在夏威夷毛伊島,架在火山上的“泛星計(jì)劃”射電望遠(yuǎn)鏡每天晚上都用世界上最大的數(shù)碼相機(jī)捕捉宇宙中的光粒子。
夏威夷大學(xué)天文學(xué)家們?cè)诎l(fā)現(xiàn)時(shí)做出了如此的判斷。起初,他們認(rèn)為那是一顆彗星,然后又認(rèn)為是小行星。但接下來(lái)天文學(xué)家們發(fā)現(xiàn)那個(gè)雪茄形狀的天體又長(zhǎng)又薄,不像科學(xué)意義上的小行星,他們稱(chēng)之為“Oumuamua”(夏威夷語(yǔ):奧陌陌),意思是“來(lái)自遙遠(yuǎn)過(guò)去的信使”。
而在數(shù)千公里外,一個(gè)名叫阿維·洛布的哈佛大學(xué)天文學(xué)家也聽(tīng)說(shuō)了這一神秘的物體。不久,他開(kāi)始設(shè)想一個(gè)誘人的可能:“奧陌陌”實(shí)際上是外星人的宇宙飛船,在向其建造者傳遞信號(hào)。這種說(shuō)法聽(tīng)上去有點(diǎn)離譜,但洛布不是普通的民間UFO愛(ài)好者,他和他的同事們都是世界一流的科學(xué)家。
天文學(xué)家們接下來(lái)于
2019年7月,馬里蘭大學(xué)天文學(xué)家馬修·奈特和其團(tuán)隊(duì)在認(rèn)真研究“奧陌陌”星后,于《自然·天文學(xué)》雜志上發(fā)布文章說(shuō):“我們的主要發(fā)現(xiàn)是,「奧陌陌」星的特性符合自然起源,外星人的解釋是沒(méi)有根據(jù)的。”但奈特也確認(rèn),“奧陌陌”星并不是人們所熟悉的彗星或小行星,它沒(méi)有彗星特有的塵尾或氣體噴流;“奧陌陌”星的構(gòu)成是否只是巖石或是還含有一些金屬等其它成分,亦是一個(gè)謎。而小行星是石質(zhì)的,沒(méi)有冰。
人們只能試著不將“奧陌陌”簡(jiǎn)單的歸為某個(gè)分類(lèi),而傾向于把它籠統(tǒng)地稱(chēng)為“天體”。“奧陌陌”星不知什么原因從遙遠(yuǎn)的恒星系中被彈出,穿越星際空間和太陽(yáng)系飛行,它略微偏離了一條純粹由太陽(yáng)引力來(lái)解釋的路線。
今年7月份的研究還不能給出合理答案的一個(gè)問(wèn)題是,“奧陌陌”星為何在太空中能突然做出機(jī)動(dòng)動(dòng)作,奈特說(shuō):“是的,如果它突然出現(xiàn)難以解釋的翻轉(zhuǎn),肯定會(huì)值得進(jìn)一步探索?!?/p>
在浩渺宇宙中,地球文明是獨(dú)一無(wú)二的嗎?這是古往今來(lái)人類(lèi)所面臨的最大的終極問(wèn)題之一?“我們難道從沒(méi)有被拜訪過(guò)嗎?自我們行星形成的幾十億年里,難道沒(méi)有一次來(lái)自遙遠(yuǎn)文明的陌生飛船曾經(jīng)在地球上方盤(pán)旋,緩緩降落在地表而被亮閃閃的蜻蜓、懶洋洋的爬行動(dòng)物、長(zhǎng)嘯的靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物或者驚訝的人類(lèi)觀察到?”
雖然在世界各地都流傳著一些外星宇航員曾經(jīng)造訪過(guò)我們這個(gè)位在銀河系中偏遠(yuǎn)角落的“暗淡藍(lán)點(diǎn)”的遠(yuǎn)古傳說(shuō),但是迄今人類(lèi)沒(méi)有找到任何相關(guān)的證據(jù)。而我們都非常清楚,銀河系中有許許多多比地球老上千百萬(wàn)年甚至幾十億年的行星,在它們上面是否有過(guò)智慧文明生存或者仍然存在,這屬于再正常不過(guò)的思考了,即便只是瞬間的疑問(wèn)。
而隨著現(xiàn)代天文學(xué)、物理學(xué)、哲學(xué)的進(jìn)步,尋找地外智慧(地外文明、外星文明)—像人類(lèi)一樣聰明和技術(shù)先進(jìn)的外星生命—已經(jīng)不再是科學(xué)幻想小說(shuō)、電影及UFO陰謀論者熱愛(ài)的話題,它已經(jīng)成為一個(gè)日益受到各國(guó)政府、太空機(jī)構(gòu)與宇宙學(xué)者重視的嚴(yán)肅的、正當(dāng)?shù)目茖W(xué)領(lǐng)域。推動(dòng)這一探索以發(fā)現(xiàn)別的星球上生命的,是實(shí)實(shí)在在的成百億美元投入、超強(qiáng)的新型望遠(yuǎn)鏡和正在研發(fā)中的星際飛船—能夠仔細(xì)觀測(cè)宇宙更深處,并在有朝一日到達(dá)星際空間的某個(gè)系外行星或恒星。
何謂外星文明?
簡(jiǎn)單的說(shuō),外星文明即地球以外的智慧文明,至少是在太陽(yáng)系之外。而要有外星文明,首先得有外星生命存在。外星生命則指存在于地球以外的生命體,這個(gè)概念涵蓋了簡(jiǎn)單的細(xì)菌到具有高度智慧的“外星人”(Extraterrestrial intelligence,簡(jiǎn)稱(chēng)ET)。當(dāng)代研究和測(cè)試關(guān)于外星生命猜想的學(xué)科被稱(chēng)作地外生物學(xué)或天體生物學(xué)。
早在1964年,前蘇聯(lián)天文學(xué)家尼古拉·卡爾達(dá)肖夫就根據(jù)一個(gè)文明所能夠利用的能源量級(jí),設(shè)立了用于量度文明層次及技術(shù)先進(jìn)程度的假說(shuō)—“卡爾達(dá)肖夫指數(shù)”(Kardashev Scale)。
卡爾達(dá)肖夫率先設(shè)想運(yùn)用能量級(jí)把文明分成三個(gè)量級(jí):I型、II型和III型。I型文明使用在它的故鄉(xiāng)行星所有可用的能量;II型文明利用它的行星所圍繞的恒星所有的能量;III型文明則利用它所處星系的所有能量。一般說(shuō)法是,人類(lèi)文明現(xiàn)在接近但尚未達(dá)到I型文明。在現(xiàn)階段,上述文明類(lèi)別純?yōu)榧俣ā5强栠_(dá)肖夫指數(shù)被搜尋地外文明計(jì)劃研究人員、科幻小說(shuō)作家與預(yù)言家用來(lái)作為理論基礎(chǔ)。
自從20世紀(jì)中葉以來(lái),人類(lèi)一直使用射電望遠(yuǎn)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);或用望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)潛在的宜居行星等方法,試圖來(lái)探測(cè)外星生命存在的跡象。如全球頂尖的哈佛大學(xué)、加州大學(xué)伯克利分校和非營(yíng)利組織SETI協(xié)會(huì)等,都參與了搜尋地外文明計(jì)劃(SETI)。有人認(rèn)為發(fā)現(xiàn)外星人的幾率很小,也有很多人認(rèn)為外星生命幾乎必定存在。
哈佛大學(xué)首席天體物理學(xué)家霍華德·史密斯博士稱(chēng),人類(lèi)很可能是整個(gè)宇宙中唯一的“人”。英國(guó)大物理學(xué)家史蒂芬·霍金生前曾幾度表示,在宇宙里外星人是肯定存在的。
今年4月11日,俄國(guó)宇航員根納季·帕達(dá)爾卡在出席俄駐巴黎科學(xué)文化中心舉辦的“國(guó)際航天日”活動(dòng)時(shí)則指出,地外文明不會(huì)在國(guó)際空間站外敲窗子問(wèn)候航天員,但是要相信,我們?cè)谶@個(gè)宇宙中不是唯一的。帕達(dá)爾卡是俄羅斯英雄、人類(lèi)在在太空活動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)紀(jì)錄的創(chuàng)造者。他說(shuō):“外星球,類(lèi)地星球可能有很多,很多(地外文明)在聯(lián)系我們,聯(lián)系航天員,但是沒(méi)有任何人在任何時(shí)候看到過(guò)(地外生命)。那邊沒(méi)有任何生命敲過(guò)我們的門(mén)?!?/p>
