SETI@home是一項(xiàng)旨在利用連入因特網(wǎng)的成千上萬(wàn)臺(tái)計(jì)算機(jī)的閑置計(jì)算能力“搜尋地外文明(SETI)”的巨大工程,又稱“奧茲瑪計(jì)劃”。參加者可以用下載并運(yùn)行屏幕保護(hù)程序的方式來(lái)讓自己的計(jì)算機(jī)檢測(cè)射電訊號(hào)。
對(duì)外行們來(lái)說(shuō),“SETI(地外文明搜索)協(xié)會(huì)”,這個(gè)名字大概會(huì)令他們想起光潔透明的玻璃建筑,巨大的天線,眉頭緊皺的科研人員面對(duì)奇奇怪怪的輸出波形忙忙碌碌??傊琒ETI-地球外智能體搜索-是一個(gè)影響非常廣泛且爭(zhēng)議巨大的科學(xué)項(xiàng)目。在宇宙中可能存在除我們以外的的文明,1600年,布魯諾很可能因?yàn)槌钟羞@一觀點(diǎn)而被送上了火刑架。在19世紀(jì),這個(gè)觀念還引發(fā)了一起著名的假新聞,聲稱天文學(xué)家在月球上發(fā)現(xiàn)了怪人世界。在二十世紀(jì)初,它還啟發(fā)了珀西瓦爾·洛厄爾,寫(xiě)下了關(guān)于火星運(yùn)河的林林總總,激發(fā)了奧爾森·威爾斯,催生了1938年聞名一時(shí)的廣播劇“火星人入侵(世界之戰(zhàn))”,該劇過(guò)于逼真,所虛構(gòu)的火星人入侵導(dǎo)致了成千上萬(wàn)聽(tīng)眾的恐慌。 作為這一偉大歷史的延續(xù),SETI協(xié)會(huì)理所當(dāng)然處于令人矚目的地位,但現(xiàn)實(shí)情況卻不容樂(lè)觀。該協(xié)會(huì)位于加州芒廷維尤市郊區(qū)一片居民區(qū)中一條街道上的商業(yè)建筑中的一個(gè)平房里,與一家印刷廠和一家戲服店為鄰?!斑@是世界上最大的地外智能搜索行動(dòng),”西斯·肖斯塔克說(shuō),他是該機(jī)構(gòu)的資深科學(xué)家,“在這里卻只有10到12個(gè)人在工作,這里并沒(méi)一個(gè)穿著工作服,夾著紀(jì)錄本的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)。盡管我希望如此。” 相對(duì)于其初衷,該機(jī)構(gòu)的成果看起來(lái)令人相當(dāng)失望。今年是SETI建立50周年:它創(chuàng)始于1960年4月,天文學(xué)家弗蘭克·德雷克將一臺(tái)射電望遠(yuǎn)鏡指向鄰近的鯨魚(yú)座T星 ,開(kāi)始傾聽(tīng)外星通訊的蛛絲馬跡。可是,他只聽(tīng)到一片寂靜,自那時(shí)起半個(gè)世紀(jì)過(guò)去了,一直寂靜至今。 最初的心跳回憶那么,肖斯塔克在這一片寂靜中氣餒了嗎?“當(dāng)然不?!彼敛华q豫地說(shuō)。盡管五十年沒(méi)有結(jié)果而且長(zhǎng)期資金投入不足,他和他的伙伴們卻比以往更加樂(lè)觀了。他列舉了如下理由:技術(shù)躍進(jìn)加速了研究進(jìn)展。近期的星體觀測(cè)表明行星系統(tǒng)——很可能包括許多類(lèi)地行星——遍布銀河以及宇宙的其他部分。而且,最近對(duì)我們自己行星的探索顯示,生命可以在比我們過(guò)去設(shè)想的更為極端的環(huán)境中生存。 因此,許多SETI的科學(xué)家把過(guò)去的50年視為一個(gè)學(xué)習(xí)的過(guò)程?!跋胂褚幌?,”吉爾·塔特爾說(shuō),她是SETI的研究中心主任,而且是一個(gè)堅(jiān)定的外星搜客,“你不知道地球的海洋中有沒(méi)有魚(yú),所以你把一個(gè)八盎司的玻璃杯放到水里,你可能會(huì)發(fā)現(xiàn)一條。但是如果杯子拿上來(lái)是空的,難道你會(huì)說(shuō)‘哦,這里沒(méi)有魚(yú)’?” SETI的研究者們從一開(kāi)始就清楚成功是一個(gè)遙遠(yuǎn)的目標(biāo)??的螤柎髮W(xué)的物理學(xué)家朱塞佩·科可尼(Giuseppe Cocconi)和菲利普·莫里森(Philip Morrison)在1959年的自然雜志上發(fā)表的題為《搜尋星際通訊》的文章寫(xiě)道,“一項(xiàng)意義非凡的研究,理應(yīng)付出不同尋常的努力。”