你好，地外文明

□文/林寬雨

供圖/視覺(jué)中國(guó)

前不久，英國(guó)諾丁漢大學(xué)天體物理學(xué)家湯姆·韋斯特比和克里斯托弗·J·康塞利斯在一篇論文中提到，銀河系中可能至少存在36個(gè)與地球文明類(lèi)似的、具有無(wú)線(xiàn)電交流能力的文明。該論文發(fā)表在《天體物理學(xué)》雜志上，文章一刊出就引起了廣泛的關(guān)注，在浩瀚的宇宙中是否真的存在地外文明？我們?yōu)槭裁匆獙ふ业赝馕拿?？尋找地外文明的方法有哪些?/p>

帶著這些問(wèn)題，我們一起聊一聊關(guān)于地外文明的那些事。

人類(lèi)或許不孤單

在地球之外，是否還有其他文明？雖然目前還沒(méi)發(fā)現(xiàn)，但很多人都堅(jiān)信它的存在，因?yàn)橛钪鎸?shí)在是太大了。我們所在的地球只是以太陽(yáng)為中心的太陽(yáng)系的冰山一角，而在銀河系中，像太陽(yáng)這樣的恒星就有2 000億～4 000億個(gè)，在整個(gè)宇宙中，像銀河系這樣的星系又有數(shù)千億個(gè)。在如此浩瀚的宇宙中只有地球上存在文明，這樣的說(shuō)法顯然很難讓人信服。

那么，假如宇宙中真的存在其他文明，這些文明又會(huì)存在于何處呢？顯然，曾經(jīng)被報(bào)道過(guò)的那些適宜居住的星球可能性更大些，因?yàn)檫@些星球存在生命體的概率更大，而有生命體存在，自然就有可能存在文明。下面，就簡(jiǎn)單給大家介紹幾個(gè)在未來(lái)可能給我們帶來(lái)驚喜的星球。

No.1 Kepler-22b

Kepler-22b是“著名勞?！遍_(kāi)普勒望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)的一顆可能適宜居住的行星，距離地球大約600光年。根據(jù)天文學(xué)家的計(jì)算，這顆行星的半徑大約是地球的2.4倍，且恰好位于它所圍繞的那顆恒星的宜居帶內(nèi)。如果Kepler-22b的性質(zhì)與地球相似，那么，在其地表就可能存在生命生存所必需的液態(tài)水，自然也有可能成為一些生命體的家園。

No.2 Kepler-186f

Kepler-186f也是開(kāi)普勒望遠(yuǎn)鏡的著名發(fā)現(xiàn)之一，距離地球大約500光年。Kepler-186f是其所在恒星系中的第五顆行星，體積跟地球相似，且位于所在恒星的宜居帶內(nèi)。另外，根據(jù)研究人員的分析，Kepler-186f跟地球類(lèi)似，轉(zhuǎn)軸傾角似乎也能保持穩(wěn)定，這表明Kepler-186f也許同樣可以定期季節(jié)更替。跟地球有這么多相似點(diǎn)，Kepler-186f自然會(huì)讓人們產(chǎn)生更多的期待。

No.3 HD 40307g

HD 40307g距離地球大約42光年，因?yàn)橥瑯游挥谄渌鶉@的恒星宜居帶內(nèi)，所以也讓人們有了更多的期待。值得一提的是，因?yàn)樗嚯x地球相對(duì)較近，未來(lái)或許能借助望遠(yuǎn)鏡一睹其真實(shí)的“容顏”。

浩瀚的宇宙

除了上面介紹的3顆行星，Gliese 581g、Gliese 667Cc、HD 85512b等行星存在生命的可能性也都比較大。也許，未來(lái)這些行星中的某顆或某幾顆會(huì)用事實(shí)告訴我們，在浩瀚的宇宙中，人類(lèi)其實(shí)并不孤單。

尋找地外文明“三十六計(jì)”

