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文 | 李月白 江曉原
近日,關(guān)于UFO、地外氨基酸等與尋找地外生命有關(guān)的消息頻頻登上熱搜。
自1960年天文學(xué)家德雷克發(fā)起人類歷史上第一個(gè)SETI(Search for Extra-Terrestrial Intelligence,搜尋地外文明)項(xiàng)目起,迄今已60余年。
這60多年中,為了尋找外星人,人類做過哪些努力?收到過哪些信號(hào)?為什么德雷克、卡爾·薩根等科學(xué)家對(duì)尋找外星人熱情滿滿,而霍金、布林等科學(xué)家卻極力反對(duì)?聽了劉慈欣在《三體Ⅱ》對(duì)“黑暗森林”的解釋后,你贊同尋找外星人嗎?
SETI的歷史——從一部科幻電影說(shuō)起
1997年,美國(guó)上映了一部科幻電影,叫《超時(shí)空接觸》(Contact)。
電影的女主角艾麗從小就對(duì)宇宙充滿好奇,長(zhǎng)大后成為了一名優(yōu)秀的天體物理學(xué)家。
她致力于尋找外星人的SETI活動(dòng),并將全部身心都投入到了這項(xiàng)希望渺茫的事業(yè)中。
某天黃昏,艾麗在耳機(jī)聽到了一個(gè)特殊、美妙的規(guī)律信號(hào),經(jīng)辨別,這一信號(hào)來(lái)自距離地球26光年的織女星,人類終于收到了外星文明發(fā)來(lái)的信息。
面對(duì)浩渺宇宙,對(duì)同等智慧生命的好奇和尋求是人類的天然之心。
《超時(shí)空接觸》電影的編劇——美國(guó)天體物理學(xué)家、科幻作家卡爾?薩根正是現(xiàn)實(shí)中SETI的主要發(fā)起者之一。
卡爾?薩根對(duì)外星文明的想象和期許是善意的。他的名言——“如果宇宙中只有我們,那就太浪費(fèi)空間了”,貫穿于這部電影的開頭、中段和結(jié)尾。
SETI的主要手段是,通過射電望眼鏡等先進(jìn)設(shè)備接收從宇宙中傳來(lái)的電磁波,從中分析有規(guī)律的信號(hào),希望借此發(fā)現(xiàn)外星文明。
SETI信奉的原則是,如果外星生物的科技發(fā)展到一定階段,他們可能會(huì)像我們一樣使用無(wú)線電波傳達(dá)信息(如發(fā)明出電視、雷達(dá)等物),這樣就會(huì)有微量的輻射從他們居住的星球中泄漏出來(lái)。
此外,外星人可能會(huì)有意識(shí)地向宇宙中發(fā)射信號(hào),希望與其他智慧生命進(jìn)行溝通,而我們要做的,就是從充斥著各種輻射的宇宙背景中將外星文明的信號(hào)識(shí)別出來(lái)。
提起SETI行動(dòng),總是要提起弗蘭克?德雷克,他是比卡爾?薩根更重要的先驅(qū)者。
1960年,美國(guó)天文學(xué)家德雷克發(fā)起了人類歷史上第一個(gè)SETI項(xiàng)目——奧茲瑪計(jì)劃。奧茲瑪計(jì)劃的名字來(lái)源于童話《綠野仙蹤》。
雖然弗蘭克對(duì)“奧茲瑪”有著很美好的想象,但計(jì)劃操作卻有相當(dāng)大的問題。
首先,弗蘭克當(dāng)時(shí)只有一臺(tái)口徑為26米的射電望眼鏡(這與“中國(guó)天眼”500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡相比實(shí)在微不足道),在無(wú)法掃描整個(gè)天空的情況下,望眼鏡應(yīng)該指向哪里呢?