,這是SETI的基本信條?!俺晒Φ目赡苄院茈y預(yù)料,但如果不做,機(jī)會(huì)就是零。” 科可尼和莫里森認(rèn)為星際通訊的最佳途徑就是無(wú)線電,因?yàn)閷?shí)踐證明,它易于傳播和接收,而且很容易穿透地球(以及其他星球)的大氣層。 那時(shí),德拉克是一位年輕的射電天文學(xué)家,在西弗吉尼亞州綠岸的國(guó)家射電天文觀測(cè)所工作。經(jīng)歷過(guò)最初的嘗試之后,德拉克提出了著名的德拉克方程,并成為了新興的交叉學(xué)科—宇宙生物學(xué)的基礎(chǔ)理論。該方程囊括了所有決定可探查的地外文明數(shù)量多寡的因素。 早年間,德拉克曾召集過(guò)一次集會(huì),與會(huì)者對(duì)銀河中有生命的星球的數(shù)量各抒已見(jiàn),從1000個(gè)到1億個(gè),觀點(diǎn)各異。但是許多未曾與會(huì)的研究者認(rèn)為實(shí)際數(shù)字是1——就是我們可愛(ài)的地球。這些觀點(diǎn)天差地別,所以各學(xué)科的科學(xué)家們開(kāi)始著手厘清德拉克方程中的數(shù)字。天文學(xué)家們尋找那些圍繞恒星的行星。研究行星的科學(xué)家向火星、金星和其他行星發(fā)射探測(cè)器,尋找生命可能存在的訊息。生物學(xué)家嘗試解開(kāi)生命起源之謎。而SETI研究者們繼續(xù)從太空中搜尋那夢(mèng)寐以求的信號(hào)。 二十年過(guò)去了,在SETI的世界里,激動(dòng)人心的大事廖廖無(wú)幾,稍有成就,又如成過(guò)眼云煙。1960年代,天文學(xué)家宣布發(fā)現(xiàn)了巴納德星的伴星,可能是一顆行星。1976年,又報(bào)導(dǎo)NASA的海盜號(hào)飛船在火星的土壤中發(fā)現(xiàn)了生命的線索。一年后,天文學(xué)家杰瑞艾爾曼宣布了他的“哇”信號(hào),之所以如此命名是因?yàn)樗雌饋?lái)很像是一個(gè)外星信號(hào),而他在射電望遠(yuǎn)鏡信號(hào)記錄紙上隨手標(biāo)記了一個(gè)“哇”。這些事跡,無(wú)一可以證明SETI計(jì)劃是成功的。 適居帶比人們想的更寬直到1995年,天文學(xué)家們才在破解德拉克方程上獲得了一些進(jìn)展。當(dāng)時(shí),一個(gè)瑞士研究小組發(fā)現(xiàn)了第一顆太陽(yáng)系以外圍繞著類(lèi)日恒星運(yùn)轉(zhuǎn)的行星。這個(gè)發(fā)現(xiàn)給了SETI的研究者們莫大的鼓舞。今天,此類(lèi)太陽(yáng)系外行星,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了超過(guò)450個(gè),其中有一些所謂超級(jí)地球,比地球更加巨大。近期發(fā)射的開(kāi)普勒太空望遠(yuǎn)鏡將開(kāi)始搜索這些類(lèi)地行星,驗(yàn)證它們是否存在。它已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了無(wú)數(shù)的普通行星,沒(méi)有人懷疑它能做到。 在這背景下,SETI的科學(xué)家們一時(shí)間信心爆棚,牛氣沖天。德拉克方程的下一個(gè)部分,適合生命演化的行星的概率,也指日可解?!爸钡?0年前,我們?cè)谘芯窟m于生命發(fā)生的星球時(shí),還只考慮那些圍繞類(lèi)日恒星公轉(zhuǎn)的行星。”德拉克說(shuō)。銀河中最普通的恒星,那些微小、暗淡、發(fā)著紅光的恒星,被稱為M型矮星,其數(shù)量比太陽(yáng)一類(lèi)的恒星多出10倍以上,但是它們基本上都沒(méi)有被研究過(guò)。原因之一,這些星體耀斑爆發(fā)頻繁,使得它們不適于支持生命發(fā)生。另一個(gè)原因是,他們太冷太暗淡,任何發(fā)生生命的星球都不得不緊貼著它公轉(zhuǎn)。在這樣近的距離上,行星很可能會(huì)被引力鎖定,一面永遠(yuǎn)朝向恒星,烈日當(dāng)頭,炎熱難耐,一面永遠(yuǎn)背朝恒星,暗無(wú)天日,冷酷無(wú)比?!