當(dāng)然，地球之外是否真的存在其他文明、存在多少個(gè)其他文明，這些問(wèn)題不能只憑猜測(cè)下定論，還得用事實(shí)說(shuō)話(huà)。為了能有一個(gè)明確的定論，人們?cè)诤芫弥熬烷_(kāi)啟了尋找地外文明的計(jì)劃。

早在1960年，有著“搜尋地外智慧生命之父”之稱(chēng)的美國(guó)康奈爾大學(xué)射電天文學(xué)家弗蘭克·德雷克，就開(kāi)啟了被稱(chēng)為“奧茲瑪計(jì)劃”的搜尋地外智慧生命的實(shí)驗(yàn)。遺憾的是，德雷克最終并沒(méi)有在實(shí)驗(yàn)中得到他想要的信號(hào)。不過(guò)，他在1961年發(fā)表了著名的德雷克公式，從統(tǒng)計(jì)上揭示了銀河系中能與外界交流的文明的數(shù)量。

在德雷克之后，有更多的人加入對(duì)地外文明的探索中。2015年，俄羅斯富翁尤里·米爾納創(chuàng)立了名為“突破計(jì)劃”的項(xiàng)目，該項(xiàng)目的主要任務(wù)是探索宇宙、尋找地外的智慧生命并鼓勵(lì)公眾從行星的角度展開(kāi)辯論，主要由突破聆聽(tīng)、突破攝星及突破信息三部分構(gòu)成。

可能有生命存在的Kepler-22b行星

開(kāi)啟奧茲瑪計(jì)劃的天文學(xué)家弗蘭克·德雷克

充當(dāng)?shù)厍颉按蠖洹钡摹爸袊?guó)天眼”

【突破聆聽(tīng)】

如果在其他星球上有文明存在，那么，這個(gè)星球就可能會(huì)有信號(hào)傳出。于是科學(xué)家給地球安上了“大耳朵”，用來(lái)監(jiān)聽(tīng)宇宙中是否有地外文明傳來(lái)的信號(hào)，這就是著名的突破聆聽(tīng)計(jì)劃。

突破聆聽(tīng)計(jì)劃是歷史上規(guī)模最大的搜尋地外智慧生命的項(xiàng)目，最初“大耳朵”主要由位于美國(guó)西弗吉尼亞州的100米口徑的Green Bank射電望遠(yuǎn)鏡和位于澳大利亞的64米口徑的Parkes射電望遠(yuǎn)鏡充當(dāng)。值得一提的是，有著“中國(guó)天眼”之稱(chēng)的500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡（FAST）也于2016年加入了突破聆聽(tīng)計(jì)劃。目前，“中國(guó)天眼”已經(jīng)開(kāi)啟了地外文明搜索的工作。未來(lái)，這些望遠(yuǎn)鏡可能會(huì)通過(guò)交換觀測(cè)計(jì)劃、共享觀測(cè)數(shù)據(jù)等方式，更好地完成監(jiān)聽(tīng)任務(wù)。

著名的旅行者金唱片

其實(shí)，人們已經(jīng)利用過(guò)類(lèi)似突破信息計(jì)劃的辦法探索地外文明了。美國(guó)國(guó)家航空航天局于1977年發(fā)射的“旅行者一號(hào)”和“旅行者二號(hào)”，各自攜帶了一張著名的旅行者金唱片，唱片中包含了50多種語(yǔ)言的問(wèn)候、來(lái)自地球的各種各樣的聲音、90分鐘時(shí)長(zhǎng)的音樂(lè)和一段關(guān)于這張金唱片的說(shuō)明?？茖W(xué)家希望可以借助這張唱片跟地外文明取得聯(lián)系。

