2035年前可找到外星人存在的證據(jù):假如它們真的存在
編輯:黃榮 信息來源: 西e網(wǎng)-新浪網(wǎng)發(fā)布時(shí)間:2018-11-2
北京時(shí)間11月1日消息,據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道,著名天文學(xué)家賽斯·肖斯塔克(SethShostak)打賭稱,人類會(huì)在2035年之前找到外星人存在的證據(jù)。雖然他的很多同行并不認(rèn)同這一觀點(diǎn)。畢竟半個(gè)多世紀(jì)以來,盡管科學(xué)家一直在尋找地外智慧生命(即SETI任務(wù)),卻始終一無所獲。
作為一名科學(xué)家,肖斯塔克生性樂觀,但他也強(qiáng)調(diào),自己的判斷并非異想天開、一廂情愿,而是以SETI任務(wù)的邏輯為基礎(chǔ)。半個(gè)世紀(jì)聽上去很長(zhǎng),但該領(lǐng)域的研究其實(shí)仍處在初期階段。他認(rèn)為,考慮到目前SETI的努力程度與技術(shù)水平,我們正處于一個(gè)關(guān)鍵的轉(zhuǎn)折點(diǎn)上,不久便可打開“新世界的大門”。
目前開展的大部分SETI實(shí)驗(yàn)都使用了大型無線電天線,希望捕捉到其它智慧生命發(fā)出的無線電信號(hào)。這種方法在1997年朱迪·福斯特出演的《超時(shí)空接觸》中也得到了體現(xiàn)。不同于其它粗制濫造的外星人電影,《超時(shí)空接觸》中對(duì)搜尋外星生命過程的描述還算精準(zhǔn)。但這部電影加強(qiáng)了我們對(duì)搜尋地位生命的固有印象:人們總認(rèn)為,科學(xué)家會(huì)在宇宙數(shù)據(jù)中尋找特殊規(guī)律(如《超時(shí)空接觸》中找到了一連串質(zhì)數(shù)),借此尋找外星人。但事實(shí)比這簡(jiǎn)單得多:科學(xué)家搜尋的只是窄帶信號(hào)而已。“窄帶”(narrow-band)是指,將大部分傳輸功率集中到一段很窄的無線電頻段上,從而提高傳輸信號(hào)被發(fā)現(xiàn)的可能性。這類似于激光筆:雖然功率只有幾毫瓦,但由于能量被集中在一段很窄的波段內(nèi),因此顯得十分明亮。
一臺(tái)現(xiàn)代SETI接收器可以同時(shí)分析數(shù)千萬、甚至數(shù)億個(gè)頻道,每個(gè)頻道帶寬都僅有1赫茲,僅為電視信號(hào)的500萬分之一,因此無法攜帶信號(hào)、或者說信息。但科學(xué)家的想法是,先確定外星人的存在,再打造規(guī)模更大的設(shè)備、開展進(jìn)一步挖掘。
SETI任務(wù)一般會(huì)通過兩種途徑來確定天線的瞄準(zhǔn)目標(biāo)。一種是對(duì)天空展開大范圍掃描,另一種則是對(duì)準(zhǔn)附近的某個(gè)恒星系。你也許會(huì)認(rèn)為第一種方法希望更大,因?yàn)槿龅木W(wǎng)更大。但事實(shí)上,這種搜索的大部分時(shí)間都是在盯著一無所有的虛空看。如果以“外星生物住在行星或衛(wèi)星上”為前提,那么將寶貴的時(shí)間用來檢索鄰近恒星系也許才是上策。
目前的地外智慧生命搜索目標(biāo)之一為紅矮星。為此,科學(xué)家動(dòng)用了位于美國(guó)加州由42臺(tái)天線構(gòu)成的艾倫望遠(yuǎn)鏡陣列(AllenTelescopeArray),將對(duì)兩萬顆可能擁有宜居行星的小型恒星展開探索。這些小恒星數(shù)量眾多,且平均年齡很大,大多在數(shù)十億年左右,差不多相當(dāng)于地球生命從微觀生物進(jìn)化到高科技人類所經(jīng)歷的時(shí)間。天文學(xué)家估計(jì),約半數(shù)紅矮星的宜居帶中都可能存在巖質(zhì)行星(宜居帶是指恒星周圍溫度適中、可存在液態(tài)水的區(qū)域)。