拔覀冋J(rèn)為,這些發(fā)現(xiàn)成為了這場(chǎng)天文秀的終結(jié)者。”德拉克說(shuō)。 但是理論界已經(jīng)重新審視一切。M型矮星的耀斑似乎正在日漸消亡,而新的演化模式則推測(cè)即使一顆被鎖定的行星也可以支持生命發(fā)生,因?yàn)樗拇髿饪梢匝h(huán),調(diào)節(jié)溫度。同時(shí),M地球計(jì)劃啟動(dòng)了,從2008年開(kāi)始,大批業(yè)余天文愛(ài)好者行動(dòng)起來(lái),使用業(yè)余的天文望遠(yuǎn)鏡尋找和觀測(cè)M型矮星的行星,目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一顆圍繞M型矮星公轉(zhuǎn)的行星,除了比地球大一點(diǎn)、熱一點(diǎn)以外,它真的很像地球。SETI認(rèn)為有潛力發(fā)生生命的目標(biāo)星球數(shù)目正在增加。 所以適居帶的實(shí)際范圍,比1960年任何人所設(shè)想的范圍要大得多。所謂適居帶,指的是恒星周?chē)囊粋€(gè)空間地帶,在這一地帶運(yùn)行的行星有液態(tài)水,這是我們所認(rèn)知的生命存在的基礎(chǔ)條件。 不僅是德拉克,SETI的其他科學(xué)家們也為目標(biāo)星球的數(shù)目上升而受到鼓舞。這一發(fā)現(xiàn)也促使在實(shí)際搜索外星信號(hào)方面的投入大幅增加。自德拉克開(kāi)創(chuàng)此項(xiàng)事業(yè)以來(lái),科學(xué)家們不得不絞盡腦汁替外星智慧設(shè)想如何發(fā)射信號(hào),其中包括最麻煩的選擇波段問(wèn)題,他們會(huì)在數(shù)十億個(gè)可能的頻率中選擇使用哪個(gè)頻率呢?當(dāng)外星人在6頻道上高高興興地聊天時(shí),你卻調(diào)到了5頻道,這實(shí)在令人抓狂。 在許多頻道上同時(shí)監(jiān)聽(tīng),需要強(qiáng)大的電子設(shè)備。自從SETI創(chuàng)始以來(lái),數(shù)字式電子設(shè)備的性能以指數(shù)增長(zhǎng),而價(jià)格則直線下降。這意味著研究者有能力在有限的時(shí)間內(nèi),在更遠(yuǎn)的距離上,尋找更多的星星?!拔覀儸F(xiàn)在所做的項(xiàng)目,性能比德拉克當(dāng)年做的Ozma項(xiàng)目高出14個(gè)數(shù)量級(jí),而且還在不斷改進(jìn)”,塔特爾說(shuō)。 新技術(shù)開(kāi)始新的征程在Ozma項(xiàng)目啟動(dòng)的年代,無(wú)線電是任何人所能想到的唯一有效的星際間聯(lián)系方式。其后,激光的出現(xiàn),啟發(fā)人們探索用其它途徑實(shí)現(xiàn)星際通訊。國(guó)家點(diǎn)火裝置實(shí)驗(yàn)室的物理學(xué)家們實(shí)現(xiàn)了拍瓦級(jí)的激光功率輸出,也就是1015兆瓦?!斑@些激光裝置一納秒的脈沖輸出,用10米級(jí)的反射鏡反射,比如凱克望遠(yuǎn)鏡,就比從一顆星星發(fā)出的全部光線強(qiáng)一千倍?!钡吕苏f(shuō)?!叭绻庑侨税l(fā)射激光信號(hào),我們用光電管就可以接收了。” 肖斯塔克很懷疑會(huì)有外星人會(huì)特地嘗試找我們建立聯(lián)系。“他們不知道我們存在,”他說(shuō),“我的意思很明白。他們知道這里有某種生命,但是那需要億萬(wàn)年時(shí)間演化?!敝皇窃谶@最后的一百年中,我們才發(fā)展出無(wú)線電通訊?!八麄儾粫?huì)一直浪費(fèi)能量向藍(lán)藻們發(fā)送信號(hào)?!毕喾吹?,他認(rèn)為他們可能列出一個(gè)行星名單,排出那些有證據(jù)顯示有生命存在的星球,向每個(gè)星球發(fā)送幾毫秒或者幾天,這是一個(gè)簡(jiǎn)單的,低成本的項(xiàng)目,看看是否有另一端有理會(huì)。