著名的旅行者金唱片

【突破攝星】

突破攝星計(jì)劃要做的是主動(dòng)出擊尋找地外文明，用事實(shí)驗(yàn)證猜想。

突破攝星計(jì)劃開(kāi)始于2016年4月，根據(jù)這一計(jì)劃的設(shè)想，人類(lèi)將研制出一種質(zhì)量?jī)H有幾克、體形只有郵票大小的納米級(jí)宇宙飛船，然后用地面發(fā)射的高能激光把這些納米級(jí)宇宙飛船加速至光速的1/5。按照這個(gè)速度前進(jìn)，這些宇宙飛船大約可以在發(fā)射20年后到達(dá)距離太陽(yáng)系最近的恒星半人馬座α星，也就是來(lái)到我們常說(shuō)的比鄰星所在的星系。到達(dá)目的地后，這些宇宙飛船會(huì)開(kāi)展拍照和采集數(shù)據(jù)等探測(cè)工作，并把相關(guān)數(shù)據(jù)資料傳回地球，助力人們探索地外文明。

雖然這個(gè)設(shè)想聽(tīng)起來(lái)很棒，但按照目前的技術(shù)，這個(gè)計(jì)劃還無(wú)法實(shí)現(xiàn)，包括如何讓激光源一直瞄準(zhǔn)遙遠(yuǎn)的納米級(jí)飛船、如何讓宇宙飛船準(zhǔn)確地飛到比鄰星這些問(wèn)題，還沒(méi)有一個(gè)很好的解決方案。

【突破信息】

突破信息計(jì)劃可以說(shuō)是突破聆聽(tīng)計(jì)劃的逆向操作，如果遲遲接收不到來(lái)自外太空的信號(hào)，那就嘗試讓外太空接收地球的信號(hào)，這種人類(lèi)主動(dòng)、有意識(shí)地給地外文明發(fā)送信息的項(xiàng)目就是突破信息計(jì)劃。

距離太陽(yáng)最近的恒星——比鄰星

這種做法雖然更積極主動(dòng)了一些，但因?yàn)檫@樣操作會(huì)暴露自己，在科學(xué)界引起了巨大的爭(zhēng)議。一部分人認(rèn)為這是一種好辦法，比如總部位于美國(guó)的地外文明搜尋計(jì)劃研究所的高級(jí)天文學(xué)家賽思·肖斯塔克，他很樂(lè)于見(jiàn)到突破信息計(jì)劃的落實(shí)，認(rèn)為這并不可怕，人類(lèi)會(huì)在這個(gè)過(guò)程中受益良多，突破信息計(jì)劃還有可能帶來(lái)真正革命性的發(fā)現(xiàn)。另一部分人對(duì)這種做法持反對(duì)意見(jiàn)，包括著名科學(xué)家斯蒂芬·霍金在內(nèi)的許多學(xué)者認(rèn)為我們不應(yīng)該如此高調(diào)地吸引外星人的注意，理由是我們不知道外星人是否心存敵意。諾貝爾獎(jiǎng)得主、英國(guó)天文學(xué)家馬丁·賴(lài)爾還曾就此事給國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)寫(xiě)信，在信中他竭力主張地球人不要聯(lián)系外星人，以免招致殺身之禍。

神秘的 1 420兆赫

每一臺(tái)無(wú)線(xiàn)電通信設(shè)備，都只能接收或發(fā)射某個(gè)特定頻率范圍內(nèi)的電波，這個(gè)頻率就是其工作頻率，射電望遠(yuǎn)鏡也是如此。也就是說(shuō)，如果想用射電望遠(yuǎn)鏡搜索地外文明的信號(hào)，必須保證其工作頻率和地外文明信號(hào)使用的頻率一致才行。

在著名的奧茲瑪計(jì)劃中，弗蘭克·德雷克所選擇的射電望遠(yuǎn)鏡的工作頻率是1 420兆赫，難道 1 420兆赫會(huì)是地外文明所使用的頻率？其實(shí)，未必。當(dāng)時(shí)弗蘭克·德雷克把1 420兆赫作為射電望遠(yuǎn)鏡的工作頻率，主要是因?yàn)閮蓚€(gè)原因：第一，物理學(xué)家朱塞佩·可可尼和菲利普·莫里森曾在《自然》上發(fā)表過(guò)一篇名為《星際通信探索》的文章，文章通過(guò)幾點(diǎn)分析，認(rèn)為1 420兆赫是最有可能的地外文明的通信頻率；第二，當(dāng)時(shí)選擇的射電望遠(yuǎn)鏡的工作頻率恰巧就是1 420兆赫。就這樣，1 420兆赫成了未經(jīng)地外文明“官方承認(rèn)”的地外文明通信頻率。