在帕達(dá)爾卡看來(lái),“所有這些不簡(jiǎn)單的現(xiàn)象很可能與地球的起源有關(guān)。”并且“在某個(gè)地方毫無(wú)疑問(wèn)地存在生命,我相信我們?cè)谶@個(gè)宇宙中并不是唯一的,要相信這一點(diǎn)。”
而要討論外星人的存在,得先了解宇宙與銀河系。站在時(shí)間的海岸邊眺望無(wú)窮無(wú)盡的星海,用美國(guó)著名天文學(xué)家卡爾·薩根的話說(shuō),“宇宙是一切存在,過(guò)去如此,將來(lái)也如此?!?/b>
宇宙是所有時(shí)間、空間及其包含的內(nèi)容物所構(gòu)成的統(tǒng)一體;它包括行星、恒星、星系、星系際空間、次原子粒子以及所有的物質(zhì)與能量,宇指空間,宙指時(shí)間。因而,構(gòu)成宇宙的主要是三種連續(xù)體:時(shí)空、能量型態(tài)(包含電磁波,訊息,物質(zhì))及相關(guān)的物理定律。宇宙也囊括一切的生命、一切的歷史,甚至部分哲學(xué)家和科學(xué)家認(rèn)為還應(yīng)容納數(shù)學(xué)等所有的思想。
目前人類(lèi)可觀測(cè)到的宇宙,其距離大約為93 × 109光年(28.5 × 109秒差距),最大為27,160百萬(wàn)秒差距;而整個(gè)宇宙的大小可能為無(wú)限大,但未有定論。物理理論的發(fā)展與對(duì)宇宙的觀察,不斷引領(lǐng)著人類(lèi)向前展開(kāi)宇宙構(gòu)成與演化的推論。
20世紀(jì)早期,人們發(fā)現(xiàn)到星系具有系統(tǒng)性的紅移現(xiàn)象,表明宇宙正在膨脹;藉由宇宙微波背景輻射的觀察,表明宇宙具有起源;源于1990年代后期的觀察,發(fā)現(xiàn)宇宙的膨脹速率正在加快,顯示或許存在著一股未知的巨大能量促使宇宙加速膨脹,稱(chēng)做暗能量;而宇宙的大多數(shù)質(zhì)量則以一種未知的形式存在著,稱(chēng)做暗物質(zhì)。
“大爆炸”理論是當(dāng)前描述宇宙發(fā)展的宇宙學(xué)模型。依據(jù)主流模型,推測(cè)宇宙年齡為137.99±0.21 億年。大爆炸產(chǎn)生了空間與時(shí)間,充滿(mǎn)了定量的物質(zhì)與能量;當(dāng)宇宙開(kāi)始膨脹時(shí),物質(zhì)與能量的密度也開(kāi)始降低。在初期膨脹過(guò)后,宇宙開(kāi)始大幅冷卻,引發(fā)第一波次原子粒子的組成,稍后則合成為簡(jiǎn)單的原子。這些原始元素所組成的巨大星云,藉由重力結(jié)合起來(lái)形成恒星。
在
當(dāng)下有各種假說(shuō)正競(jìng)相描述著宇宙的終極命運(yùn)。物理學(xué)家與哲學(xué)家仍不確定在大爆炸前是否存在任何事物;許多學(xué)者拒絕推測(cè)與懷疑大爆炸之前的狀態(tài)是否可偵測(cè)。但存在多重宇宙的說(shuō)法,部分科學(xué)家認(rèn)為可能存在著與現(xiàn)今宇宙相似的眾多宇宙,而現(xiàn)今的宇宙只是其中之一。
對(duì)于多重宇宙又有多種理解。一種理解是,位于可觀測(cè)宇宙之外的時(shí)空,構(gòu)成其它的宇宙。例如,在宇宙大爆炸中形成的其它大量時(shí)空,或者我們宇宙中黑洞奇點(diǎn)內(nèi)人類(lèi)所無(wú)法理解的時(shí)空。這些不同的時(shí)空部分總體構(gòu)成了多重宇宙;另一種理解則強(qiáng)調(diào)這些不同的宇宙不僅僅是時(shí)空區(qū)的獨(dú)立,而且所表現(xiàn)的物理規(guī)律也可能有所不同。例如其中的粒子也許具有不同電荷或質(zhì)量,其物理常數(shù)也各不相同。
有時(shí)人們也把平行宇宙與多重宇宙當(dāng)作同義詞。不過(guò),平行宇宙還有另一種理解,即量子力學(xué)中的多世界解釋。這種解釋認(rèn)為,在量子力學(xué)中,存在多個(gè)平行的世界,在每個(gè)世界中,每次量子力學(xué)測(cè)量的結(jié)果各自不同,因此不同的歷史發(fā)生在不同的平行世界中。
在宇宙中散布著約1000億個(gè)星系,銀河系是之中的一個(gè)。而我們所生活的地球僅是一顆圍繞太陽(yáng)的尋常行星,而太陽(yáng)本身也只不過(guò)是銀河中一顆普通的恒星。太陽(yáng)的質(zhì)量占太陽(yáng)系總質(zhì)量的99.8%,它的核心物質(zhì)密度高,溫度熱,內(nèi)部原子核的核聚變可產(chǎn)生巨大能量。太陽(yáng)系又是銀河系中的一部分。
銀河系中心有個(gè)超大質(zhì)量的黑洞,它的體積是太陽(yáng)的400萬(wàn)倍大,距離地球約有2.8萬(wàn)光年之遙。銀河系的黑洞能夠裝得下幾百萬(wàn)個(gè)地球,但它是看不見(jiàn)的。黑洞的引力如此之大,哪怕光線都無(wú)法穿透外泄。在圍繞其中心旋轉(zhuǎn)之時(shí),銀河系也以每小時(shí)約82.72萬(wàn)公里的速度在持續(xù)膨脹的宇宙中運(yùn)行;即使這樣,銀河系公轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間仍需要2.3億年,可見(jiàn)宇宙有多么浩瀚無(wú)邊。太陽(yáng)系在軌道上繞著銀河系中心公轉(zhuǎn)一周的時(shí)間也被稱(chēng)為銀河年。如果按銀河年來(lái)計(jì)算的話,我們的地球至今一共才經(jīng)歷了18個(gè)銀河年。
從地球向天空放眼望去,可以看到天邊的無(wú)數(shù)顆星星。假如能開(kāi)車(chē)直接到太空上去的話,其實(shí)只需花1個(gè)小時(shí),因?yàn)樘站嚯x地球上空距離只有
鑒于銀河系中至少擁有2500億(2.5 x 1011)顆恒星,可觀測(cè)宇宙內(nèi)則有700垓(7 x 1022)顆,在1950年代,美國(guó)物理學(xué)家恩里科·費(fèi)米提出了影響很大的“費(fèi)米悖論”:宇宙顯著的尺度和年齡意味著高等地外文明應(yīng)該存在。但是,這個(gè)假設(shè)得不到充分的證據(jù)支持。
因?yàn)槿绻夹g(shù)足夠先進(jìn)的外星生命在星際殖民,并且文明延續(xù)足夠長(zhǎng)的話,它們會(huì)在數(shù)百萬(wàn)年內(nèi)充滿(mǎn)整個(gè)星系,但事實(shí)上沒(méi)有跡象表明這一現(xiàn)象的存在?!百M(fèi)米悖論”闡述了對(duì)地外文明存在性的過(guò)高估計(jì)和缺少相關(guān)證據(jù)之間的矛盾。
費(fèi)米稱(chēng),宇宙超出常人難以想象的驚人年齡和龐大星體數(shù)量意味著,即便智慧生命以很小的概率出現(xiàn)在圍繞這些恒星的行星中,那么僅僅在銀河系內(nèi)就應(yīng)該有相當(dāng)大數(shù)量的文明存在,除非地球真是一個(gè)特殊的例子;此外,考慮到智慧生命克服資源稀缺的能力及對(duì)外擴(kuò)張的傾向性,任何高等文明都很可能會(huì)尋找新的資源和開(kāi)拓他們所在的恒星系統(tǒng),然后是涉足鄰近的星系。
但是,在宇宙誕生137億年之后,人類(lèi)從來(lái)沒(méi)有在地球或可觀測(cè)宇宙的其他地方,找到其他智慧生命存在的切實(shí)可靠的任何證據(jù)。不管是外星人還是外星物品或信號(hào)?!?/b>我們應(yīng)是銀河系中最落后的技術(shù)社會(huì)。任何比我們更落后的社會(huì)根本還沒(méi)有射電天文學(xué)。如果地球上可悲的文化沖突是銀河系的標(biāo)準(zhǔn)模式,似乎我們應(yīng)該已經(jīng)被摧毀了。”但這一切都沒(méi)有發(fā)生。也許地外文明的意圖極其溫良,或者盡管有過(guò)很多UFO和古代航天員的說(shuō)法,但我們的文明至今還未被發(fā)現(xiàn)?