地外文明搜索研究所(SETIInstitute)并非唯一正在搜索外星生命的機(jī)構(gòu)。在俄羅斯億萬富翁尤里·米爾納的大額資金贊助下,加州大學(xué)伯克利分校的地外文明搜索小組也對(duì)西弗吉尼亞的“綠岸”望遠(yuǎn)鏡和澳大利亞悉尼附近的帕克斯無線電望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行了租用,預(yù)備開展一項(xiàng)為期十年、名叫“突破聆聽”的搜索計(jì)劃。該計(jì)劃也將目標(biāo)瞄準(zhǔn)了各個(gè)恒星系。
雖然這些計(jì)劃與幾十年來的做法大體相似,但早已不是之前那一套了。隨著數(shù)字處理技術(shù)的快速進(jìn)步,科學(xué)家可以同時(shí)檢索多個(gè)無線電波段。就拿艾倫望遠(yuǎn)鏡陣列為例,它可以同時(shí)檢查多個(gè)恒星系。目前一次性可以分析三顆恒星,但在更強(qiáng)大計(jì)算機(jī)的幫助下,這個(gè)數(shù)字可以增加到100以上。未來20年之內(nèi),地外文明搜索實(shí)驗(yàn)將完成對(duì)100萬個(gè)恒星系的勘察,是我們目前已檢索的恒星系的數(shù)百倍。一些著名天文學(xué)家估計(jì),銀河系中正向外發(fā)射信號(hào)的外星社會(huì)可能少則1萬個(gè),多則幾百萬個(gè)。若真是如此,等我們檢索了100萬個(gè)恒星系之后,很可能真的會(huì)發(fā)現(xiàn)外星人。因此假如地外文明搜索項(xiàng)目的前提正確,我們應(yīng)當(dāng)在10年內(nèi)就能接收到外星人發(fā)出的信號(hào)。
位于南極的IceCube中微子探測(cè)器一直在努力探測(cè)中微子。一些天文學(xué)家提出,中微子可能是外星人的通訊介質(zhì)。位于南極的IceCube中微子探測(cè)器一直在努力探測(cè)中微子。一些天文學(xué)家提出,中微子可能是外星人的通訊介質(zhì)。
此外,科學(xué)家們的研究方向也愈發(fā)多樣化。20年來,部分研究人員一直在用傳統(tǒng)光學(xué)望遠(yuǎn)鏡尋找恒星發(fā)出的極短暫閃光。他們認(rèn)為外星人更可能用脈沖光、而非無線電信號(hào)進(jìn)行通訊,這和人類用光纖連接互聯(lián)網(wǎng)是一個(gè)道理。從理論上來說,脈沖光每秒傳輸?shù)谋忍財(cái)?shù)可多達(dá)無線電的10萬倍。這些“光學(xué)SETI實(shí)驗(yàn)”的搜索能力相對(duì)受限,目前一次只能觀察一個(gè)恒星系。但和無線電研究一樣,隨著新技術(shù)的誕生,用光學(xué)方法將能夠檢索更大范圍的天空,速度也會(huì)大大提高。
物理學(xué)家還提出了一些全新的通訊模式,如利用中微子、引力波等。有些研究人員認(rèn)為這些可能性值得考慮,但就目前來看,分析它們的價(jià)值不大。中微子和引力波都極難產(chǎn)生、也極難探測(cè)。從本質(zhì)上來說,無論要產(chǎn)生多少中微子或引力波,都需要發(fā)生恒星坍縮或黑洞合并。僅僅發(fā)送“地球你好”這么簡(jiǎn)單的一句話,就要耗費(fèi)驚人的能量,就算某個(gè)文明有能力動(dòng)用整個(gè)銀河系的資源,也難以實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。
