2035年前可找到外星人存在的證據:假如它們真的存在

　　北京時間11月1日消息，據國外媒體報道，著名天文學家賽斯·肖斯塔克（SethShostak）打賭稱，人類會在2035年之前找到外星人存在的證據。雖然他的很多同行并不認同這一觀點。畢竟半個多世紀以來，盡管科學家一直在尋找地外智慧生命（即SETI任務），卻始終一無所獲。

 

　　作為一名科學家，肖斯塔克生性樂觀，但他也強調，自己的判斷并非異想天開、一廂情愿，而是以SETI任務的邏輯為基礎。半個世紀聽上去很長，但該領域的研究其實仍處在初期階段。他認為，考慮到目前SETI的努力程度與技術水平，我們正處于一個關鍵的轉折點上，不久便可打開“新世界的大門”。

 

　　目前開展的大部分SETI實驗都使用了大型無線電天線，希望捕捉到其它智慧生命發出的無線電信號。這種方法在1997年朱迪·福斯特出演的《超時空接觸》中也得到了體現。不同于其它粗制濫造的外星人電影，《超時空接觸》中對搜尋外星生命過程的描述還算精準。但這部電影加強了我們對搜尋地位生命的固有印象：人們總認為，科學家會在宇宙數據中尋找特殊規律（如《超時空接觸》中找到了一連串質數），借此尋找外星人。但事實比這簡單得多：科學家搜尋的只是窄帶信號而已。“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，從而提高傳輸信號被發現的可能性。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，因此顯得十分明亮。

 

　　一臺現代SETI接收器可以同時分析數千萬、甚至數億個頻道，每個頻道帶寬都僅有1赫茲，僅為電視信號的500萬分之一，因此無法攜帶信號、或者說信息。但科學家的想法是，先確定外星人的存在，再打造規模更大的設備、開展進一步挖掘。

 

　　SETI任務一般會通過兩種途徑來確定天線的瞄準目標。一種是對天空展開大范圍掃描，另一種則是對準附近的某個恒星系。你也許會認為第一種方法希望更大，因為撒的網更大。但事實上，這種搜索的大部分時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星上”為前提，那么將寶貴的時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之一為紅矮星。為此，科學家動用了位于美國加州由42臺天線構成的艾倫望遠鏡陣列（AllenTelescopeArray），將對兩萬顆可能擁有宜居行星的小型恒星展開探索。這些小恒星數量眾多，且平均年齡很大，大多在數十億年左右，差不多相當于地球生命從微觀生物進化到高科技人類所經歷的時間。天文學家估計，約半數紅矮星的宜居帶中都可能存在巖質行星（宜居帶是指恒星周圍溫度適中、可存在液態水的區域）。

 

　　地外文明搜索研究所（SETIInstitute）并非唯一正在搜索外星生命的機構。在俄羅斯億萬富翁尤里·米爾納的大額資金贊助下，加州大學伯克利分校的地外文明搜索小組也對西弗吉尼亞的“綠岸”望遠鏡和澳大利亞悉尼附近的帕克斯無線電望遠鏡進行了租用，預備開展一項為期十年、名叫“突破聆聽”的搜索計劃。該計劃也將目標瞄準了各個恒星系。

 

　　雖然這些計劃與幾十年來的做法大體相似，但早已不是之前那一套了。隨著數字處理技術的快速進步，科學家可以同時檢索多個無線電波段。就拿艾倫望遠鏡陣列為例，它可以同時檢查多個恒星系。目前一次性可以分析三顆恒星，但在更強大計算機的幫助下，這個數字可以增加到100以上。未來20年之內，地外文明搜索實驗將完成對100萬個恒星系的勘察，是我們目前已檢索的恒星系的數百倍。一些著名天文學家估計，銀河系中正向外發射信號的外星社會可能少則1萬個，多則幾百萬個。若真是如此，等我們檢索了100萬個恒星系之后，很可能真的會發現外星人。因此假如地外文明搜索項目的前提正確，我們應當在10年內就能接收到外星人發出的信號。