他說(shuō):“如果今晚或者今后幾周就有閃光出現(xiàn),我們肯定瘋狂研究,說(shuō)不定要建一個(gè)巨型接收機(jī)來(lái)研究這個(gè)?!?br>對(duì)于SETI的研究者們來(lái)說(shuō),最大的問(wèn)題是,如果真有外星人,我們對(duì)他們的想法,他們的選擇,以及他們會(huì)怎么做,毫無(wú)頭緒。塔特爾說(shuō),SETI的搜索者們已經(jīng)把目標(biāo)集中到很小一部分恒星,尋找有限的幾個(gè)頻段上的信號(hào)。她說(shuō):“也許我們沒(méi)有觀察足夠多的頻段和足夠多的星星,也許我們沒(méi)有使用有效的技術(shù),因?yàn)槲覀冞€沒(méi)有發(fā)明出這種技術(shù)?!?br>對(duì)SETI協(xié)會(huì)來(lái)說(shuō),這些想法并沒(méi)有讓他們灰心,反而激發(fā)了他們的斗志。話說(shuō)1960年代,物理學(xué)家費(fèi)里曼·戴森猜想,先進(jìn)的文明會(huì)給它們的恒星包上一個(gè)外殼,截留和利用每一點(diǎn)能量。一些天文學(xué)家立刻開(kāi)始動(dòng)手搜索戴森球,方法是搜索它泄露出的紅外線。宇宙生物學(xué)家保羅戴維斯在他的新書(shū)《可怕的沉寂》中提議,地球上現(xiàn)存微生物的DNA中可能藏有外星人存在的證據(jù),應(yīng)該從中尋找。他在華爾街日?qǐng)?bào)上發(fā)表的一篇短文中寫(xiě)道,外星探險(xiǎn)隊(duì)來(lái)到地球,很可能會(huì)使用生物技術(shù)幫助進(jìn)行礦物勘探、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)或者環(huán)境改造?!叭绻麄?yōu)榱诉@個(gè)目的而改造一些地球上的有機(jī)生命的基因,或者完全重新創(chuàng)造一種全新的微生物,這種干預(yù)的遺留物很可能持續(xù)至今,隱藏在生命體中?!?br>SETI的一些想法太過(guò)超前,他們現(xiàn)在還沒(méi)可能去實(shí)證。肖斯塔克提出,唯一可以確信的是,我們應(yīng)以現(xiàn)有的科學(xué)水平為基礎(chǔ),從現(xiàn)在開(kāi)始就盡可能地加大探索范圍。他說(shuō):“假若穿越到1492年,你會(huì)勸哥倫布不要自找麻煩嗎?只要他等上500年,就能在6小時(shí)內(nèi)橫渡大西洋,不用吃苦頭了?!?br>現(xiàn)在,普遍的觀點(diǎn)是德拉克于1960年開(kāi)創(chuàng)的SETI項(xiàng)目要升級(jí)了,升級(jí)為更大、更好、更快、更智能的版本。這個(gè)新工具的名字叫做LOFAR,一個(gè)射電望遠(yuǎn)鏡陣列,由44個(gè)低頻無(wú)線電接收站組成,其獲得的數(shù)據(jù)將上網(wǎng)共享,其中36個(gè)位于荷蘭。用相對(duì)較小、較廉價(jià)的天線組成網(wǎng)絡(luò),足可與世界上最強(qiáng)大的探測(cè)器相匹敵,在LOFAR的觀測(cè)計(jì)劃中,有一部分將用于SETI項(xiàng)目。 一個(gè)相似的方案正在艾倫望遠(yuǎn)鏡陣列上運(yùn)作,它位于加州哈特克里克高原,由42個(gè)22英尺直徑的天線組成,由微軟的共同創(chuàng)始人保爾·艾倫投資。這個(gè)陣列于2007年開(kāi)始工作,使用廉價(jià)的電子設(shè)備收集大量天線的輸入信號(hào),從中分析梳理出最終結(jié)果,它在按協(xié)議進(jìn)行射電天文學(xué)研究的同時(shí),也搜索外星人的信號(hào)。塔特爾協(xié)助管理這個(gè)項(xiàng)目,她正在尋找投資,爭(zhēng)取將天線的數(shù)量增加到350個(gè)。 肖斯塔克說(shuō):“我們從未感到灰心喪氣?!闭f(shuō)這話時(shí),他帶著一貫的自信?;舾窬S茨強(qiáng)調(diào)說(shuō):“想像一下,如果只因?yàn)槟橙苏f(shuō)你是個(gè)傻瓜,你就放棄了嘗試,這才真叫一個(gè)蠢?!?/td> |
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