為何要尋找地外文明

電影中外星人侵略地球的場(chǎng)景

可能有海洋存在的土衛(wèi)六

想一想，斯蒂芬·霍金等人反對(duì)突破信息計(jì)劃也是有一定道理的，畢竟在現(xiàn)實(shí)的世界中沒(méi)有超級(jí)英雄，假如我們發(fā)射的信號(hào)引來(lái)的是像《復(fù)聯(lián)》中滅霸這樣的危險(xiǎn)人物，后果確實(shí)不堪設(shè)想。既然尋找地外文明有可能會(huì)給地球帶來(lái)災(zāi)難，人們?yōu)槭裁催€一直在努力尋找呢？

最直接的目的自然是滿(mǎn)足人類(lèi)的好奇心，畢竟我們只在電影中見(jiàn)到過(guò)地外文明，都想一睹它們的真實(shí)風(fēng)采。當(dāng)然，如果只是因?yàn)楹闷婢筒恢档眠@么冒險(xiǎn)了。事實(shí)上，尋找地外文明對(duì)我們?nèi)祟?lèi)社會(huì)的發(fā)展還有很多其他好處。比如，我們可以在與地外文明交流的過(guò)程中取長(zhǎng)補(bǔ)短，讓自己變得更強(qiáng)大；通過(guò)對(duì)地外文明的探索，對(duì)生命產(chǎn)生更加深刻的理解，探尋地球上的生命來(lái)自何方、又將去往何處；在尋找地外文明的過(guò)程中，也許還能發(fā)現(xiàn)和地球一樣適宜人類(lèi)居住的家園；等等?；蛟S就是這些因素，給了科學(xué)家在浩瀚的宇宙中尋找地外文明的動(dòng)力、堅(jiān)持下去的勇氣和持之以恒的決心。

地外文明為何仍未現(xiàn)身

從1960年弗蘭克·德雷克開(kāi)啟奧茲瑪計(jì)劃到現(xiàn)在，已經(jīng)過(guò)去了整整60年，在這60年里，科學(xué)家想了不少辦法探索地外文明，卻始終未能找到它，這又是為什么呢？關(guān)于這個(gè)問(wèn)題，科學(xué)家也提出了一些猜想。

【大過(guò)濾器的阻礙】

從基本的概率角度來(lái)說(shuō)，地外文明是一定存在的，至于為什么我們沒(méi)能發(fā)現(xiàn)它，有一種猜想認(rèn)為是有東西從中作梗，阻止我們探索地外文明的腳步。這個(gè)障礙被稱(chēng)為“大過(guò)濾器”，它是某種力量或事件，它的存在能夠阻止某個(gè)文明達(dá)到具備星際旅行的能力或阻止不同文明之間的通信，使得地外文明無(wú)法被找到。

【外星人在休眠】

來(lái)自牛津大學(xué)人類(lèi)未來(lái)研究所和貝爾格萊德天文臺(tái)的研究人員共同提出了一種“休眠假說(shuō)”，他們認(rèn)為外星人會(huì)休眠，像地球上的動(dòng)物冬眠那樣，讓機(jī)體長(zhǎng)期處于不活動(dòng)狀態(tài)，直到環(huán)境條件適宜才會(huì)活躍起來(lái)，建立自己的超級(jí)社會(huì)。所以想要發(fā)現(xiàn)地外文明，要等他們過(guò)了休眠期才可以。

【深海信號(hào)難發(fā)射】

科學(xué)家在探索太空的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，包括木衛(wèi)二（Europa）、木衛(wèi)四（Callisto）、土衛(wèi)六（Titan）在內(nèi)的一些衛(wèi)星上可能存在海洋，在這些海洋的深處可能有生命存在。相比于流動(dòng)的表面，地下海洋有著更穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng)，可以給生命體創(chuàng)造一個(gè)更好的生存條件。不過(guò)，對(duì)于在這里生存的生命體來(lái)說(shuō)，想要通過(guò)深海向其他行星發(fā)送信號(hào)，可能更加困難。

