外星戴森球如果真的存在？人類要怎樣發現外星文明！

我們找到外星智能生命的希望看來越來越渺茫：火星和金星並非我們原來猜想的那樣人丁興旺

外太陽系的冰雪世界雖然可能擁有生命，但幾乎可以肯定最多不過是微生物而己：向遙遠外星發出的無線電信號至今也沒有任何迴音……一些天文學家在失望之餘暗示我們：應該向星際空間（恆星之間的空間）大聲呼喊「你好」，刺激「正在打瞌睡」的外星文明作出回應。

事實上，一些天文學家已經開始進行新的嘗試了。目前，有三個天文學家團隊正計劃掃描廣大的空間，以期發現外星文明或者由外星文明建造的巨大工程。這些天文學家的理念是：不必再嘗試攔截外星通信，或許我們應該找尋外星文明的「物品」。

之前科學家在這方面已經有過一些小規模的嘗試，而現在，三個天文學家團隊計劃掃描廣大得多的空間。其中兩個團隊希望在星光的明暗變化中發現「外星工業」的影子，第三個團隊則希望通過篩選「外星垃圾」達到此目的。這後一種方法就好比考古學家通過篩選考古發掘出的塵土尋找古代遺迹。當然，天文學家想要找的東西比史前的隧石箭頭或陶器碎片要宏大不知多少倍——他們要找的是行星大小的發電站，圍繞恆星的環或球，太陽系大小的電腦，甚至包括宏大到整個星系大小的硬體配置。

真有龐大到如此驚人地步的外星巨廈嗎？這聽起來令人匪夷所思，但它背後有個簡單的理念：外星文明可能比地球文明先進不知多少倍。

人類修建的道路和城市已經遍布地球表面的許多地方，我們也已經向其他天體發射了許多探測器，這一切不過發生在幾百年間，而外星文明可能已經發展了好幾萬年甚至數百萬年！

美國物理學家弗里曼·戴森早在1960年就指出，如果外星文明持續發展和擴張，它們就不可避免地將消耗越來越巨量的能源，而在任何恆星系統中最大的能量來源就是恆星本身。我們今天的總能量消耗相當於到達地球的陽光數量的大約0.01%，所以太陽能完全能滿足我們的所有需求。然而，如果能量需求以每年1%的速度持續增長，那麼1000年後到達地球的太陽能將無法滿足我們的能源需要。其他能量來源例如核聚變並不能解決問題，原因是產生的廢熱會烤乾地球。

以此推想，外星文明可能已經開始在空間建造恆星能（太陽能就是一種恆星能）電廠、工廠甚至居住地。建築材料可能開採自小行星，接著是行星，再接著甚至可能是恆星自身。戴森的結論是：經過幾萬或幾百萬年後，恆星可能已完全被外星文明所建造的巨大球體包圍。這種球體被稱為「戴森球」。

戴森球的規模之大讓人難以想像。一個半徑類似於地球與太陽之間距離的戴森球，其面積將超過地球表面積的1億倍。建造這樣的戴森球肯定很不容易，原因是單獨一個這樣的球幾乎不可能承受極大的壓力和引力不平衡，更可能的選擇是球簇——許多巨型電站分布於環繞恆星的互不交叉的軌道上。戴森自己不願意猜測其中的細節，也不願意猜測戴森球是否已經出現的可能性。但他指出，重要的是，如果外星文明已經建造了戴森球，那麼我們就有機會看見它們。

一個巨大的球會遮擋恆星的光線，使得我們看不見這個球，但這個球仍然會以紅外輻射的方式發射廢熱。因此，正如美國著名宇宙學家卡爾·薩根在1966年指出的那樣，如果紅外望遠鏡看見了一個溫暖的物體，而在可見光波長則什麼也看不見，那麼這個物體就可能是戴森球。

