書里書外的外星人？

古語云：書中自有顏如玉，書中自有黃金屋，自瑪麗·雪萊的《弗蘭肯斯坦》以來，在眾多的科幻影視和小說中出現過形形色色的外星人，這些外星人或高或矮，或善或惡，有的帶著外星科技來攻佔地球，有的則帶著大使來與地球締結友好，那麼現實中究竟有沒有發現過外星人？科學家是如何尋找外星人的？如果我們的宇宙真的有外星人會是什麼形態呢？

「外星人」中的「外星」二字主要泛指地球之外的星球，距離我們近一些的比如月球或者火星，遠一些的可以是幾百光年之外的星球。從哥白尼的「日心說」開始，隨著數學和天體物理學的發展，人類已經意識到宇宙是多麼的宏大，於是科學家開始思考在其他數以億萬計的星球上有沒有生命呢？望遠鏡技術經過多年的發展和普及，更多的科學家開始用大大小小的望遠鏡對準夜空里的萬千星辰，望遠鏡可以算作人類發現外星人的第一個途徑。

歷史上，人類對月球人和火星人都有濃厚的興趣，就拿月球來說，我們只是用肉眼就能看到月球上的各種紋路和圖案，古時候的人們憑此以為那裡有人居住，然後就有了類似中國神話傳說中的嫦娥和玉兔。至於火星，就要提到19世紀末義大利天文學家夏帕雷利對火星的觀測。在把望遠鏡對準火星數個年頭之後，夏帕雷利有了「重大發現」，他發現目鏡里的紅色星球上有細細的條紋，於是認為這是火星上的水道或者說河道，慢慢地這個消息在圈子裡傳開來，天文學家和天文迷們開始興奮，因為他們覺得發現了火星運河，既然有火星運河，也就會有火星人。在隨後的發現火星人熱潮中，有諸多真真假假的發現，但是距離真正確定火星人是否存在的證據還很遙遠，不過這卻催生了一些列的文學作品，比如著名的科幻作家威爾斯的《世界之戰》（War of the world）。小說講述了火星人是如何入侵地球，地球軍隊被打得哭爹喊娘，最後卻被地球微生物擊敗的故事。這本小說屢次被改編排成電視劇、電影，風靡世界，最近一次被搬上大熒幕是斯皮格伯爾版的《世界大戰》，著名男星湯姆·克魯斯主演，有興趣的可以找來看一看。

隨著望遠鏡技術的進步和發展，光學望遠鏡的口徑越來越大，觀測到的星空越來越清晰，但是光學望遠鏡在地球上觀測會受到自轉和大氣層的影響，因此後來科學家們發明其他類型的望遠鏡。20世紀的上半頁人類發現光也是一種電磁波，更為奇妙的是科學家發現宇宙中的天體除了會發出人眼可以看到的可見光之外，還會發出大量的人眼不可見的光或者說電磁波，有了這兩個前提條件，射電望遠鏡出現了。可能一般人對射電望遠鏡沒什麼概念，從字面上很難明白這是個什麼樣的望遠鏡。舉個比較通俗的例子，大家應該都使用過收音機，收音機是收集各頻段的電磁波然後轉換成聲音，我們就能聽各種各樣的節目了。幾乎是同樣的原理，射電望遠鏡可以理解成一個超級收音機，用來收集來自宇宙星體發射的各種各樣電磁波，然後轉換成人類眼睛可見的圖像和能聽到的聲音，所以說射電望遠鏡並沒有傳統望遠鏡的鏡頭，並不能「看」，而是來「收聽」星體。射線望遠鏡的模樣就像一口大鍋，詳情見下圖，我想大家對這個東西應該都不陌生吧。