如果星際旅行是在技術(shù)上可行的話,就算用人類(lèi)制造的飛船去緩慢地航行,也可在5百萬(wàn)到5千萬(wàn)年間去征服外星系。再聯(lián)系到宇宙尺度,因有許多年齡比太陽(yáng)更大的恒星,這使得其他智慧生命可能比人類(lèi)進(jìn)化得更早,但問(wèn)題是眼下太陽(yáng)系并沒(méi)有被外星殖民。退一步說(shuō),殖民對(duì)所有外星文明來(lái)講,是不合實(shí)際的或者是他們不想去做的,那大規(guī)模的星際探索總會(huì)有。
從1950年代起,人類(lèi)在太陽(yáng)系內(nèi)一小部分區(qū)域進(jìn)行著星際探索,但沒(méi)有發(fā)現(xiàn)絲毫說(shuō)明外星殖民者、探測(cè)器到訪過(guò)的證據(jù)。太陽(yáng)系內(nèi)還有很多資源豐富的區(qū)域,比如小行星帶、柯伊伯帶、奧爾特云等。這些區(qū)域太大且難于考察,但展開(kāi)細(xì)致入微的考察或會(huì)發(fā)現(xiàn)外星人探索活動(dòng)的痕跡。
人類(lèi)并沒(méi)有真正意義上發(fā)現(xiàn)過(guò)外星文明的先進(jìn)飛船或探測(cè)器。盡管近期美國(guó)海軍爆出軍機(jī)在空中多次遭遇UFO的新聞,但加州大學(xué)伯克利分校的天文學(xué)家丹·沃西默并不以為然,他說(shuō):“我們總是碰到不明飛行物問(wèn)題。”
與之緊密相關(guān)的另一個(gè)問(wèn)題是,外星文明為何保持大沉默?假定難以星際旅行,而智慧生命是普遍存在的話,那我們?yōu)槭裁词冀K探測(cè)不到他們的電磁信號(hào)?
因而,或可認(rèn)為在銀河系中,智慧生命是很稀少的,或者說(shuō)我們對(duì)智慧生命的一般行為的理解是有誤的。
同時(shí),美國(guó)“旅行者”號(hào)向外星人傳遞地球文明信號(hào)“金唱片”內(nèi)容的設(shè)計(jì)者、天文學(xué)家薩根提出了“薩根標(biāo)準(zhǔn)”,這一標(biāo)準(zhǔn)出自一句英語(yǔ)格言,“特別的主張要有特別的證據(jù)。(extraordinary claims require extraordinary evidence.)”。
地外文明是否存在,顯然是一種特別的主張,即不為既有的證據(jù),也就是“平常的”證據(jù)所能支持的主張;因此對(duì)此類(lèi)主張,必須有新觀測(cè)到的證據(jù)來(lái)支持,不然就得對(duì)既有證據(jù)做出重新詮釋?zhuān)@樣的做法將是“特別的”。
在薩根看來(lái),宇宙中有上1000億個(gè)星系,平均而言每個(gè)星系都有大約1000億顆恒星。在全部星系中,行星的數(shù)目可能跟恒星一樣多,也就是一百萬(wàn)億億個(gè)。而地球只是“位于普通的棒旋星系(銀河系)非異常區(qū)域內(nèi)的一個(gè)普通的行星系統(tǒng)中的一顆普通的巖石行星,因此整個(gè)宇宙中充斥著復(fù)雜生命。”
面對(duì)如此龐大的數(shù)字,宇宙中只有一顆普通恒星(太陽(yáng))被一顆適宜居住的行星環(huán)繞的概率有多大?薩根說(shuō):“為什么我們能夠這樣幸運(yùn),得以隱藏在宇宙間一個(gè)被遺忘的角落?對(duì)我來(lái)說(shuō),更大的可能是宇宙中滿(mǎn)溢生命,只是人類(lèi)并不知曉罷了。我們的探索才剛剛起步。”
地球很特殊?