更關(guān)鍵的問題在于,選擇哪一個(gè)頻率進(jìn)行監(jiān)聽呢?我們使用收音機(jī)的時(shí)候知道,如果頻率沒有調(diào)準(zhǔn),就不可能收到電臺(tái),只能聽到噪音。
可是我們很難知道,外星人究竟選擇哪一個(gè)頻率發(fā)射信號(hào)。
最終,德雷克將望眼鏡對(duì)準(zhǔn)了鯨魚座的τ星和江波座的ε星,這兩顆恒星的情況與太陽(yáng)比較相似,距離地球分別為10.5光年和12光年。
在監(jiān)聽頻率的選擇上,最終確定為1420.405兆赫。德雷克和其它科學(xué)家一致認(rèn)為這一頻率是比較特殊的,很可能便是外星人向太空傳達(dá)信息的首選頻率,因?yàn)檫@是宇宙中數(shù)量最多的氫原子發(fā)射出來(lái)的電磁波頻率,絕大多數(shù)擁有射電望眼鏡技術(shù)的外星文明都可以探測(cè)到這一頻率的信號(hào)。
德雷克的團(tuán)隊(duì)對(duì)兩個(gè)星系進(jìn)行了150小時(shí)左右的監(jiān)聽,除了收到兩次飛機(jī)發(fā)射的信號(hào)外,并沒有截獲任何來(lái)自外星的信息。
人類歷史上的第一次SETI實(shí)驗(yàn)失敗了。
在此之后,其它更大規(guī)模的SETI項(xiàng)目相繼展開,如,1973年啟動(dòng)的俄亥俄州的“大耳朵”SETI計(jì)劃、1995年啟動(dòng)的“鳳凰”SETI計(jì)劃等。
從被動(dòng)走向主動(dòng):給外星人發(fā)信息
既然對(duì)宇宙中其他生命的好奇是人類的天然之心,那么總有一些“大膽者”希望采取更為主動(dòng)的措施。早在SETI持續(xù)十年無(wú)果的時(shí)候,薩根等人就已經(jīng)按捺不住了。
如何才能盡快與外星文明取得聯(lián)系呢?
那就是,主動(dòng)向太空發(fā)送我們的信息?!吧讲痪臀?,我去就山”。
1972年和1973年,美國(guó)相繼發(fā)射了兩個(gè)空間探測(cè)器,“先驅(qū)者10號(hào)”和“先驅(qū)者11號(hào)”,這兩個(gè)探測(cè)器的主要探測(cè)目標(biāo)分別是木星和土星。
與此前發(fā)射的一系列“先驅(qū)者號(hào)”不同的是,10號(hào)和11號(hào)在完成探測(cè)任務(wù)后將憑借慣性飛出太陽(yáng)系,飛往宇宙深處。
更加特別的是,兩個(gè)探測(cè)器上都載有一件特殊的物品——人類送給外星人的禮物。
這一“禮物”實(shí)質(zhì)上是一塊非常輕盈的鍍金鋁板,由卡爾?薩根和弗蘭克?德雷克共同設(shè)計(jì),由薩根的妻子執(zhí)筆完成,力圖用一幅畫向外星人介紹我們的文明以及我們的星球。
圖畫中最醒目的是一男一女兩個(gè)裸體的地球人類的形象,男性做了一個(gè)“招手”的動(dòng)作,在人類的肢體語(yǔ)言中表示著友好。
在男性的旁邊有一個(gè)矩形的圖案,代表著先驅(qū)者探測(cè)器的外形輪廓,其主要目的是比照出人體相對(duì)于探測(cè)器的大小。
圖畫的左上角刻有一個(gè)氫原子內(nèi)自旋躍遷的圖像,傳達(dá)了人類文明對(duì)微觀世界的認(rèn)識(shí)程度。
左側(cè)放射性的圖案則表示銀河系中14顆脈沖星的脈沖訊號(hào)周期,圖案中線條的長(zhǎng)度表示這些脈沖星相對(duì)于太陽(yáng)系的距離。
外星人一旦讀懂了這一圖像,可以推斷出探測(cè)器的發(fā)射時(shí)間,更可以據(jù)此找到太陽(yáng)系在銀河系中的具體位置。
這份禮物實(shí)質(zhì)上已經(jīng)完全暴露了我們的坐標(biāo)。
人類主動(dòng)向太空“送禮物”的事情還不止發(fā)生了一次。
