我们正在用原始人的方式寻找外星文明
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位于美国加州戈德斯通的深空网络天线。NASA 前段时间,一批知名学者打着霍金的幌子,开始募集资金,意图再次启动监听外星文明无线电信号的计划。 但是这种监听是否有实际意义?也许这种搜寻行动,就象原始部落通过烟雾和鼓声来辨别使用手机的现代社会一样落后。无线电信号(电磁信号)的传播速度和光速是一样的。虽然光速可以达到每秒30万千米,但它是宇宙中物体运动速度的上限。假如外星文明比我们先进得多,它们还会用这种方法来进行沟通吗? 虽然只是一种推测,但这个问题可以让我们回顾人类技术发展的历史,进而把类似的情况,放在宇宙这个背景上进行思考。 本杰明·富兰克林。维基百科 人们对电的真正了解开始于18世纪,对电的应用开始于19世纪。对电磁现象的研究始于19世纪后期,第一个用以通信的电磁信号出现在1895年,而可以在星际空间传播的无线电广播出现在20世纪30年代。 光速是个限制。如果电磁信号在宇宙中飞行了80年,那么只有我们周围80光年范围内的外星文明才有机会收到信号。假如今天我们收到了回复,那么仅可能来自地球周围40光年范围内的外星文明。 银河系有数千亿颗恒星,可观测宇宙至少有2000亿个星系,而我们周围40光年范围内的恒星数量连1000都不到。 M96星系。NASA 电磁信号在传输中会发生衰减。我们现在的广播和电视,大多已经开始通过电缆和卫星进行传输,不再使用发射塔。不难想像,一个世纪后,来自地球的电磁信号会彻底消失。外星文明如果只通过电磁信号进行判断,结论可能是地球上的技术性智慧生命只存在过短暂的一个时期。 问题的关键在于,通过搜寻电磁信号来发现外星文明这个办法可能过于原始。 打个比方。假如我们在地球近旁,通过可见光观测这个行星,那毫无疑问这是个适宜生命生存的行星。夜晚的城市灯火是人类活动明确无误的迹象。 但是人们已经意识到光污染是一种危害,已经开始想方设法对它进行控制。乐观的话,也许到21世纪末或22世纪,夜晚的地球看起来会和几十亿年前差不多:一片漆黑,只有偶而闪现的极光、雷电或火山。 国际空间站上看到的地球夜间灯火(橙色)和雷电(蓝色)。NASA 一方面,光速是宇宙中速度的极限;另一方面,我们也只能通过可供辨识的信号,来寻找外星文明。这种信号大抵有四种——电磁信号(包括各种波长的光)、引力波信号、中微子信号、空间探测器(包括机器人、无人探测器、空间浮标和有人飞船)。 科幻小说和科幻电影只对第四种感兴趣,但实际上它的可能性最小。 想像一下恒星之间的浩瀚距离,想像一下从一颗恒星周围的行星,飞向另一颗恒星周围行星的成本,就会明白这个想法的不切实际。 M63“向日葵”星系。NASA 与此相比,设计适用的传感器,对不同的天区进行全面扫描,寻找来自外星文明的信号,似乎更为可行。 季节的变化,会在电磁频谱上,给行星带来变化。而文明的个别产物——城市、人造卫星、飞行器等,只要有足够大的望远镜(或阵列),也能够被看到。 但最容易辨别的,还是智慧文明对自然环境的有意识改变。 人类目前还无法做到这一点。但是对行星进行大规模的改造不正是我们一直在追求的吗(比如火星)? 我们要寻找的外星文明,技术未必和我们一样落后。假如它们成功地通过了技术进步的考验,进而发展繁荣起来,那很可能要比我们先进几万年,甚至几十万年。
当我们的引力波探测技术足够发达后,就能够在整个宇宙范围内,寻找细微的变化。一个拥有几万颗人造卫星的行星,也许会产生一种独特的引力波信号。 引力波不会像电磁信号那样衰减,没有什么能够屏蔽它。再过几百年,这一领域的研究将极大地拓展我们的感知能力。 如果等几百年太久,那么下面这种方法更能解除我们的近渴。 冰立方(IceCube)南极中微子天文台。IceCube 一个高度发达的文明社会必然要使用大量的能源。这种能源有可能是核能,而且多半是核聚变能。 这种核聚变和恒星内部的核聚变不同,是一种极为高效的形式。它能释放出一种副产品,一种中微子(以及反中微子)信号。这种中微子能量信号非常特殊,它们不会在自然界中产生。 如果我们能够估计到这种信号的形态,并制造出相应的传感器,就能找到正在使用核聚变能的外星文明。 不用关心这些外星文明有没有进行宇宙广播,只要它使用核聚变能,我们就能找到它。 当然,这并非问题的最终答案。但这是一种合乎科学的推测。只要技术仍在进步,知识仍在丰富,好消息总会传来。
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