以人類(lèi)現(xiàn)時(shí)掌握的行星科學(xué)和天體生物學(xué)對(duì)生命起源的認(rèn)知,地球上多細(xì)胞生物的形成,需要非同一般的天體物理及地質(zhì)事件和環(huán)境的結(jié)合。這便造成了稀有地球假說(shuō)或稱(chēng)地球殊異假說(shuō)(Rare Earth hypothesis)。
“地球殊異假說(shuō)”稱(chēng),像地球、太陽(yáng)系和人類(lèi)位于銀河系的區(qū)域,這樣擁有適宜復(fù)雜生命生存的行星、行星系統(tǒng)及星系區(qū)域,在宇宙中是非常稀少的。復(fù)雜生命的形成需具備多種偶發(fā)條件的結(jié)合。涉及到星系適居帶、躲過(guò)小行星撞擊、行星系統(tǒng)、行星大小、及一顆巨大天然衛(wèi)星(比如月球)等外部條件;行星擁有磁圈和相應(yīng)的板塊運(yùn)動(dòng);行星的巖石圈、大氣圈及海洋、巨大冰川的內(nèi)部作用等。
一顆處在缺乏金屬的區(qū)域或是接近銀河中心的高輻射區(qū)域的行星是無(wú)法支持生命存在的。這是因?yàn)榻饘倌诵纬深?lèi)地行星的必要條件;從銀心黑洞放出的x射線、伽瑪射線強(qiáng)度對(duì)復(fù)雜生命是有害的;恒星之間的密度越小,行星和微行星受附近恒星的重力干擾及其它影響的可能性也隨之減小。某行星離銀河中心越遠(yuǎn),它受小行星撞擊的可能性也越小。
形成地球類(lèi)型的復(fù)雜生命需要液態(tài)水。“適居帶”(適居區(qū))系指恒星系的一個(gè)區(qū)域,行星表面溫度處在攝氏0度至40度間,不會(huì)太熱或太冷,外部環(huán)境足以令水以液態(tài)存在。行星的適居帶是以主恒星為中心的環(huán)型區(qū)域,若行星距離主星太遠(yuǎn)或太近,它的表面溫度將不具有產(chǎn)生液態(tài)水的條件。而銀河系中最多有5%的恒星位于適居帶。
如果某個(gè)行星系統(tǒng)正好處在適宜復(fù)雜生命生存的地域,它還必須在非常漫長(zhǎng)的時(shí)間跨度內(nèi)足以維護(hù)復(fù)雜生命的緩慢進(jìn)化。這就要求一顆能孕育生命的恒星先得有一條近乎圓形的圍繞銀心運(yùn)轉(zhuǎn)的軌道,如太陽(yáng)圍繞銀心運(yùn)轉(zhuǎn)的軌道幾乎接近圓形,這是確保類(lèi)地行星安全的前提。假如恒星的軌道成橢圓形,它將會(huì)通過(guò)銀河系的一些螺旋臂。部分研究表明,一些大滅絕事件與以往太陽(yáng)通過(guò)銀河系螺旋臂的情形相關(guān)。
最后,在相同條件下,“高等智慧生命”仍很難輕易產(chǎn)生和存在。地球?qū)儆谶m居帶的行星,擁有且滿(mǎn)足一切生物物種維持生命、生存及演化的全部條件,然而從地球歷史的顯生宙開(kāi)始至今,在長(zhǎng)達(dá)五億多年的歲月間與數(shù)百萬(wàn)的生物物種中,只有一個(gè)物種成功的演化成為高等智慧生命—“人類(lèi)”,而非多種多元的高等智慧生物并存于地球上。考慮到地球上只有一個(gè)物種發(fā)展出文明并能實(shí)現(xiàn)太空飛行和無(wú)線電技術(shù),這讓高等技術(shù)文明在宇宙中是罕見(jiàn)的觀點(diǎn)顯得有點(diǎn)可信。但伴隨著人類(lèi)宇宙走向深空探索的腳步,我們眼下最起碼知道,地球并非獨(dú)一無(wú)二的,被發(fā)現(xiàn)的類(lèi)地行星已越來(lái)越多。
今年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)還授予瑞士科學(xué)家米歇爾·馬約爾和迪迪?!た迤?,他們兩人于1995年10月,在人類(lèi)歷史上發(fā)現(xiàn)了第一顆太陽(yáng)系外行星,木星大小的“飛馬座51b”,它圍繞我們銀河系中的一顆類(lèi)似太陽(yáng)的恒星運(yùn)轉(zhuǎn),從而證明地球在宇宙并不是孤單及唯一的。正是由于馬約爾、奎洛茲的觀測(cè)結(jié)果,開(kāi)啟了天文學(xué)的一場(chǎng)革命。
NASA在
2019年6月,一個(gè)國(guó)際團(tuán)隊(duì)在小恒星蒂加登星周?chē)l(fā)現(xiàn)了兩顆類(lèi)地行星,它們距離太陽(yáng)系約12.5光年。蒂加登-b的公轉(zhuǎn)周期為4.9天,蒂加登-c為11.4天。b星與地球的相似度為0.95,而c星與地球的相似度為0.90。如將它們與太陽(yáng)系比較,b星就像地球,而c星像火星。
這兩顆行星的質(zhì)量與地球相似,氣溫足夠溫和,能夠在表面保留液態(tài)水,或可能適合居住。而距離恒星更近的那顆行星—蒂加登-b引起科學(xué)家更多關(guān)注,因?yàn)樗?b>是到目前為止人類(lèi)發(fā)現(xiàn)的與地球最相似的系外行星。
2019年9月,英國(guó)倫敦大學(xué)學(xué)院的天文研究團(tuán)隊(duì)宣布,在獅子座的一個(gè)遙遠(yuǎn)太陽(yáng)系外行星大氣層發(fā)現(xiàn)水蒸氣,這顆距離地球111光年,名為“K2-18b”的行星是太陽(yáng)系外已知的最適居世界,或許可作為探索外星生命的候選星球。
行星“K2-18b”有大氣層,存在水蒸氣、氫與氦。根據(jù)哈勃望遠(yuǎn)鏡數(shù)據(jù)及電腦模型推算,K2-18b 大氣中的水蒸氣濃度在0.01%至50%之間,其大氣層有高達(dá)50%可能是水。這是科學(xué)家第一次在系外行星大氣中發(fā)現(xiàn)水的存在,為人類(lèi)尋找和研究地球之外的宜居星球提供了新的目標(biāo)。
2019年10月,加州大學(xué)洛杉磯分校天體物理學(xué)家和地球化學(xué)家的一項(xiàng)新研究證實(shí),類(lèi)地行星在宇宙中可能很常見(jiàn)。科學(xué)家們通過(guò)分析圍繞六顆白矮星運(yùn)轉(zhuǎn)的小行星或巖態(tài)行星碎片上巖石中的元素,可詳細(xì)分析系外行星的地球化學(xué)特性。
該校地球化學(xué)和天體化學(xué)專(zhuān)業(yè)研究生亞歷山德拉·多伊爾說(shuō):“如果我要觀測(cè)的只是一顆白矮星,那么我預(yù)計(jì)會(huì)看到氫和氦。但在這些數(shù)據(jù)中,我還看到了其他物質(zhì),比如硅、鎂、碳和氧—這些物質(zhì)是從繞白矮星運(yùn)行的天體上被吸積到白矮星上的?!?/p>
當(dāng)鐵被氧化時(shí),它把電子轉(zhuǎn)移給氧,從而在二者之間形成一個(gè)化學(xué)鍵,這個(gè)過(guò)程叫做氧化。來(lái)自地球、火星和太陽(yáng)系其他地方的巖石化學(xué)組成相似,它們的鐵含量都高得驚人。而一顆巖態(tài)行星的氧化對(duì)其大氣層、內(nèi)核及表面形成的巖石種類(lèi)都有著重要影響。
該校另一位學(xué)者愛(ài)德華·揚(yáng)說(shuō):“地球表面發(fā)生的所有化學(xué)反應(yīng)最終都可以追溯到地球的氧化態(tài)。我們擁有海洋和生命所需的一切要素這一事實(shí)可以追溯到地球的氧化程度。巖石控制著物質(zhì)的組成?!?/p>