【單單只是錯(cuò)過(guò)】

前面我們講到，只有射電望遠(yuǎn)鏡的工作頻率和地外文明使用的頻率一致時(shí)，射電望遠(yuǎn)鏡才能搜索到地外文明的信號(hào)。所以，造成這些射電望遠(yuǎn)鏡一直“徒勞無(wú)功”的原因，也可能僅僅是地外文明使用的頻率不是這些射電望遠(yuǎn)鏡的工作頻率。

電影中的地外文明

雖然到目前為止，我們依然沒(méi)有發(fā)現(xiàn)地外文明，但在人們放飛的想象中，地外文明已經(jīng)一次又一次地出現(xiàn)在了銀幕上。

1997年上映的《超時(shí)空接觸》就是一部關(guān)于地外文明的科幻電影。電影中的主角埃莉·愛(ài)羅薇接收到了來(lái)自織女星的地外文明信號(hào)，在破譯了信號(hào)后，埃莉·愛(ài)羅薇發(fā)現(xiàn)這是生產(chǎn)時(shí)空機(jī)器的圖紙和說(shuō)明。后來(lái)，這種時(shí)空機(jī)器被造了出來(lái)，埃莉·愛(ài)羅薇乘坐它開(kāi)啟了一段奇妙的旅程……

如今，包括中國(guó)在內(nèi)的不少?lài)?guó)家都已經(jīng)開(kāi)展了火星探測(cè)計(jì)劃。如果能在探測(cè)火星的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)地外文明，自然會(huì)是一件令人非常興奮的事。火星上是否會(huì)有生命，雖然在現(xiàn)實(shí)中還沒(méi)有答案，但在電影里已經(jīng)變成了現(xiàn)實(shí)。在科幻電影《火星任務(wù)》中，人們?cè)诨鹦潜砻姘l(fā)現(xiàn)了一個(gè)巨大的人臉模型，進(jìn)去之后發(fā)現(xiàn)這里的環(huán)境跟地球一樣。后來(lái)從一個(gè)外星人的口中得知，是一個(gè)火星人帶著火星上的DNA撞到了地球上，地球上才有了生命。

由詹姆斯·卡梅隆執(zhí)導(dǎo)的《阿凡達(dá)》也是一部講述地外文明的科幻電影。電影借助阿凡達(dá)的視角，為我們展示了一個(gè)神秘的潘多拉星球。

在快速發(fā)展的科技面前，浩瀚的宇宙正在慢慢揭開(kāi)自己神秘的面紗，也許有一天，電影中這些被虛構(gòu)出來(lái)的地外文明真的會(huì)出現(xiàn)在我們的生活中，讓我們對(duì)宇宙有一個(gè)重新認(rèn)識(shí)?，F(xiàn)在，就讓我們一起靜靜等待地外文明的出現(xiàn)吧。

外星球想象圖 供圖/視覺(jué)中國(guó)

空歡喜的“外星信號(hào)”

來(lái)自俄羅斯的天文學(xué)家曾表示，利用俄羅斯科學(xué)院的射電望遠(yuǎn)鏡探測(cè)到了波長(zhǎng)2.7厘米、波束寬度水平方向大約20弧度秒、垂直方向大約2弧度分的無(wú)線(xiàn)電信號(hào)，這一信號(hào)來(lái)源于武仙星座內(nèi)的HD164595恒星系，距地球大約95光年，由此推測(cè)那里可能存在地外文明。

消息雖然很勁爆，卻沒(méi)能經(jīng)受住時(shí)間的考驗(yàn)。經(jīng)過(guò)后期的處理分析，天文學(xué)家得出結(jié)論，這一信號(hào)最可能的來(lái)源不是HD164595恒星系而是地球，它并不是我們期盼中的地外文明信號(hào)。

就這樣，這次關(guān)于地外文明的期盼最終以一場(chǎng)短暫的空歡喜收?qǐng)觥?/p>