1977年8月和9月,美國(guó)又先后發(fā)射了“旅行者1號(hào)”和“旅行者2號(hào)”兩艘航天器,其上各攜帶了一張銅質(zhì)鍍金激光唱片,唱片的壽命預(yù)計(jì)可以達(dá)到10億年。
這張唱片容納了115幅圖片、35種自然界的聲音、近60種世界語(yǔ)言口述的問候語(yǔ)、27種世界著名的樂曲等。
近60種問候語(yǔ)中有中國(guó)的普通話以及閩南語(yǔ)、粵語(yǔ)和吳語(yǔ)3種方言。管平湖演奏的中國(guó)古琴曲《流水》月入選其列。
如今,先驅(qū)者10號(hào)、11號(hào)均已失去聯(lián)絡(luò),最后接收信息的時(shí)間分別是2003年和1995年,我們只知道飛船已經(jīng)達(dá)到逃逸速度,將永遠(yuǎn)離開太陽(yáng)系。
2013年9月,美國(guó)航天局NASA宣布旅行者1號(hào)已經(jīng)飛出了太陽(yáng)系,進(jìn)入了星際空間,旅行者2號(hào)已經(jīng)接近太陽(yáng)系的邊界。
但是旅行者1號(hào)和2號(hào)的核電池也即將失效與我們永久失去聯(lián)系。
在“先驅(qū)者”和“旅行者”將禮物送上太空的同時(shí),德雷克和薩根又做了另一件事——用射電望眼鏡主動(dòng)對(duì)太空發(fā)射無(wú)線電定位信號(hào),這種行為可以被看作是“主動(dòng)SETI”。
人類的第一次“主動(dòng)SETI”行動(dòng)發(fā)生在1974年,德雷克用阿雷西博望眼鏡向距離地球25000光年之遙“M13球狀星團(tuán)”發(fā)射了1679比特的信息,持續(xù)時(shí)間為3分鐘。
“阿雷西博信息”中主要包含了七個(gè)部分的內(nèi)容,由德雷克和薩根精心編寫,用最基本的數(shù)字表達(dá)元素,用元素組成分子式,再由分子式構(gòu)成生命,構(gòu)成人類,具有層層嚴(yán)密的邏輯關(guān)系。
但是很多人懷疑外星人是否能破譯該信息,畢竟,外星人可能與地球人有著完全不同的思維模式,或者說(shuō),是與我們完全不同的存在。
不過,即使人類真能收到“M13球狀星團(tuán)”的回信,那也至少是50000年之后的事情了。
自從“阿雷西博信息”發(fā)射之后,人類又進(jìn)行了三次規(guī)模較大的“主動(dòng)SETI”行動(dòng),分別是“宇宙呼喚1999”(俄羅斯)、“青少年信息”(俄羅斯)和“宇宙呼喚2003”(俄羅斯、美國(guó)、加拿大)。
后三次發(fā)射的信息量以及發(fā)射功率都遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于1974年的“阿雷西博信息”。
事實(shí)上,無(wú)論是用射電望眼鏡向宇宙中呼喊,還是將攜帶地球信息的航天器送入太空,二者都是試圖主動(dòng)接觸地外文明的行為,這種行為又被稱為METI——“發(fā)送信息給地外文明”(Message to the Extra Terrestrial Intelligence)。
其基于的設(shè)想是,外星人之所以還沒有出現(xiàn),是因?yàn)樗麄儾恢廊祟惖拇嬖?,如果我們主?dòng)向宇宙中發(fā)送地球的信息,外星人收到后將與我們聯(lián)系。
爭(zhēng)議:要不要主動(dòng)發(fā)送信號(hào)
在國(guó)際上,METI是一項(xiàng)有爭(zhēng)議的活動(dòng),有很多知名人士是反對(duì)METI的。
英國(guó)射電天文學(xué)專家馬汀?賴爾是較早反對(duì)METI的人士之一。
他警告說(shuō),外星的任何生物都可能是充滿惡意而又饑腸轆轆的,主動(dòng)與其聯(lián)系可能會(huì)招致殺身之禍。
