人類發現外星文明還需要多久

以人類的能力和努力程度來看，今天的我們或許正在逼近一個革命性的發現。

大部分科學家對大自然抱著樂觀的態度。雖然個人的感受無法代替希望，後者必須深植於邏輯。對於人的一生而言，五十年已經很漫長；對於尋找外星文明而言，這也才是個起步。但以人類的能力和努力程度來看，今天的我們或許正在逼近一個革命性的發現。

人類目前在這方面的經驗，和1997年朱迪·福斯特主演的電影《接觸未來》中描寫的差不多，都是用大型射電望遠鏡來監聽其它文明社會不小心泄漏出來的無線電信號。和那些爛片不同，《接觸未來》對尋找外星文明方式的描寫是相當合理的。但這部電影無意間加深了人們認為尋找外星文明，就是在宇宙中尋找異常信號的印象——比如質數字元串。事實要簡單得多：我們只要尋找窄帶信號即可。「窄帶」意味著信號的能量被集中在無線電波的一小段里，因此這樣的信號更容易被發現。這種情形和激光差不多，即便只有幾毫瓦的能量，它看上去也無比明亮，因為能量被濃縮進了一個很窄的波長範圍內。

有人嗎？電影《接觸未來》劇照。這部電影是根據卡爾·薩根的同名小說改編的。Getty Images

外星文明信號接收器能夠同時在幾億甚至幾十億個頻道中進行篩選，但這些頻道的帶寬，每一個都只有1赫茲。如此狹窄的帶寬比電視信號窄500萬倍，沒有什麼承載信息的能力。人們想通過建造巨型裝備，從中找到被人為調製過的跡象，進而發現正在進行廣播的外星文明。

在天線方面，外星文明的搜尋者們通常會想到兩個方法。一個是儘可能大面積地掃描天空，另一個是把目標對準鄰近的恆星。人們通常會認為，第一種方法更可行，因為我們不知道外星文明究竟會在哪裡。但是對天空進行掃描，大部分時間面對的是什麼都沒有的空間。如果我們認可生命只存在於行星或衛星上，那麼把租來的、寶貴的望遠鏡時間用於分析鄰近恆星可能更好。

很難想像外星文明會千辛萬苦地把兩個巨大的黑洞撞在一起。

當前，美國的SETI研究所正在致力於以紅矮星為目標進行搜尋。該計划動用了位於加州的艾倫望遠鏡陣列。人們列出了一份長長的清單，上面有2萬顆這樣的小型恆星，它們都可能擁有宜居行星。紅矮星是恆星中的小個子，但它們數量眾多，而且平均壽命很長。它們幾乎都能輕鬆地活上幾十幾百甚至上萬億年，足夠生命從微生物或粘糊糊的藻類演化成擁有高科技的人。天文學家估計，這些紅矮星中大約有一半周圍存在位於宜居帶的類地行星。在宜居帶內的行星，有能力把液態水保留在它表面。

SETI研究所並不是世界上唯一一家正在尋找外星文明的機構。在俄羅斯億萬富翁Yuri Milner的大力資助下，伯克利加州大學的SETI團隊租借了西弗吉尼亞的綠岸望遠鏡和澳大利亞悉尼西部的Parkes射電望遠鏡，長期開展著所謂的「突破聆聽」計劃，他們擅長的是在單一恆星系統內尋找外星文明。

雖然這些計劃和幾十前開展過的差不多，但它們並不是一回事。數字技術的發展意味著我們能夠同時對更多的無線電信號進行分析。以艾倫望遠鏡陣列為例，它能夠同時對許多恆星系統的數據進行檢測。計算機把望遠鏡陣列能夠同時分析的恆星數量從3個提升到了100個以上。20年內，它就能完成100萬個恆星系統的勘察工作。無論是弗蘭克·德雷克還是卡爾·薩根，都估計銀河系目前可能存在一至百萬個能夠進行無線電廣播的文明社會。假如這樣的估計準確，那麼在分析完一百萬顆恆星後，我們應該就會有所發現。所以，如果SETI的理論前提成立，那麼在一代人的時間內，我們就能夠收到來自外星文明的廣播。

