。具體而言，我們應該仔細探尋那些不尋?；蚣嗅尫诺闹形⒆?，它們很可能是來自先進文明的信號。如果確實存在，就能被現有的中微子探測器檢測到。

6.引力波

跟我們一樣，外星人也會發(fā)射引力波。他們可以通過搖動行星或擁有巨大質量的其他物體來產生明顯的信號。引力波的優(yōu)勢是它們以光速進行傳播，但我們可能得花費一些時間來研制出相當敏感的引力波探測器。也就是說，這是一種費力且高耗能的發(fā)射信號的方式。

7.工業(yè)廢物

通過對系外行星的大氣層進行光譜分析，可以檢測其中的二氧化碳以及其他工業(yè)副產品的含量。我們面臨的挑戰(zhàn)是，必須弄清楚何種元素以及多大比例能表明它一定是智慧文明工業(yè)的產物。

8.“呼叫卡片”

法國天文學家呂克·阿諾德認為，我們應該尋找被妥善安置的人造物體。運用傳輸檢測方法，我們可以發(fā)現圍繞恒星做軌道運轉的形狀奇特的物體，比如一個完美的三角形結構或雙屏物體（想象一個長方形的中間被一個盒狀的洞切開）。這種被稱為“呼叫卡片”的物體能夠提醒我們外星智慧生命的存在——盡管只有當該系統(tǒng)的軌道平面正好對準我們的視線時，這種方法才奏效。

“自由飛行物以某種特殊方式相繼通過恒星時，會產生明顯的光變曲線，”阿諾德說，“每個階段我們都能觀測到一系列飛行物通過恒星的現象，其數量和時間，以及它們的通信行為也能說明它們的人造特征?！?/p>

9.非正常系外行星

保羅·伯奇相信超現實星球的存在。這些行星已經被先進文明進行了徹底的改造，包括類地行星及類木行星。

比如，外星智慧生命可以在類木行星質心以上幾十萬千米處再造一個新的表層，使得其質心處的引力跟類地行星接近。通過質量流技術可以將這個表層固定住。奧利恩·阿姆解釋道：“質量流技術利用大質量粒子光束將行星或恒星包圍，從而將其支撐住。通過向這些粒子光束（即動態(tài)軌道環(huán)）施加磁力，亞軌道結構可以在任何高度被固定住。使用質量流技術的動態(tài)壓縮構件和動

態(tài)軌道環(huán)可以在行星周圍形成一個框架，這個框架對整個平臺起到支撐作用，而平臺反過來也支撐一個大型生態(tài)系統(tǒng)。單個的框架平臺可以延伸成框架帶，繼而形成一個完整的外殼?！?/p>

說起軌道環(huán)，我們也應該對它進行尋找——這是伯奇提出的另一個觀點。這些旋轉速度高于軌道速度的低行星軌道假想環(huán)，與行星表面通過物體來固定。

探測超現實行星對我們提出了一個不小的挑戰(zhàn)，但從令人費解的大氣光譜特征開始分析，將是一個不錯的開端。

另外，還需要尋找流浪星球（從行星系統(tǒng)里面游離而出的行星）。多利安·阿伯特和艾瑞克·茨維澤認為，流浪星球因其地熱效應可以在冰層下形成液態(tài)海洋。這樣的行星可以通過太陽輻射探測到，當它距離地球1000個天文單位時，可以通過遠紅外線對其熱量排放進行精確定位。

10.人工照明

通過尋找系外行星（或者巨型結構物）上的人工照明也可以確定是否存在外星智慧。我們最終可能會研發(fā)出外形類似于恒星的地面和空間望遠鏡，當行星軌道靠近其母恒星時，這些望遠鏡可以探測到強大的人工照明在夜晚產生的相位調制。

11.太空中轉棲息地

如果一個太空棲息地足夠大，比如像齊奧爾科夫斯基（俄國科學家）或奧尼爾棲息地一樣，且其使用傳輸技術（比如檢測遙遠恒星微弱的、短暫的光），人們就可以發(fā)覺到。其他較大的棲息地包括環(huán)世界、靈光和主教的戒指，盡管現在它們不得不充當龐大的旋輪空間站的角色。

12.宇宙飛船

同樣，我們也得尋找星際飛船。1986年，邁克爾·哈里斯曾提出理由，證明外星智慧可能采用反物質作為高效燃料來驅動星際飛船。我們可以通過伽馬射線的放射來探測飛船的引擎。問題在于，我們是否能認出這些燃燒反物質的運載器，并通過跟蹤測量它們在空間中的運動？美國科幻小說作家、航空航天工程師、先鋒航天公司總裁羅伯特·祖布林稱，燃燒反物質的引擎產生的廢氣可

以在距離地球300光年的地方被探測到——這個廣闊的空間有多達10萬顆恒星。

其他可能性包括美國物理學家、科幻小說作家格林高利·本福德的觀點，即磁屏蔽飛船在弓形激波上的同步加速器輻射可以通過微波和無線電頻率檢測到，也可以探測到減速磁場帆的存在（這一過程也可以產生弓形激波）。

13.探針

自我復制的宇宙飛船或探針，是另一種特色鮮明的可能性。太陽系中很可能已經有外星智慧生命存在的跡象——我們只要搞清楚方位即可。例如，布魯斯威爾的通信探針可能就在附近閑逛，等待我們跨越某個技術門檻去發(fā)現它。