同時(shí),賴爾還寫信給國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì),呼吁頒布國(guó)際禁令,專門針對(duì)地球上那些企圖與外星人建立聯(lián)系、或主動(dòng)向其發(fā)送信號(hào)的行為。
另一個(gè)反對(duì)METI的大人物是斯蒂芬?霍金。2010年,霍金編劇并制作了一組紀(jì)錄片《與霍金一起了解宇宙》,在美國(guó)探索頻道播出。
該紀(jì)錄片共有三集,其中用整整一集的篇幅討論了外星人問題。
霍金說(shuō),用純粹數(shù)學(xué)的方式思考,光從數(shù)字上就能得出外星人一定存在的結(jié)論。外星生命的形態(tài)應(yīng)該是多種多樣的,不排除演化出能威脅到人類的智能生物的可能。
這些生物可能已經(jīng)獲悉了長(zhǎng)生的秘密,耗盡了母星的資源,走上了征服宇宙的道路,甚至可以動(dòng)用恒星級(jí)別的能量,直接撕裂空間、制造蟲洞到達(dá)預(yù)定目標(biāo)進(jìn)行掠奪。
人類主動(dòng)尋求與外星人的接觸是十分危險(xiǎn)的,外星人一旦來(lái)到地球,可能就像哥倫布發(fā)現(xiàn)美洲大陸,其結(jié)果對(duì)于當(dāng)?shù)赜〉诎踩藖?lái)說(shuō)當(dāng)然不是什么好事。
同樣反對(duì)METI的還有大衛(wèi)?布林,他是美國(guó)物理學(xué)家,更以寫科幻小說(shuō)而著名。
對(duì)于為何至今聯(lián)系不到外星人,布林提出了一個(gè)有趣的理論叫做“大沉默”。
布林說(shuō),“如果高級(jí)的地外智慧生命選擇了沉默,我們難道不應(yīng)該選擇和他們一樣的做法?或者,至少稍微觀望一下吧?很可能,他們沉默是因?yàn)橹酪恍┪覀儾恢赖氖虑椤!?/p>
布林認(rèn)為,宇宙中可能存在一些人類尚不知曉的危險(xiǎn)和規(guī)則導(dǎo)致了“大沉默”的發(fā)生,目前比較明智的策略是采取SETI而不采取METI。
與賴爾、霍金等人的惡意推斷不同的是,卡爾?薩根與薩特塞夫等METI的支持者對(duì)接觸的結(jié)果有著相當(dāng)正面的預(yù)測(cè)。
薩特塞夫認(rèn)為,擁有更先進(jìn)科技的外星文明世界必然是“文明”的,他們會(huì)對(duì)我們——同作為宇宙中稀少的智慧存在表現(xiàn)出友好和愛護(hù)。
薩特塞夫甚至相信,外星人會(huì)向我們傳授知識(shí)與經(jīng)驗(yàn),將人類從核武器、戰(zhàn)爭(zhēng)和環(huán)境污染的危境中拯救出來(lái)。
聯(lián)系外星人不僅不是一種冒險(xiǎn),而且還是非常必要的,其將對(duì)人類文明的發(fā)展和持續(xù)起到至關(guān)重要的“啟迪”作用。
在劉慈欣的科幻小說(shuō)《三體》中,中國(guó)科學(xué)家葉文潔同樣是地外文明的狂熱擁護(hù)者,在被捕后,她與地球上的審訊官進(jìn)行了這樣的對(duì)話:
(以下文字摘自劉慈欣的《三體Ⅰ》)
“審問者:你了解三體文明嗎?
葉文潔:不了解,我們得到的信息很有限,事實(shí)上,三體文明真實(shí)和詳細(xì)的面貌,除了伊文斯等截留三體信息的降臨派核心人員,誰(shuí)都不清楚。
審問者:那你為什么對(duì)其抱有那樣的期望,認(rèn)為他們能夠改造和完善人類社會(huì)呢?
葉文潔:如果他們能夠跨越星際來(lái)到我們的世界,說(shuō)明他們的科學(xué)已經(jīng)發(fā)展到相當(dāng)?shù)母叨?,一個(gè)科學(xué)如此昌明的社會(huì),必然擁有更高的文明和道德水準(zhǔn)。
審問者:你認(rèn)為這個(gè)結(jié)論,本身科學(xué)嗎?”