科學家還在探測手段的多樣化上下足了功夫。近二十年來，某些學者開始用常規光學望遠鏡，在恆星身上尋找短促的閃光。他們相信外星文明可能會用光脈衝進行通訊，而不是無線電信號。道理和我們上網差不多。理論上，光信號的帶寬可以比無線電信號高出10萬倍。用這種所謂的光學SETI實驗，我們只能一次觀察一顆星。但是和無線電一樣，新技術的出現允許它提高效率，進而可以搜尋更廣闊的天空。

冰里的中微子。IceCube中微子天文台位於南極洲，它在那裡尋找著來自宇宙的中微子。有些天文學家認為，中微子也能成為外星文明的通訊媒介。NSF / B. Gudbjartsson

物理學家也提議說，存在著一些新的通訊方式，比如中微子和引力波。有些科學家熱衷於這些方式，但當前它們還沒有什麼價值。無論是中微子還是引力波都極難製造，也極難探測。在自然界中，只有當恆星坍縮，或黑洞合併時，才會製造出足夠多的中微子或引力波。要通過它們傳遞「你好人類」這樣的信息，所需的能量是會把人嚇倒的，即便你能夠利用整個星系的資源，也是一樣。

威斯康星大學的IceCube，是一台被安裝在南極洲中微子探測器。這台裝備只能檢測到帶有極高能量的粒子，要產生這樣的粒子代價非常大。到今天為止，這個直徑1公里的立方體，也只探測到了少量的這類粒子。LIGO也只能探測到黑洞合併時最後階段產生的引力波。很難想像，外星文明會為了製造出一秒鐘的有用信號，而千辛萬苦地把兩個巨大的黑洞撞在一起。

但是也有一些完全不同的搜尋方向：尋找外星文明的「神器」——高級文明社會的工程產物。有的天文學家認為，Tabby星（正式名稱為KIC 8462852）的亮度之所以會神秘地變暗，是因為那裡存在著一個外星文明製造出來的巨大建築，或許就是用來收集能量的「戴森球」。這不是開玩笑，雖然到目前為止還沒有獲得證據支持。

我們永遠也無法證明沒有外星文明。

說外星文明億萬年前在太陽系留下了一個時間膠囊，以待某一天地球上演化出足夠聰明的物種，然後回去找它們這樣的說法，也有一定的可信度。地月系內的拉格朗日點，是地球、月球和太陽引力的平衡點。假如有人把一個物體放在那裡，那它就會一直呆在那裡。也許我們可以去那裡找找看，看有沒有什麼「神器」留在那裡。月球本身就是也未可知。

另一個點子是在太空中尋找星際火箭的高能廢氣。飛得最快的火箭應該會採用最高效的燃料：物質和反物質。它們的「燃燒」不僅能夠讓飛船達到光速的一小部分，而且還會產生伽馬射線廢氣，而這是我們能夠探測到的。火箭在太空中會以相對較高的速度飛行，因此我們可以把它們與自然產生的伽馬射線源區別開來。

尋找「神器」的好處是它不受時間影響。尋找外星文明發出的信號，我們需要在正確的時間打開機器才行。假如外星文明在恐龍時代向我們張開雙臂，或在幾億年後才和我們聯絡，那我們今天再怎麼尋找天空中的無線電、閃光或中微子都無濟於事。尋找「神器」就沒有這種需要保持「同步」的麻煩。但這種方法有其自身的缺點。到太陽系外面找這種東西，那麼它本身就必須十分巨大這樣才看得見；像《星際迷航》里企業號那麼「小」的飛船可能是發現不了的。

尋找外星文明，並不是一個可以被證偽的傳統課題。我們永遠也無法證明沒有外星文明，而只有相反的一種可能性。隨著每一個技術創新，我們的能力也與日俱增。公元1491年時，歐洲文明已經存在了2500年，美洲還沒有出現在任何一張地圖上。中美洲的本土文明差不多存在了同樣久的時間，而對大洋彼岸的一切也一無所知。但當「平塔號」（哥倫布艦隊中的一艘）水手在望遠鏡里瞥見陸地的身影並發出一聲吶喊後，一切都改變了。

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