尋找外星人

米蓋爾·安赫爾·塞巴德爾+劉夢

迄今為止，人類已經(jīng)花了半個(gè)多世紀(jì)來探索宇宙中到底還有沒有其他生命體，盡管目前還沒有收獲，還是有科學(xué)家堅(jiān)信宇宙中確實(shí)還存在著其他地外文明，只是我們暫時(shí)無法和它們聯(lián)絡(luò)上而已。

前美國總統(tǒng)奧巴馬在參加電視脫口秀節(jié)目《艾倫秀》的錄影時(shí)，節(jié)目組安排了一名6歲的小女孩向他提了一連串的問題，其中有一個(gè)問題是：外星人真的存在嗎？奧巴馬回答道：“事實(shí)上，我們尚未與外星人取得直接的聯(lián)系，當(dāng)我們?nèi)〉弥苯勇?lián)系的時(shí)候，我會(huì)告訴你的?！眾W巴馬的話引起了很多外星人陰謀論者的關(guān)注，因?yàn)樗葲]有否定外星人的存在，也沒有否定人類和外星人之間曾經(jīng)存在過間接的聯(lián)系。

尋找外星人項(xiàng)目

事實(shí)上，人類尋找外星人的腳步從未停止過，早在上世紀(jì)60年代，美國科學(xué)家就曾經(jīng)啟動(dòng)過一個(gè)名叫SETI的項(xiàng)目，旨在尋找宇宙中有沒有人類以外的其他生命體，也就是我們俗稱的外星人。該項(xiàng)目的科學(xué)家們號(hào)召“將全世界的電腦聯(lián)合起來尋找外星人”，當(dāng)時(shí)全球有500萬臺(tái)計(jì)算機(jī)參與了這個(gè)浩大的工程，每一位參與者都可以通過下載并運(yùn)行SETI屏幕保護(hù)程序的方式，讓自己的計(jì)算機(jī)參與到檢測其他星球信號(hào)的任務(wù)中。SETI項(xiàng)目中還有一個(gè)不可或缺的重要觀測設(shè)備，那就是艾倫望遠(yuǎn)鏡陣列，它以微軟公司的共同創(chuàng)始人保羅·艾倫的名字命名，以感謝他為這個(gè)耗資5000萬美元的設(shè)備提供了大部分的資金支持。艾倫望遠(yuǎn)鏡陣列的第一期工程開始于2007年，建在了加州舊金山以北人跡罕至的哈特·克里克高原上，共建有42個(gè)碟型天線，在那里可以免受地球大部分的無線電波干擾，從而更好地搜尋地外文明。除此之外，艾倫望遠(yuǎn)鏡陣列還能兼顧對(duì)宇宙的研究，能對(duì)脈沖星、黑洞、暗物質(zhì)、引力波和我們未曾發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象進(jìn)行研究。

此外，俄羅斯億萬富翁尤里·米爾納更是大方地捐贈(zèng)了1億美元給搜尋地外生命的“Breakthrough Listen”項(xiàng)目，該項(xiàng)目為期10年，科學(xué)家們會(huì)通過美國西弗吉尼亞州的天文望遠(yuǎn)鏡和澳大利亞的帕克斯射電望遠(yuǎn)鏡觀察太空，接收可能來自外星人的電磁信號(hào)，然后通過軟件進(jìn)行分析處理。這項(xiàng)計(jì)劃的研究對(duì)象是距離地球最近的10億顆恒星，以及銀河系以外的100個(gè)星系。截止到目前，該項(xiàng)目還沒有找到明確的目標(biāo)，但科學(xué)家們偵測到了來自HD164595行星的信號(hào)，這顆行星距離太陽大約94光年，科學(xué)家們懷疑它曾經(jīng)是地球的一部分。

尋找外星人背后的技術(shù)原理

SETI和Breakthrough Listen項(xiàng)目都采用了相似的方法，即通過接受太空電磁信號(hào)來尋找外星人。這種方法的原理是什么呢？這就要追溯到1959年，物理學(xué)家菲利普·莫里森和吉塞普·可可尼，發(fā)表在《自然》雜志上的一篇題為《尋找星際通訊》的文章，他們首次提出了通過射電望遠(yuǎn)鏡可能探測到其他星球的文明向太空傳輸?shù)膹V播信息，并且猜想這種信息可能在21厘米（1420兆赫）的波長上傳輸，因?yàn)檫@是中性氫（宇宙中最常見的元素）的射電輻射波長。