各種觀測利器準備好了之後，我們開始尋找地外生命。外星人在哪裡呢？跟你我一樣，外星人也應該有自己的「家」，總不能像魔術師從帽子里變出的兔子一樣來去無蹤？而且也不會從近乎真空的宇宙空間里直接蹦出來，就目前人類掌握的知識來說，大部分科學家認為生命適合生存在距離恆星適中的行星上。這裡我想提一下自己的看法，個人認為宇宙這麼大，智慧生命不一定都是類人的物種，而且誰有能肯定恆星上沒有生命呢，的確恆星上溫度太高環境太過惡劣，但是要證明一個星球沒有生命是十分困難的，宇宙中存在的智慧生命的形式可能超乎人類的想像，畢竟我們只探索了宇宙中極小極小的一部分空間。科幻小說《盲視》就給我們描述了一種不同的生命，有興趣的朋友可以找來看看。

我們準備了這麼多不同類型的望遠鏡，真的會有地外生命嗎？如果我們是孤獨的，這不是瞎折騰了嗎？在沒有找到外星人之前誰都不能肯定有地外生命，但宇宙幾乎無限的空間讓人震撼，也給了眾多生命同時存在的空間。根據人類各種手段觀測到的數據估算，宇宙中星系的數量至少有1000億個，就拿地球來說，我們地球所在的太陽系只不過是銀河系中一個很小的、非常普通的恆星系，銀河系內有1500億顆恆星，那麼就算只有百分之一的恆星有自己的行星，每顆恆星有3顆，這樣一算，至少存在45億顆行星，但擁有行星的恆星遠超這一比例。這45億顆行星有百分之一是由實體岩石的類地行星，其中如果再有百分之一的行星適合人類居住，大概會有45萬顆行星在恆星系的宜居帶上，符合這些條件的行星就有可能發展成數萬個地外文明。上邊的數據還只是銀河系，那麼算上我們能觀測到的星系，1000億乘以45萬就可以得出這個宇宙究竟有多少事宜人類物種居住的星球了。現在你相信有地外生命了嗎？

有這麼一句話：存在即合理。人類出現在這個宇宙就已經說明這個宇宙擁有智慧生命的概率大於零，既然如此，科學家大都認為也會有其他生命就不是一個虛假命題，人類不是特殊的，也不是唯一的。好了，數據方面就說到這裡，我們繼續討論如何尋找適宜人類居住的行星。

世界範圍內的科學家尋找地外生命和類地行星的想法都差不多，基本要求有適合生命生存的環境，即行星表面有適合生命存在的穩定的大氣，溫度適宜，需要有水。乍一看要求並不高，但尋找起來仍然十分困難。

有一句老話說：眼見為實。如果我們都看不到，科學家們怎麼讓大眾怎麼相信自己的理論呢？總不能說因為太陽系有行星存在，其他恆星應該都有行星吧。所以需要在望遠鏡里看到科學家所尋找到的行星的模樣，或者說處於恆星系中宜居帶的行星的真實圖像，但是這對於光學望遠鏡來說太難了。如果拿天文望遠鏡對太陽經行觀測，必不可少的一個物鏡濾鏡就是巴德膜，通俗來講因為太陽太「亮」了，直接用望遠鏡對準太陽觀測對眼睛有非常大的傷害，而巴德膜可以過濾掉一些光線（就跟小時候用熏黑的玻璃觀測日食一樣的道理），讓我們觀測太陽不會受到傷害。如果不用巴德膜而直接觀測太陽，假設望遠鏡的材料和我們的眼睛都可以承受這種光亮，那是否能看到太陽周圍的一顆行星？答案是否定的，同樣，夜晚我們看到的星星基本都是恆星，只用光學望遠鏡是否能看到遙遠恆星周圍的行星呢？答案也是否定的，看到的只是一個光點，想看到宜居帶的行星，基本不可能。

也許有人和我有相同的疑問，既然科學家沒觀測到其他恆星的行星，怎麼知道這些行星是存在的呢？只靠理論或者說猜測是站不住腳的啊。下一期將討論如何尋找淹沒在恆星光芒里的行星。

（作者：呂默默）

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