美國(guó)威斯康星大學(xué)在南極有一臺(tái)大型中微子探測(cè)器,名叫“冰塊”(IceCube)。它只能探測(cè)到超高能粒子,而產(chǎn)生這類粒子的代價(jià)也最為巨大。盡管該儀器體積達(dá)1立方公里,運(yùn)行多年來,探測(cè)到的此類粒子依然屈指可數(shù)。至于引力波,激光干涉引力波天文臺(tái)只在黑洞合并接近尾聲時(shí)、探測(cè)到過極為短暫的信號(hào)。很難想象外星人愿意費(fèi)合并黑洞這么大的勁,只為了發(fā)送這一秒鐘信號(hào)。
但除此之外,還有一種全然不同、尚未被仔細(xì)研究過的方法:尋找先進(jìn)外星社會(huì)修建的工程項(xiàng)目。有天文學(xué)家指出,戴森球等“外星超級(jí)建筑”也許能解釋“塔比星”(又名KIC8462852)神秘的忽明忽暗現(xiàn)象。這種可能性值得一番考慮,但目前尚未找到支持性證據(jù)。
還有人認(rèn)為,數(shù)百萬或數(shù)十億年前,外星生命也許曾假設(shè)地球日后會(huì)進(jìn)化出能夠找到它們的智慧物種,并在太陽系中留下了一些“時(shí)間膠囊”。有人提出,地月系統(tǒng)的拉格朗日點(diǎn)(即地球、月球和太陽引力的平衡點(diǎn))也許就是尋找外星工程的絕佳位置,甚至月球本身都有可能是外星工程的產(chǎn)物。
還有一種設(shè)想認(rèn)為,我們應(yīng)當(dāng)尋找星際火箭排出的高能廢料。最快的火箭自然會(huì)用效率最高的燃料,即物質(zhì)與反物質(zhì)的結(jié)合。這種毀滅性的“燃燒”不僅能推動(dòng)太空飛船接近光速飛行,還會(huì)產(chǎn)生“廢棄物”伽馬射線,也許可以被我們探測(cè)到。由于火箭運(yùn)行速度很快,我們很容易將其與其它伽馬射線源區(qū)分開來。
尋找外星工程最誘人的一點(diǎn)是,該方法對(duì)時(shí)間的要求并不嚴(yán)格。相比之下,要想搜索外星信號(hào),就必須在最恰當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)激活探測(cè)儀器。假如外星人在恐龍統(tǒng)治時(shí)期、或者距今幾百萬年后聯(lián)絡(luò)地球,無論它們發(fā)送的是無線電、激光脈沖、還是中微子暴,都將無濟(jì)于事。而尋找外星工程就不大有這個(gè)問題。但這種方法也有其局限性:太陽系之外的任何東西必須足夠大,才有可能被我們發(fā)現(xiàn)。假如只是一艘“企業(yè)號(hào)”那樣的外星飛船,找到它就很困難了。
地外文明搜索不同于傳統(tǒng)的科學(xué)問題,無法對(duì)假說進(jìn)行證偽。我們可能永遠(yuǎn)都無法證明外星人是否存在。但每發(fā)明一項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新,我們的搜索能力都會(huì)有所提升。想想15世紀(jì)時(shí),歐洲文明已經(jīng)誕生了2500年左右,美洲卻還未在地圖上標(biāo)注出來。美索不達(dá)米亞文明存在的時(shí)間也相當(dāng)久,但對(duì)大海的另一端同樣一無所知。但在某次揚(yáng)帆遠(yuǎn)航之后,這一切都發(fā)生了天翻地覆的改變,我們的世界就此不同。
熱門資訊