受到這篇文章的啟發(fā)，SETI項(xiàng)目的科學(xué)家弗蘭克·德雷克在一次“尋找外星人”會(huì)議上提出了著名的德雷克方程式，即通過7種參數(shù)來預(yù)測銀河系中大概有多少智慧文明的存在，它們分別是：

1.銀河系中適合智能生命發(fā)展的恒星形成的平均速率

2.擁有行星的恒星的百分比

3.每個(gè)可能孕育生命的恒星系統(tǒng)所擁有的行星的平均數(shù)量

4.實(shí)際出現(xiàn)智慧生命的行星的百分比

5.發(fā)展出智慧生命的行星的百分比

6.可將其存在的信號(hào)釋放到太空的智慧文明的百分比

7.智慧文明將可探測信號(hào)釋放到太空的時(shí)間長度

不過，德雷克方程僅限于通過無線電搜索智能文明，所預(yù)測出來的也只是那些具備了宇宙通信技術(shù)的智能文明。將前3個(gè)參數(shù)相乘，可以得到銀河系中類地行星的形成速率，通過后面3個(gè)參數(shù)則可以知道像人類這樣的智慧文明在一個(gè)類地行星上生存的可能性有多大，將前6個(gè)參數(shù)和最后一個(gè)參數(shù)相乘，就會(huì)得到銀河系中存在的智慧文明數(shù)量。不幸的是，這個(gè)方程式中的每個(gè)參數(shù)，特別是涉及生命和智慧文明的最后4個(gè)參數(shù)的確切值還是未知的，因此，德雷克方程式至今還沒有給出我們確切的答案。不過，也有科學(xué)家通過邏輯假設(shè)來推算過這道方程式，在最樂觀的假設(shè)下，銀河系中約有14萬種智慧文明存在，但在最悲觀的假設(shè)下，智慧文明則十分罕見，整個(gè)宇宙中只有1%的星系才會(huì)像銀河系一樣產(chǎn)生一個(gè)復(fù)雜的智慧文明。盡管德雷克方程并不能很好地量化外星文明的數(shù)量，但它為科學(xué)家們探測地外智慧生命提供了值得思考的幾個(gè)重要參數(shù)，而且，伴隨人類文明的不斷進(jìn)步，這個(gè)方程中的參數(shù)值就有可能變得越來越精確。

衡量智慧文明的方法

假設(shè)地外文明真的存在，那我們又怎么來衡量這種文明的先進(jìn)程度呢？早在上世紀(jì)60年代，美國物理學(xué)家弗里曼·戴森就提出了，科技文明的發(fā)展水平可以用其對(duì)能量的利用方式來衡量，因?yàn)樵较冗M(jìn)的文明對(duì)能量的需求就越迫切，他們渴望利用恒星發(fā)出的所有能量，為了達(dá)到這個(gè)目的，他們甚至可能摧毀一到兩個(gè)行星，用它們當(dāng)原料制作天然的核聚變反應(yīng)堆，制造出一個(gè)把整個(gè)恒星團(tuán)團(tuán)圍住的光能收集裝置，這種裝置被稱為“戴森球”。戴森認(rèn)為，這樣的結(jié)構(gòu)，是在宇宙中長期存在并且能源需求不斷上升的未來文明趨勢，因此他建議可以通過搜尋這樣的人造天體結(jié)構(gòu)來尋找外星智慧文明。

1964年，蘇聯(lián)天體物理學(xué)家卡爾達(dá)肖夫擴(kuò)展了戴森的理論，按能源的使用情況對(duì)文明進(jìn)行了劃分，其中，一型文明可以控制利用文明所處的行星上的所有能量，這些能量包括外部到達(dá)這個(gè)行星的能量，比如太陽能，以及行星自身產(chǎn)生的能量，比如熱能、水能和風(fēng)能。二型文明可以控制利用一個(gè)恒星的能量，比如用“戴森球體”完全包裹一顆恒星，收集它所有的能量，并將能量傳遞到需要的地方，這是一個(gè)無比浩大的工程，因?yàn)橐粋€(gè)戴森球體的覆蓋面積是地球表面積的6億倍。三型文明則可以控制利用一個(gè)星系的能量，甚至可以利用我們暫時(shí)還無法想象的技術(shù)從黑洞中獲取能量并且制造恒星，并主宰著整個(gè)星系。盡管卡爾達(dá)肖夫描述的文明類別還只是個(gè)假設(shè)，但是卡爾達(dá)肖夫指數(shù)在后來經(jīng)常被地外文明搜尋計(jì)劃研究人員、科幻小說家和預(yù)言家用來作為理論基礎(chǔ)。