 

　　位于南極的IceCube中微子探測器一直在努力探測中微子。一些天文學家提出，中微子可能是外星人的通訊介質。位于南極的IceCube中微子探測器一直在努力探測中微子。一些天文學家提出，中微子可能是外星人的通訊介質。

 

　　此外，科學家們的研究方向也愈發多樣化。20年來，部分研究人員一直在用傳統光學望遠鏡尋找恒星發出的極短暫閃光。他們認為外星人更可能用脈沖光、而非無線電信號進行通訊，這和人類用光纖連接互聯網是一個道理。從理論上來說，脈沖光每秒傳輸的比特數可多達無線電的10萬倍。這些“光學SETI實驗”的搜索能力相對受限，目前一次只能觀察一個恒星系。但和無線電研究一樣，隨著新技術的誕生，用光學方法將能夠檢索更大范圍的天空，速度也會大大提高。

 

　　物理學家還提出了一些全新的通訊模式，如利用中微子、引力波等。有些研究人員認為這些可能性值得考慮，但就目前來看，分析它們的價值不大。中微子和引力波都極難產生、也極難探測。從本質上來說，無論要產生多少中微子或引力波，都需要發生恒星坍縮或黑洞合并。僅僅發送“地球你好”這么簡單的一句話，就要耗費驚人的能量，就算某個文明有能力動用整個銀河系的資源，也難以實現這一點。

 

　　美國威斯康星大學在南極有一臺大型中微子探測器，名叫“冰塊”（IceCube）。它只能探測到超高能粒子，而產生這類粒子的代價也最為巨大。盡管該儀器體積達1立方公里，運行多年來，探測到的此類粒子依然屈指可數。至于引力波，激光干涉引力波天文臺只在黑洞合并接近尾聲時、探測到過極為短暫的信號。很難想象外星人愿意費合并黑洞這么大的勁，只為了發送這一秒鐘信號。

 

　　但除此之外，還有一種全然不同、尚未被仔細研究過的方法：尋找先進外星社會修建的工程項目。有天文學家指出，戴森球等“外星超級建筑”也許能解釋“塔比星”（又名KIC8462852）神秘的忽明忽暗現象。這種可能性值得一番考慮，但目前尚未找到支持性證據。

 

　　還有人認為，數百萬或數十億年前，外星生命也許曾假設地球日后會進化出能夠找到它們的智慧物種，并在太陽系中留下了一些“時間膠囊”。有人提出，地月系統的拉格朗日點（即地球、月球和太陽引力的平衡點）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物。

 

　　還有一種設想認為，我們應當尋找星際火箭排出的高能廢料。最快的火箭自然會用效率最高的燃料，即物質與反物質的結合。這種毀滅性的“燃燒”不僅能推動太空飛船接近光速飛行，還會產生“廢棄物”伽馬射線，也許可以被我們探測到。由于火箭運行速度很快，我們很容易將其與其它伽馬射線源區分開來。

 

　　尋找外星工程最誘人的一點是，該方法對時間的要求并不嚴格。相比之下，要想搜索外星信號，就必須在最恰當的時機激活探測儀器。假如外星人在恐龍統治時期、或者距今幾百萬年后聯絡地球，無論它們發送的是無線電、激光脈沖、還是中微子暴，都將無濟于事。而尋找外星工程就不大有這個問題。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，才有可能被我們發現。假如只是一艘“企業號”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的科學問題，無法對假說進行證偽。我們可能永遠都無法證明外星人是否存在。但每發明一項技術創新，我們的搜索能力都會有所提升。想想15世紀時，歐洲文明已經誕生了2500年左右，美洲卻還未在地圖上標注出來。美索不達米亞文明存在的時間也相當久，但對大海的另一端同樣一無所知。但在某次揚帆遠航之后，這一切都發生了天翻地覆的改變，我們的世界就此不同。