審問者最后的反問恰可以看作是對(duì)那些企盼外星文明來(lái)充當(dāng)救世主的科學(xué)家們的最好的反駁。
想想看擁有先進(jìn)科技的西方人是怎樣對(duì)待落后的印第安人和非洲人的,就不難得出結(jié)論:科技的昌明程度與文明和道德水平并無(wú)正相關(guān)關(guān)系。
“不要和外星人說(shuō)話?!?/strong>
宇宙中到底有沒有外星人?
1961年,在美國(guó)綠岸附近的天文臺(tái),德雷克主持首個(gè)地外文明搜索的學(xué)術(shù)討論會(huì)時(shí),他和年輕的卡爾?薩根提出了著名的“德雷克公式”(又被稱為薩根公式)用以估測(cè)銀河系中存在的高等文明的數(shù)目。
從數(shù)學(xué)上來(lái)講,德雷克公式(N=R×Fp×Ne×Fl×Fi×Fc×L)表明,宇宙中存在外星人的概率是很大的。
地球只是繞太陽(yáng)旋轉(zhuǎn)的8顆行星之一,太陽(yáng)只是銀河系中2000多億顆恒星中的一顆,如果放眼整個(gè)宇宙,銀河系又僅僅只是1000多億個(gè)星系中并不特別的一個(gè)。
即使目前銀河系內(nèi)的高等文明只有人類一個(gè)(也就是所謂的N值等于1),在1000多億個(gè)星系中,我們也不可能再妄自尊大下去。
這就是霍金所說(shuō)的,“用我的數(shù)學(xué)頭腦思考,光從數(shù)字上就可以得出存在外星人的結(jié)論?!?/p>
“可是他們?cè)谀睦锬兀俊?/p>
1950年夏天,在某日早餐后,費(fèi)米也曾隨口發(fā)出這樣的疑問。如果外星人存在的話,他們?cè)缇蛻?yīng)該出現(xiàn)了。由于費(fèi)米的巨大聲望,這隨口一問便流傳開來(lái),成為了著名的“費(fèi)米悖論”。
的確,從第一次工業(yè)革命至今不過短短300年,人類已經(jīng)登上了月球,發(fā)射了許多衛(wèi)星和航天器,其中“旅行者1號(hào)”已經(jīng)飛出了太陽(yáng)系,飛向了更廣闊的宇宙空間,如果銀河系內(nèi)存在另一個(gè)與我們智能相近、發(fā)展速度相近,卻比我們?cè)缯Q生一億年的文明,他們的殖民統(tǒng)治應(yīng)該早已經(jīng)遍及整個(gè)銀河系了。
世界上很多科學(xué)家、科幻作家都曾試圖對(duì)這一問題進(jìn)行回答,其中引人注目的解釋有以下幾種:
第一種解釋是,外星文明曾經(jīng)存在過,但是他們還未發(fā)展到能夠星際殖民的程度就已經(jīng)消亡,譬如說(shuō),因?yàn)楹藨?zhàn)爭(zhēng)、環(huán)境污染及不可抗的災(zāi)禍等等原因。
這一種解釋帶給我們的思考是,“文明”究竟能生存多長(zhǎng)時(shí)間?人類目前的發(fā)展是不是無(wú)以為繼的?不久后的我們是否也將面臨相同的命運(yùn)?