到了1973年，在卡爾達(dá)肖夫指數(shù)的基礎(chǔ)上，美國天體物理學(xué)家卡爾·薩根提出了一條可以更好地細(xì)分文明發(fā)展水平的公式，他認(rèn)為，我們當(dāng)前的地球文明還只達(dá)到了0.7級(jí)的一型文明。在過去的幾個(gè)世紀(jì)中，人類消耗的能量每年增長約3%，按照這樣的趨勢，再過一到兩個(gè)世紀(jì)，地球文明才會(huì)達(dá)到一型文明，在幾千年后，人類需要建造出包納太陽的戴森球，然后才能達(dá)到二型文明，當(dāng)人類把銀河系中的恒星都利用起來，才能達(dá)到三型文明。

是否存在比我們更高級(jí)的文明

隨著衡量文明的標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)并不斷細(xì)化，科學(xué)家們也開始思考，假如宇宙中存在著不同類型的文明，達(dá)到了二型、三型等較高級(jí)別的文明就可能對(duì)我們?nèi)祟惒恍家活?，或者避而不見，因?yàn)樗麄兒臀覀兊牟罹嗑拖袷俏覀兒痛笮尚芍g的差距一樣大，甚至還可能更大。而那些較低程度的文明，可能沒有足夠的條件來和我們?nèi)〉寐?lián)絡(luò)。所以，最有希望找到的是和我們文明程度相接近的地外文明。

不過，想要尋找比我們更高級(jí)的地外文明也不是沒有可能。早在1964年，弗里曼·戴森就提出，通過探測中紅外波段輻射就可以發(fā)現(xiàn)類似“戴森球”的能量結(jié)構(gòu)。因?yàn)槭褂媚茉幢厝粫?huì)排放熱量，無論一個(gè)文明有多么發(fā)達(dá)，無論他們是通過建造“戴森球”，還是從旋轉(zhuǎn)黑洞中索取能量，只要他們利用能量，就必須遵循熱力學(xué)第二定律，就會(huì)產(chǎn)生廢熱，因此熱現(xiàn)象是無法被掩蓋的。

于是，有研究團(tuán)隊(duì)通過NASA的大視場紅外巡天探測者數(shù)據(jù)，尋找那些在可見光波段較暗淡但在中紅外波段中比較亮的天體，具備了這種特征的星系就可能會(huì)有能吸收可見光、發(fā)出紅外線的“戴森球”。數(shù)據(jù)中有接近1億個(gè)天體，研究團(tuán)隊(duì)在用軟件快速篩選和人工甄別后，排除掉了并非星系或明顯存在誤差的樣本后，篩選出了10萬個(gè)符合特征的星系樣本，但他們在其中并沒有發(fā)現(xiàn)地外文明的跡象，所以，研究團(tuán)隊(duì)表示，在我們的周圍并不存在三型文明。

那些奇異的太空信號(hào)

從上個(gè)世紀(jì)六七十年代起，科學(xué)家們就一直在積極探索太空中的可疑電磁信號(hào)，在近期，終于又有了新的進(jìn)展，來自加拿大魁北克拉瓦爾大學(xué)的艾瑪諾·博拉和埃里克·特羅切教授發(fā)現(xiàn)，有234顆恒星發(fā)出了不同尋常的無線電波，這和可能存在的外星文明信號(hào)有相似的形狀特征。博拉教授在分析250萬個(gè)斯隆數(shù)字巡天望遠(yuǎn)鏡恒星無線電光譜的過程中，通過各種方法排除了其來源星系、脈沖星、儀器誤差等原因后，篩選出了這234顆具有特殊周期特點(diǎn)的恒星，并判斷在這其中有外星文明存在的可能性。這個(gè)發(fā)現(xiàn)也引起了SETI和Breakthrough Listen項(xiàng)目的關(guān)注，他們表示將會(huì)對(duì)這234顆恒星進(jìn)行跟蹤觀測。其中，負(fù)責(zé)SETI項(xiàng)目的一位科學(xué)家稱：“博拉和特羅切觀測到的那些不同尋常的光譜，在恒星中的比例僅為萬分之一，確實(shí)值得深入研究。”不過，在沒有確切的證據(jù)之前，這些說法都只是猜測，暫時(shí)還無法證明這些奇異的信號(hào)就是外星文明活動(dòng)的信號(hào)。