加州大學(xué)洛杉磯分校研究小組認(rèn)為,白矮星巖石與地球和火星上的巖石非常相似?!熬脱趸F而言,它們與地球相似,也與火星相似。我們發(fā)現(xiàn)巖石到哪里都是巖石,它們的地質(zhì)物理特性和地質(zhì)化學(xué)特性到哪里都非常相似?!?b>這對(duì)在宇宙中找到更多類(lèi)地行星來(lái)說(shuō)是個(gè)很好的開(kāi)端。
地球并不是獨(dú)一無(wú)二的,這為人類(lèi)在宇宙中尋找外星生命打開(kāi)了一扇大門(mén)。還有人批評(píng)長(zhǎng)久以地球生物為藍(lán)本的先入為主的觀點(diǎn),阻礙了外星生命的探索。薩根在1973年提出了碳沙文主義,聲稱(chēng)這些以人類(lèi)為中心的思想限制了我們對(duì)于地外生命可能性的想像。
例如在星際宜居帶之外,有可能通過(guò)地?zé)岬确绞骄S持地底的生物圈;也有生物能夠在高砷低磷的環(huán)境下存活。這說(shuō)明地球生物組成“必備”的六大基本元素:碳、氫、氧、氮、磷、硫,或許并不是必需的。而在碳基生命之外,有人認(rèn)為外星生命也可能以硅基、硫基、氨基等多種生命形態(tài)存在。
在某種程度上,尋找地外文明一定要注意防止過(guò)于以人類(lèi)為中心的視野去看待線索。我們總是習(xí)慣地以為,探測(cè)到的現(xiàn)象會(huì)相似于人類(lèi)活動(dòng)能夠產(chǎn)生的現(xiàn)象,或者會(huì)和人類(lèi)獲得先進(jìn)科技之后能產(chǎn)生的現(xiàn)象一樣。但是,智慧外星生物的行為可能并不符合我們的預(yù)測(cè),或以對(duì)人類(lèi)來(lái)說(shuō)完全新穎的方式表現(xiàn)出來(lái)。
人類(lèi)對(duì)外星文明的探索
人類(lèi)對(duì)外星文明探索,分為搜尋地外文明計(jì)劃(SETI),和主動(dòng)搜尋地外文明計(jì)劃(METI)。
有種觀點(diǎn)稱(chēng),如果在整個(gè)星河系中有幾百萬(wàn)個(gè)文明或多或少隨機(jī)分布著,那么距離我們最近的文明應(yīng)該在大約200光年處。尋找地外文明基本上基于如下設(shè)想:“外星人—如果他們真實(shí)存在并在試圖找人聊天—可能使用我們?nèi)祟?lèi)相互之間用來(lái)聯(lián)系的同類(lèi)技術(shù)—從無(wú)線電信號(hào)到閃光等。”困擾尋找地外文明的最大問(wèn)題是資金。因?qū)ふ彝庑侨撕馁Y巨大,各國(guó)政府和大學(xué)很難為尋找地外文明所需要的研究提供足夠資金。
而人類(lèi)的飛船技術(shù)是如此落后,這就只能選擇使用射電太空望遠(yuǎn)鏡去尋找外星人。射電望遠(yuǎn)鏡巨大的超敏感反射面天線能夠接收來(lái)自非常遙遠(yuǎn)地方的微弱信號(hào),但這些工具不搜尋宇宙中的聲音,而是搜尋光。無(wú)線電波是光譜中的一部分—“很多科學(xué)家認(rèn)為,外星技術(shù)很可能使用這個(gè)波段聯(lián)系上我們。尋找外星人的科學(xué)家們搜尋無(wú)線電波,因?yàn)槿祟?lèi)非常喜歡利用無(wú)線電波?!?/p>
科學(xué)家們根據(jù)無(wú)線電波振動(dòng)的頻率對(duì)其進(jìn)行分類(lèi)。對(duì)于來(lái)自地球之外的無(wú)線電波,科學(xué)家們將頻率調(diào)到1-10千兆赫之間。美國(guó)加州芒廷維尤尋找地外智慧研究所的天文學(xué)家吉爾·塔特說(shuō):“在這個(gè)頻率范圍內(nèi),我們的大氣非常通透,而且銀河系非常安靜?!痹撗芯克L(zhǎng)期是這一領(lǐng)域的領(lǐng)先者。
低于大氣窗會(huì)接收到來(lái)自銀河系其他地方的太多雜波,比如來(lái)自行星的輻射甚或來(lái)自遙遠(yuǎn)黑洞的雜波。大氣層擋住了頻率高于大約10千兆赫的波段,在安靜的大氣窗有90億個(gè)可能的頻率即頻道,外星人可能會(huì)用。但即使以光速運(yùn)動(dòng),人類(lèi)的射電信息也常常需要兩個(gè)多世紀(jì)的時(shí)間才能從地球到達(dá)目的地那里。
搜尋地外文明計(jì)劃(SETI)是對(duì)所有在搜尋地外文明團(tuán)體的統(tǒng)稱(chēng),不是只代表一個(gè)組織。這些組織致力于用射電望遠(yuǎn)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。
搜尋地外文明計(jì)劃幾十年來(lái)在主序星中只找到幾個(gè)候選信號(hào),但沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何不尋常的亮度變化或者有意義的重復(fù)的無(wú)線電信號(hào)。
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的工程。參加者可用下載并運(yùn)行屏幕保護(hù)程序的方式來(lái)讓自己的計(jì)算機(jī)計(jì)算射電訊號(hào)所反饋回的數(shù)據(jù)。
美國(guó)康乃爾大學(xué)的天文學(xué)家法蘭克·德雷克于1960年完成首度SETI實(shí)驗(yàn)。
向M13發(fā)送訊息的原因是其間的恒星分布比較密集,被外星人接收的可能性比較大。地外智慧生命將可從中解讀人類(lèi)DNA所含的化學(xué)元素序號(hào)、核苷酸的化學(xué)式、DNA的雙螺旋形狀、人的外形、太陽(yáng)系的組成、及射電望遠(yuǎn)鏡的口徑和波長(zhǎng)等信息。
1977年,SETI使用俄亥俄州立大學(xué)的“巨耳”射電望遠(yuǎn)鏡收到了著名的Wow!(哇?。┯嵦?hào),這是一個(gè)長(zhǎng)達(dá)72秒的非常強(qiáng)勁的太空無(wú)線電信號(hào)。但事后對(duì)發(fā)現(xiàn)地的再次觀測(cè)卻沒(méi)有找到任何異常。
主動(dòng)搜尋地外文明計(jì)劃(METI)是嘗試寄發(fā)訊息給有智慧的外星人的活動(dòng)。其定義由前蘇聯(lián)科學(xué)家亞歷山大·扎伊采夫主導(dǎo),他區(qū)分了SETI的活動(dòng)和METI的差異:SETI只是搜尋外星人的訊息,METI則是積極創(chuàng)造訊息主動(dòng)發(fā)送給外星人。
薩根曾分析過(guò)SETI計(jì)劃的前景,他覺(jué)得更有可能的是一種完全不同的接觸,“我們已經(jīng)討論過(guò)這種情況,我們會(huì)接收到來(lái)自太空另一個(gè)文明的豐富而復(fù)雜的信息,很可能是通過(guò)射電波段,但至少在一段時(shí)間內(nèi),不會(huì)與他們有直接接觸?!痹谶@種情況下,發(fā)出信息的文明是沒(méi)有辦法知道人類(lèi)是否已經(jīng)接收到信息的。如果我們發(fā)現(xiàn)信息的內(nèi)容是侵略性的或者是威脅性的,我們就不必回應(yīng)?!暗绻畔⒅邪苡袃r(jià)值的元素,對(duì)我們自己的文明來(lái)說(shuō)結(jié)果會(huì)是挺好的,這將有助于我們了解還有什么樣的生存方式?!?/p>
相對(duì)于SETI的活動(dòng),METI不是局限于宇宙的偏僻一嶼,而是有更遠(yuǎn)大的目標(biāo):他們想努力克服宇宙無(wú)盡的沉默,將人類(lèi)的存在告知長(zhǎng)久以來(lái)就存在的有智慧的外星系鄰居—期望告知你不是孤獨(dú)的!