第二種解釋是,我們是銀河系中唯一的智慧文明。
即使其它星系中有更高級(jí)的文明,他們的勢(shì)力目前也無(wú)法伸向銀河系。
這樣一來(lái),也就意味著,人類是當(dāng)前最有可能發(fā)展成Ⅱ型文明的種族。
如果成功完成了這一歷史使命,我們的后代將自由地穿梭在星際間,最終在銀河系建立起龐大的、屬于人類的銀河帝國(guó)。
第三種解釋是,外星文明是存在的,但是他們故意不讓我們發(fā)現(xiàn)。
地球是外星人的一個(gè)“實(shí)驗(yàn)室”,甚至是“動(dòng)物園”,他們默默地觀察著我們,企圖知道一個(gè)不受地外影響、自發(fā)生長(zhǎng)的文明最終會(huì)變成什么樣子。
所以說(shuō),人類進(jìn)行再多的SETI和METI都是徒勞的。
除了上述三種解釋外,還有許許多多的精彩解釋。
近年來(lái),中國(guó)作家劉慈欣在《三體Ⅱ》中提出了另一種回答——“黑暗森林”法則。這一解釋是與大衛(wèi)?布林的“大沉默”一脈相承的,但是卻更加精致,也更加令人膽寒。
劉慈欣的“黑暗森林”法則基于兩條基本公理和兩個(gè)重要概念。
兩條基本公理是:
一、生存是文明的第一需要。
二、文明不斷增長(zhǎng)和擴(kuò)張,但宇宙中的物質(zhì)總量保持不變。
兩個(gè)重要概念是:
一、猜忌鏈。
由于宇宙十分浩大,文明與文明的距離非常遙遠(yuǎn),又由于光速不可超越,所以宇宙的不同文明之間不可能建立起有效的溝通和相互的信任,這就導(dǎo)致了“猜忌鏈”的產(chǎn)生。
譬如說(shuō),人類想要與一個(gè)100光年遠(yuǎn)的文明進(jìn)行溝通,從發(fā)出消息到接收回音至少要經(jīng)過200年。
我們?cè)跄苤?00年間發(fā)生了什么呢?他們的回音、他們的態(tài)度還剩下多少可信度呢?既然有效的溝通無(wú)法建立,我們就無(wú)法確認(rèn)外星生物是善意還是惡意。
即使我們相信他們是善意的,也無(wú)法得知在他們眼中我們是善意還是惡意。
這樣的“猜忌鏈”可以延伸到無(wú)限長(zhǎng),其結(jié)果是任何一個(gè)文明都不可能信任另一個(gè)文明。
二、技術(shù)爆炸
人類文明有五千年的歷史,而現(xiàn)代技術(shù)則是三百年內(nèi)發(fā)展起來(lái)的,從時(shí)間尺度上來(lái)說(shuō),這根本不是發(fā)展,而是爆炸。
同樣的,任何文明都可能發(fā)生這樣的“技術(shù)爆炸”,但不知何時(shí)發(fā)生。
所以說(shuō),即使與我們聯(lián)系的外星種族的技術(shù)水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于我們,他們也可能隨時(shí)發(fā)生“技術(shù)爆炸”,迅速超越我們,甚至威脅到我們!
這兩條基本原理和重要概念勾勒出的宇宙圖景是:
宇宙中的各個(gè)文明必然以自身的生存為第一目標(biāo)進(jìn)行資源爭(zhēng)奪,他們不可能信任另一個(gè)文明,也無(wú)法確保自己處于技術(shù)領(lǐng)先的優(yōu)勢(shì)地位。
這樣一來(lái),一、讓你知道我的存在,二、讓你繼續(xù)存在下去,對(duì)于“我”來(lái)說(shuō)都是危險(xiǎn)的。
這就是宇宙的“黑暗森林”法則,也是外星文明集體“大沉默”的原因。
“宇宙就是一座黑暗森林,每個(gè)文明都是帶槍的獵人,像幽靈般潛行于林間,輕輕撥開擋路的樹枝,竭力不讓腳步發(fā)出一點(diǎn)而聲音,連呼吸都小心翼翼:他必須小心,因?yàn)榱种械教幎加信c他一樣潛行的獵人。如果他發(fā)現(xiàn)了別的生命,不管是不是獵人,不管是天使還是魔鬼,不管是嬌嫩的嬰兒還是步履蹣跚的老人……能做的只有一件事:開槍消滅之。在這片森林中,他人就是地獄,就是永恒的威脅,任何暴露自己存在的生命都將很快被消滅,這就是宇宙文明的圖景,這就是對(duì)費(fèi)米悖論的解釋?!?/p>
總的來(lái)說(shuō),劉慈欣給我們的告誡是:
“不要和外星人說(shuō)話?!?/p>
(作者李月白為科技史博士、上海交通大學(xué)錢學(xué)森圖書館館員,江曉原為上海交通大學(xué)馬克思主義學(xué)院講席教授)
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