外星人威脅論

在一些科學(xué)家們力主積極尋找地外文明的同時(shí)，也有一些專家和媒體在大力宣揚(yáng)“外星人威脅論”，這其中甚至包括著名物理學(xué)家斯蒂芬·霍金，他在接受媒體采訪時(shí)表示：嘗試和外星人聯(lián)系是一件非常危險(xiǎn)的事情，因?yàn)橐坏┩庑侨嗽煸L地球，結(jié)果很可能就像當(dāng)年歐洲人到達(dá)美洲一樣。由于霍金在當(dāng)今學(xué)術(shù)界中的權(quán)威地位，他的言論引起了人們對(duì)于“外星人威脅論”的關(guān)注和熱議。

其實(shí)，早在上世紀(jì)70年代末，諾貝爾獎(jiǎng)得主、英國天文學(xué)家馬丁·萊爾就提出了外星人對(duì)地球人具有潛在威脅的說法，他還曾寫信給國際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)，極力勸阻地球人去嘗試和外星人聯(lián)系，以免招致殺身之禍。英國皇家學(xué)會(huì)也出版過相關(guān)特刊，劍橋大學(xué)等多所著名學(xué)府的專家都紛紛撰文，呼吁各國政府應(yīng)該出臺(tái)一個(gè)應(yīng)對(duì)外星人攻擊的行動(dòng)計(jì)劃。其中，英國進(jìn)化生物學(xué)家西蒙·莫里斯寫道：“任何計(jì)劃與外星人進(jìn)行聯(lián)系的人都要做好最壞的打算，地外智慧生命的進(jìn)化過程可能與達(dá)爾文理論本質(zhì)上是一樣的，這就意味著外星人可能很像我們?nèi)祟?，甚至也擁有暴力傾向?！?/p>

不僅如此，在美國國防部和美國宇航局（NASA）擔(dān)任過顧問的兩位專家還出版一本名為《星球防御介紹》的書，專門指導(dǎo)地球人應(yīng)該如何抵抗可能來自外星人的襲擊?！巴庑侨送{論”也充斥在很多主流的影視作品中，比如《獨(dú)立日》《超級(jí)戰(zhàn)艦》《洛杉磯之戰(zhàn)》等電影，其中描述的外星人形象都偏向于邪惡和兇殘，像《E.T.》和《第三類接觸》這樣描寫平和的、充滿善意的和外星人交流的作品只是少數(shù)。

不過，也有很多科學(xué)家并不同意“外星人威脅論”這種說法。上文中提到的美國天體物理學(xué)家卡爾·薩根就曾說過：“我們?nèi)祟惡ε屡c外星人接觸，只不過是一種心理作用，因?yàn)槲覀兒ε伦约禾幵谙鄬?duì)落后的狀態(tài)，而我們歷史上也曾欺壓過相對(duì)落后的那一部分人，對(duì)此我們既感到良心不安，又害怕歷史會(huì)在我們身上重演?！贝送?，美國天文學(xué)家大衛(wèi)·莫里森在接受雜志采訪時(shí)也表示：如果一顆距離地球數(shù)百或數(shù)千光年的行星上發(fā)出的無線電信號(hào)能被我們接收到，這個(gè)文明的先進(jìn)程度一定超過人類，如果一個(gè)文明能夠存在數(shù)十萬年，那它就一定能解決我們現(xiàn)在和將來所面臨的一系列問題，所以它根本沒有侵略地球的必要。即使我們假設(shè)地球上存在著一種他們無法在自己的星球上獲取的資源，那科技比我們更發(fā)達(dá)的外星人完全可以選擇更容易的方式獲取或制造這種資源，而不是投入巨大的人力、物力和財(cái)力千里迢迢來到地球。

美國科幻作家杰克·麥克德維特在接受采訪時(shí)說出了一段發(fā)人深省的話：如果外星人真的來到地球，他們的目的可能僅僅只是探索，而考慮到宇宙的年齡，我們也不一定就是唯一遇到天外來客的生物。而且外星人到達(dá)地球需要相當(dāng)長的時(shí)間，任何具備這種能力的地外文明都不希望使用武力，相對(duì)有如天方夜譚的“外星人威脅論”而言，我們?nèi)祟惸壳捌鋵?shí)還有很多更值得擔(dān)心的現(xiàn)實(shí)問題亟待解決。

[譯自西班牙《真有趣》]