主動(dòng)搜尋地外文明計(jì)劃的缺陷在于,人類(lèi)對(duì)射電天文學(xué)只是剛剛?cè)腴T(mén),相對(duì)而言一定是落后的,而發(fā)射信號(hào)的文明是先進(jìn)的,對(duì)我們而言,接收比發(fā)射更容易實(shí)現(xiàn)。但對(duì)一個(gè)先進(jìn)文明而言,顯然情況是相反的。它隱藏的危險(xiǎn)是,把地球的位置曝露給企圖不明的外星人,而且沒(méi)有經(jīng)過(guò)國(guó)際社會(huì)咨詢(xún)的程序。
霍金曾公開(kāi)警告,外星人極有可能不懷好意,人類(lèi)不該再發(fā)送訊息到宇宙中,對(duì)外星信號(hào),也應(yīng)“不要回答!不要回答!不要回答!”他說(shuō):“從人類(lèi)歷史,就可以看出,高智慧生物很可能帶來(lái)苦難災(zāi)害。外星生物或許已消耗殆盡自己星球的資源,為了獲得新資源,他們乘坐大型太空船,像游牧民族一般到處遷徙,討伐與侵占其他星球,外星生物即有可能使得地球淪為殖民地?!?/p>
從1974年向武仙座的球狀星團(tuán)M13發(fā)出“阿雷西博信息”至今,人類(lèi)已向天鵝座、天箭座、海豚座、大熊座、雙子座、室女座、長(zhǎng)蛇座、天龍座、仙后座、獵戶(hù)座、巨蟹座、仙女座等星系的恒星發(fā)出無(wú)線電信號(hào)。這些計(jì)劃大多對(duì)準(zhǔn)了距離地球32光年至69光年的恒星,唯有阿雷西博信息例外。
最早抵達(dá)目標(biāo)的訊息將是
對(duì)地外智慧來(lái)講,很容易就能理解人類(lèi)發(fā)送的星際信息。例如信號(hào)中的前幾個(gè)質(zhì)數(shù)—只能自己和1被整除的數(shù)字—2、3、5、7、11、13、19、23。任何自然形成的物理過(guò)程在產(chǎn)生的射電信號(hào)中只包括質(zhì)數(shù)的概率是極低的。
而星際交流更可能的情形會(huì)是一種重寫(xiě)過(guò)程。因?yàn)榘l(fā)射信息的文明沒(méi)法知道人類(lèi)何時(shí)才會(huì)收聽(tīng)到信息,所以會(huì)反復(fù)傳送相同的內(nèi)容。然后,在不斷重寫(xiě)的內(nèi)容深處,在聲明信號(hào)和入門(mén)讀本的下面,才是真正要傳遞的信息?!吧潆娂夹g(shù)允許傳遞的信息豐富得不可思議。也許當(dāng)我們收聽(tīng)到信號(hào)時(shí),會(huì)發(fā)現(xiàn)我們自己正處在《銀河大百科全書(shū)》的第3267卷?!?/p>
但不是誰(shuí)都相信射電天文學(xué)有意義。加州大學(xué)圣迭戈分校的天體物理學(xué)家謝莉·賴(lài)特稱(chēng),根本不知道另一種文明可能擁有什么技術(shù)以及它可能使用什么方式打招呼。“確實(shí)沒(méi)有理由認(rèn)為外星人會(huì)用無(wú)線電而不用激光或我們尚未發(fā)明出來(lái)的其它東西。”她說(shuō)。如要與地球文明雙向?qū)υ挘庑侨艘苍S不得不從他們的古代技術(shù)博物館中把射電望遠(yuǎn)鏡拖出來(lái)。
2019年5月,瑞典哥德堡大學(xué)教授馬雷克·阿布拉莫維茨領(lǐng)導(dǎo)的科研團(tuán)隊(duì)在一篇文章中探討了外星人利用引力波通訊的可能性。他們稱(chēng),“我們使用無(wú)線電波,但外星文明可能已經(jīng)開(kāi)發(fā)出完全不同的通信技術(shù),或者已經(jīng)創(chuàng)造出足夠強(qiáng)大的機(jī)器,以至于從我們的星球根本記錄不到它們的活動(dòng)。如果能夠捕捉到這些信號(hào),我們就能找到它們。”而阿爾伯特·愛(ài)因斯坦依據(jù)廣義相對(duì)論,早于1916年就預(yù)言了引力波的存在。
在廣義相對(duì)論里,引力波是時(shí)空的漣漪。當(dāng)投擲石頭到池塘里時(shí),會(huì)在池塘表面產(chǎn)生漣漪,從石頭入水的位置向外傳播。當(dāng)帶質(zhì)量物體呈加速度運(yùn)動(dòng)時(shí),也會(huì)在時(shí)空產(chǎn)生漣漪,從帶質(zhì)量物體位置向外傳播,這時(shí)空的漣漪就是引力波。超新星、坍縮的黑洞等體積極大、密度極高的天體釋放出的引力波在宇宙中無(wú)所不在。
由于引力波與物質(zhì)彼此之間的相互作用非常微弱,很不容易被傳播途中的物質(zhì)所改變,因此引力波是信息的優(yōu)良載體和發(fā)送信息的完美媒介。一旦發(fā)射,它們能幾乎不受干擾地在太空中穿行,從宇宙遙遠(yuǎn)的那一端將寶貴信息真實(shí)地傳遞過(guò)來(lái)給人類(lèi)觀測(cè)。
阿布拉莫維茨說(shuō),歐洲航天局計(jì)劃于2034年發(fā)射的激光干涉儀空間天線(LISA)引力波探測(cè)任務(wù)只需稍做技術(shù)調(diào)整,就可迅速變成能捕捉地外文明通信信號(hào)的探測(cè)器。
LISA任務(wù)由彼此相距250萬(wàn)公里、構(gòu)成等邊三角形結(jié)構(gòu)的3個(gè)探測(cè)器組成。它們結(jié)合在一起,將在軌道上作為巨大的引力波探測(cè)器發(fā)揮作用。在實(shí)施技術(shù)調(diào)整后,它有可能讓我們發(fā)現(xiàn)銀河系內(nèi)的其他先進(jìn)文明。
而要想吸引鄰近其他文明的注意,外星文明會(huì)選擇星系中心的超大黑洞做信號(hào)源,這有利于將信息傳向銀河系的其余部分。銀河系中心的超大質(zhì)量黑洞人馬座A*是一個(gè)放置信號(hào)發(fā)射器的理想場(chǎng)所,其他先進(jìn)的外星文明應(yīng)該會(huì)很自然地考慮在這個(gè)地方設(shè)置引力波發(fā)射器。
外星生命存在的直接證據(jù),在未來(lái)也一定能夠探測(cè)得到。只要對(duì)系外行星的大氣做好光譜分析,就能探測(cè)出昭示生命現(xiàn)象的氣體(像甲烷和氧氣),乃至高等文明產(chǎn)生的工業(yè)化空氣污染。隨著觀測(cè)技術(shù)的進(jìn)步,以后人類(lèi)或還能直接觀測(cè)到地外生命現(xiàn)象。
美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)于2021年發(fā)射的最新一代詹姆斯·韋伯紅外線空間望遠(yuǎn)鏡(JWST),一旦進(jìn)入軌道位置,在距離地球150萬(wàn)公里處圍繞太陽(yáng)運(yùn)行,估計(jì)將帶來(lái)一場(chǎng)很大的天文學(xué)革命。
NASA稱(chēng),費(fèi)用高達(dá)100億美元的JWST能夠回溯時(shí)間,看到早期宇宙中形成的第一個(gè)星系。但這還不夠,科學(xué)家推測(cè)說(shuō),最終將接替哈勃太空望遠(yuǎn)鏡(HST)任務(wù)的JWST帶有
哈勃空間望遠(yuǎn)鏡位于地球大氣層之上,由此獲得了地基望遠(yuǎn)鏡所沒(méi)有的好處,它于
華盛頓大學(xué)的天文學(xué)家喬舒亞·克里桑森-托頓及其科研小組,在研究JWST是否能夠在太陽(yáng)系附近恒星周?chē)男行谴髿庵刑綔y(cè)到“生物標(biāo)記”。他說(shuō):“我們能夠在今后幾年中進(jìn)行這種探測(cè)生命的觀察。因?yàn)镴WST望遠(yuǎn)鏡對(duì)光線十分敏感,它能夠測(cè)到所謂的「大氣化學(xué)不平衡」?!?/p>
大氣化學(xué)不平衡是個(gè)老概念,其原理是,萬(wàn)一地球上的所有生命明天消失,那么我們大氣中許多氣體就會(huì)經(jīng)過(guò)自然的化學(xué)反應(yīng),大氣會(huì)緩慢地恢復(fù)到不同的化學(xué)混合。但是地球上的有機(jī)物將不停地阻止地球大氣回到這種狀態(tài),因?yàn)橛袡C(jī)物生存其間并不停地向大氣排放廢氣。
因此尋找氧氣跡象(或其化學(xué)相關(guān)物臭氧)一直被認(rèn)為是發(fā)現(xiàn)生命的有效途徑。但是人類(lèi)不能依賴(lài)于單方面的假設(shè),即外星生命和我們一樣按照同樣的生物學(xué)法則生活。
外星生命可能不一樣。于是評(píng)估大氣化學(xué)不平衡,尋找其它氣體,弄清從某個(gè)行星大氣正常狀況偏離的程度,或是發(fā)現(xiàn)某種外星生命的關(guān)鍵。環(huán)繞另外一個(gè)恒星運(yùn)行的行星的大氣構(gòu)成可用光來(lái)測(cè)量,在這顆行星穿過(guò)地球和它的恒星中間的時(shí)候,仔細(xì)測(cè)量星光的微弱變暗程度就能弄清其大氣構(gòu)成。光線不同的波長(zhǎng)、顏色和強(qiáng)弱,能夠顯示行星大氣不同氣體的化學(xué)構(gòu)成。
人類(lèi)為何很難發(fā)現(xiàn)外星人?
人類(lèi)為何很難更可以說(shuō)從來(lái)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)過(guò)外星人?假定最近的文明是在200光年處,那么以光速運(yùn)動(dòng)的話,從那里到地球只需要200年的時(shí)間。即使飛行的速度只有光速的百分之一或千分之一,來(lái)自附近文明的訪客在人類(lèi)存在于地球之上的時(shí)間段內(nèi)也應(yīng)該造訪過(guò)了。但是,為什么我們沒(méi)有見(jiàn)過(guò)他們?可能的答案有許多。
宇宙文明也許可以被分為兩大類(lèi):在第一類(lèi)社會(huì)中,科學(xué)家不能說(shuō)服非科學(xué)家授權(quán)進(jìn)行行星外智慧的搜尋工作,在這種社會(huì)中能量只能用于解決內(nèi)部事務(wù),傳統(tǒng)看法仍不能被撼動(dòng),整個(gè)社會(huì)止步不前,從眾星中退卻;另一類(lèi)文明中,與其他文明接觸的宏偉愿景被廣泛接受,大型的搜尋工作正在進(jìn)行。
一種說(shuō)法是,外星人或許早已來(lái)過(guò)地球,但當(dāng)時(shí)人類(lèi)卻還沒(méi)有出現(xiàn)。
2019年9月, NASA聯(lián)合美國(guó)羅切斯特大學(xué)、賓夕法尼亞大學(xué)、哥倫比亞大學(xué)學(xué)者,在《天文學(xué)》雜志上發(fā)表的論文中得出了這個(gè)驚人結(jié)論。這項(xiàng)研究也被看成是對(duì)費(fèi)米悖論的最新回應(yīng)。
該論文第一作者喬納森·卡羅爾-內(nèi)倫巴克和他的同事們聲稱(chēng),費(fèi)米沒(méi)有考慮到一個(gè)非常重要的因素:宇宙中的一切始終都在運(yùn)動(dòng)。因?yàn)榫嚯x太過(guò)于遙遠(yuǎn)(即便在我們自己的銀河系內(nèi)也是如此),來(lái)自其他星球的旅行者可能會(huì)根據(jù)天體的自然運(yùn)動(dòng)來(lái)推進(jìn)其探索星系的計(jì)劃?;蛟S,假想中的智慧和先進(jìn)文明可能正在從容不迫地等待探索整個(gè)星系的最佳時(shí)機(jī)。
恒星(及圍繞其運(yùn)轉(zhuǎn)的行星)圍繞著銀河系的中心以不同的速度并沿不同的軌道運(yùn)行。它們偶爾也會(huì)彼此擦身而過(guò)。所以,外星人可能只是在等待恒星運(yùn)動(dòng)為他們提供距離目的地更近的時(shí)機(jī),然后通過(guò)星際旅行登陸目標(biāo)星球。就像行星圍繞恒星運(yùn)行一樣,恒星系統(tǒng)也在圍繞銀河系的中心運(yùn)行。例如,我們的太陽(yáng)系每2.3億年繞銀河系中心運(yùn)行一周。
如果地外文明存在于相距非常遙遠(yuǎn)的恒星系統(tǒng)中,如與地球一樣位于靠近銀河系邊緣的生命稀少區(qū)域,那么“設(shè)法縮短星際旅程”是一個(gè)好主意。即等到自己星球的運(yùn)行軌跡距離其他文明足夠近的時(shí)候,再發(fā)射飛船并派遣殖民者。
倘若是這樣,文明傳播到其他星球所需的時(shí)間將遠(yuǎn)比此前研究估計(jì)的更長(zhǎng)。那么,外星人可能尚未到達(dá)我們的星球,也可能在人類(lèi)發(fā)展出文明之前就已經(jīng)造訪過(guò)。但地球也許還從未被外星人造訪,是因?yàn)樵谂蛎浀挠钪婵臻g中恒星到處都是,因此在一個(gè)鄰近文明到達(dá)之前,它就改變了探索的目的地,或者已進(jìn)化到我們不可感知的形式了。
另一種說(shuō)法是,外星文明或早已發(fā)現(xiàn)人類(lèi),但人類(lèi)只是不知情而已,猶如被“圈養(yǎng)在銀河動(dòng)物園里”的居民。
今年3月18日,METI在巴黎的科學(xué)和工業(yè)博物館召開(kāi)了一次會(huì)議,有大約60名科學(xué)家參加,他們一生都在研究人類(lèi)與假想的外星智慧生命溝通的可能性。“銀河動(dòng)物園”假說(shuō)最早于1970年代被提出,該假說(shuō)把地球描述為一顆已經(jīng)在被“銀河動(dòng)物園飼養(yǎng)員”(地外文明)觀測(cè)的行星,“飼養(yǎng)員”卻故意隱瞞自己的存在,以免被人類(lèi)發(fā)現(xiàn)。
METI負(fù)責(zé)人道格拉斯·瓦科赫說(shuō):“科學(xué)家在此次會(huì)議上探討的一個(gè)解釋是,外星人意識(shí)到了地球,正在觀察我們,就像我們觀察動(dòng)物園里飼養(yǎng)的動(dòng)物一樣。”而如真是這樣,人類(lèi)就應(yīng)該加緊努力,制造能夠傳遞給我們的“守衛(wèi)者”的信息,以顯示我們的智力。他還舉例說(shuō),假如一只被圈養(yǎng)的斑馬突然敲出一連串素?cái)?shù),人類(lèi)必定會(huì)重新評(píng)估對(duì)斑馬認(rèn)知的理解,“我們將不得不作出反應(yīng)?!?/p>
但是,如果人類(lèi)不是一個(gè)巨大的“外星動(dòng)物園”的一部分—如果外星文明對(duì)人類(lèi)進(jìn)行了評(píng)估,并隨后將人類(lèi)與星系鄰居實(shí)行“隔離”,那會(huì)怎樣?會(huì)議共同主席、法國(guó)國(guó)家農(nóng)學(xué)研究院名譽(yù)研究主任讓-皮埃爾·羅斯帕爾斯說(shuō):“外星人可能為了人類(lèi)的利益主動(dòng)把我們與外界隔絕開(kāi)來(lái),因?yàn)榕c外星人交往對(duì)地球來(lái)說(shuō)將具有「文化破壞性」?!?/p>
而這也是薩根的觀點(diǎn),在宇宙文明中存有某種規(guī)則。地外智慧就在那里,但由于某種銀河系的公約,某種不要干預(yù)新出現(xiàn)文明的倫理規(guī)范,他們隱藏了起來(lái)。“我們可以想象他們正好奇又冷靜地在觀察我們,來(lái)確定我們今年是否能再一次避免自我毀滅,就像我們觀察一盤(pán)瓊脂中的細(xì)菌文化?!?/p>
還有一種說(shuō)法,就是如果文明在達(dá)到一定結(jié)束階段后傾向于自我毀滅,那么人類(lèi)將只能自己與自己討論了。“那正是我們正在做的事情,只是做的很糟糕?!币环N文明的崛起演化曲曲折折,耗時(shí)幾十億年,然后卻在不可原諒的瞬間的疏忽中毀滅自己。
中國(guó)科幻作家劉慈欣在他的名著《三體》中,則提出了宇宙文明大沉默的“黑暗森林”理論。
在宇宙總體資源固定不變的情勢(shì)下,地外文明為獲取生存下去的機(jī)會(huì),避免其他文明的反應(yīng)而竭力隱藏自己不與地球交流,因?yàn)橥庑侨瞬淮_定地球人的善惡、不確定地球人對(duì)外星文明的善惡,不確定地球人認(rèn)為外星文明的善或惡,不確定地球認(rèn)為外星文明認(rèn)為地球?yàn)樯苹驉旱葻o(wú)限的懷疑鏈導(dǎo)致的不信任。
在星際文明高低不同,為保障生存的前提下,或有以下危機(jī):地球文明高于外星文明,可能引起地球發(fā)動(dòng)侵略;在地球文明低于外星文明的情況下接觸,可能引起地球文明快速上升而趕上或超越外星文明而發(fā)動(dòng)侵略;在外星文明發(fā)現(xiàn)地球時(shí),地球即便未發(fā)現(xiàn)外星文明也并非完全沒(méi)有機(jī)會(huì)發(fā)現(xiàn)外星文明,因此單純發(fā)現(xiàn)并不存在絕對(duì)的安全,更遑論接觸。
而宇宙中遠(yuǎn)非只有2種文明,在雙方接觸下,也可能被第三方文明發(fā)現(xiàn)而帶來(lái)危機(jī)。此外,基于以上兩種思維,各個(gè)文明在偶然發(fā)現(xiàn)對(duì)方時(shí),因無(wú)法確認(rèn)對(duì)方善惡,且獲得確知所需的時(shí)間及程度尚未可知,未來(lái)是否仍能保障安全亦不能預(yù)測(cè)。因此,各個(gè)文明必須在黑暗的宇宙中選擇匿身,且在發(fā)現(xiàn)其他文明時(shí),采取主動(dòng)接觸或繼續(xù)匿身都不足以保證生存;在必須行動(dòng)時(shí),將毅然選擇攻擊他方摧毀其文明的方式,以防止自身再被第三方文明發(fā)現(xiàn)。
最站得住腳的解釋是,星際文明之間的時(shí)間和空間距離確實(shí)過(guò)于遙遠(yuǎn),這使第三類(lèi)接觸變成了短期內(nèi)不可能的任務(wù)。
比如距離太陽(yáng)系最近的恒星半人馬座α比鄰星也相隔4.22光年,縱使該星系存在同樣樂(lè)于并有能力發(fā)現(xiàn)和尋找我們的智慧生命,他們要到達(dá)地球也需極長(zhǎng)時(shí)間(很可能超越了物種本身的壽命)。
而人類(lèi)沖出地球的時(shí)間距今也僅五十余年,相比地球誕生數(shù)十億年的時(shí)間,所占比例實(shí)在是太短(億分之一)。人類(lèi)文明能夠被地外生命(對(duì)方也需具有持續(xù)觀測(cè)能力,否則能夠被偶然觀測(cè)到的概率亦很?。┯^測(cè)到的概率很低,對(duì)方觀測(cè)到并給予能夠被人類(lèi)接受的信號(hào)概率則更低一些;而人類(lèi)和地外文明雙方傳遞的信號(hào)都必須夠大,才能在以光年計(jì)算的星際空間不至淹沒(méi)而有跡可循。
生命從星系的一部分?jǐn)U展到另一部分遠(yuǎn)比信號(hào)傳遞更艱難。因受限于資源供應(yīng),沒(méi)有哪個(gè)文明能夠在星際航行階段存活下來(lái)。除非它限制自己的人口數(shù)量。如果假定100萬(wàn)年前有一個(gè)低人口增長(zhǎng)率,能夠進(jìn)行星際飛行的文明在200光年遠(yuǎn)的地方出現(xiàn)并向外擴(kuò)張,沿路移民到宜居的世界,那么他們的探索星艦應(yīng)該剛剛進(jìn)入我們的太陽(yáng)系。
但100萬(wàn)年是一段非常長(zhǎng)的時(shí)間。如果距離最近的文明還沒(méi)有100萬(wàn)年的歷史,那么他們就是沒(méi)有到達(dá)我們的太陽(yáng)系?!耙粋€(gè)半徑為200光年的球內(nèi)大約有20萬(wàn)顆恒星并且也許有同樣數(shù)目適宜移民的行星世界。只有在這20萬(wàn)個(gè)其他世界都被移民后,按照事物的通常規(guī)律,我們的太陽(yáng)系才可能碰巧被發(fā)現(xiàn)擁有一個(gè)原住民文明?!?/p>
地球文明和外星文明相遇的前景,也是一個(gè)復(fù)雜的問(wèn)題。“仁慈的相遇從來(lái)不是人類(lèi)歷史的規(guī)則,跨文化的接觸永遠(yuǎn)是直接的、物資的?!?英國(guó)物理學(xué)家霍金2008年在NASA成立50周年紀(jì)念活動(dòng)上,曾將宇宙比喻成“新大陸”,而人類(lèi)將迎來(lái)一個(gè)像哥倫布發(fā)現(xiàn)美洲大陸那樣的“宇宙大發(fā)現(xiàn)”時(shí)代。他說(shuō):“現(xiàn)在的情況有點(diǎn)像1492年之前的歐洲,人們也許會(huì)認(rèn)為讓哥倫布去航海純粹是浪費(fèi)錢(qián)。但新大陸的發(fā)現(xiàn)卻讓舊世界得到了根本改變……人類(lèi)向外太空擴(kuò)展將帶來(lái)更巨大的影響,它會(huì)徹底改變?nèi)祟?lèi)的未來(lái),甚至決定人類(lèi)是否有未來(lái)。”歷史還記得克里斯托弗·哥倫布發(fā)現(xiàn)新大陸后,當(dāng)?shù)匕⒗呖巳说拿\(yùn);及西班牙殖民者埃爾南·科爾特斯征服印加帝國(guó)后,阿茲特克人的下場(chǎng)。
地球文明和外星文明的接觸的情景,或會(huì)如同薩根所言,實(shí)際上兩個(gè)星際文明幾乎不可能有機(jī)會(huì)在同一水平上互動(dòng)。在任何對(duì)抗中,總有一方占據(jù)壓倒性?xún)?yōu)勢(shì)。100萬(wàn)年的領(lǐng)先是巨大的。一個(gè)有100萬(wàn)年歷史的文明究竟意味著什么?人類(lèi)擁有射電望遠(yuǎn)鏡和星際飛船(還只是能在太陽(yáng)系內(nèi)航行)的時(shí)間只有幾十年,人類(lèi)的技術(shù)文明歷史只有幾百年,現(xiàn)代科學(xué)理念的歷史只有幾千年,宏觀意義上的文明也僅存在了幾萬(wàn)年?!叭魏我粋€(gè)以我們目前的技術(shù)進(jìn)步速度已經(jīng)發(fā)展了百萬(wàn)年的先進(jìn)文明,其超越我們的程度就好像我們超越夜猴或者猿猴一樣。我們能否辨認(rèn)出它的存在?一個(gè)比我們先進(jìn)100萬(wàn)年的社會(huì)是否還對(duì)移民或者星際航行有興趣?”
如果一個(gè)先進(jìn)的文明能夠到達(dá)太陽(yáng)系,那么人類(lèi)對(duì)它是毫無(wú)辦法的。他們的科學(xué)和技術(shù)必定遙遙領(lǐng)先于地球文明。擔(dān)心人類(lèi)可能與之接觸的先進(jìn)文明也許有敵意是根本沒(méi)有意義的。
“也許我們對(duì)接觸地外文明的恐懼只不過(guò)是對(duì)自身落后恐懼的映射,對(duì)我們過(guò)去歷史滿(mǎn)懷負(fù)罪感的一種表達(dá):曾被我們毀滅的文明只不過(guò)比我們稍稍落后而已。我們記得所以我們擔(dān)憂?!彼_根稱(chēng),“但是如果真有一艘星際無(wú)敵戰(zhàn)艦出現(xiàn)在我們的天空中,我估計(jì)我們也會(huì)表現(xiàn)得非常無(wú)所謂。”
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