一些天然物體也可能產生同樣的效果。非常年輕和非常古老的恆星經常被塵埃和氣體環繞，這些氣塵會阻擋恆星的光線並輻射紅外線。不過，物體的紅外光譜會泄露物體的秘密。塵埃中的硅酸鹽化合物會在光譜中產生特徵明顯的寬峰，溫暖氣體中的分子會在特定波長產生或明或暗的光譜線，而來自戴森球的廢熱產生的熱光譜平滑、無特色。顯然，對於尋找「外星巨廈」的天文學家來說，越無趣的紅外光譜越好。

1983年，在調查天空10個月之後，「紅外天文衛星」提供了合適波長的良好的天空圖景。一些天文學家分析了這些數據，其中包括美國費米實驗室的理查德·卡里根，他在2009年發表了自己的最新搜索結果。不過，卡里根沒有發現具有說服力的紅外源，他的搜索範圍有限，只能探察類太陽恆星周圍的戴森球，而且這些恆星與地球的距離不超過1000光年。這個範圍相比銀河系來說實在太小——銀河系的直徑是10萬光年。

目前，還沒有幾個天文學家加入到卡里根的尋找戴森球的行列中，原因之一是缺乏資助。2012年，一名億萬富翁設立了「坦普爾頓基金」，專門資助「新前沿」項目——尋找外星巨廈之類的新思路。一些天文學家抓住了這個機會。2012年10月，該基金批准了三項獨立的搜索計劃。其中一個項目由賓夕法尼亞大學的賈森·萊特領導，目的是通過分析來自兩部空間紅外天文台——「寬視場紅外調查探索者」和「斯皮策空間望遠鏡」（分別發射於2009年和2003年）的數據尋找戴森球的廢熱。得益於上述兩部空間天文台的探測數據。

天文學家能掃描的空間範圍將比卡里根的大幾千倍。因此，如果存在一顆完全被戴森球包圍的類太陽恆星，不管它在銀河系中的什麼地方，天文學家都應該能發現它。

在萊特看來，就算如此大範圍的搜索也不夠雄心勃勃。他猜想，具有如此先進技術的外星文明應該能夠在幾百萬年內傳遍並殖民整個星系（星際旅行應該不會比建造戴森球更艱難），在此過程中，外星文明走到哪裡就在那裡建造戴森球。這樣的文明很難滅絕，因為到處都可能有自給自足的救生球。如果這種情況發生在銀河系中，那麼銀河系裡到處都應該有戴森球。萊特認為，要是最終在銀河系中只發現了一個或幾個戴森球，那肯定會讓人大跌眼鏡。

於是，萊特的團隊把調查目標指向了宇宙深處。他們的邏輯是：一個已被殖民的星系一定很快就會超越平凡，前往更搶眼的星系殖民。因此，他們要在「寬視場紅外調查探索者」的探測數據中尋找一個最明亮的星系。如果某些極為聰穎的外星文明已經征服並包圍了像銀河系這麼大的星系，那麼萊特團隊就可能發現它們的戴森球——哪怕這些戴森球遠在10億光年外。如果它們已經殖民了一整個星系團，哪怕它們的戴森球在更遠的地方，也一樣可能被看見。

儘管能看到很遠的地方，上述這種探索廢熱的方法卻有自己的缺陷——如果外星文明建造的只是一條細薄的恆星能量採集器環，或者一個有很多空隙的戴森球，從而讓大量的恆星星光穿透，那麼萊特團隊是看不到它的。而這正是另外兩個天文學家團隊的努力之所在——他們將在「開普勒號」望遠鏡的幫助下，尋找相對小的外星工程。

「開普勒號」的任務是監測地球附近的大約15萬顆恆星，探察它們的亮度改變。迄今為止，「開普勒號」通過這種方式已經發現了幾千顆新行星。

由夏威夷大學科學家安德魯·霍華德領導的團隊和加利福尼亞大學科學家、「行星獵手」（用於稱呼發現了大量行星的科學家）傑弗里·馬西領導的團隊，將一起著力尋找無法正常解釋的異常物體，採用的方法是搜索不同尋常的變暗模式。而由普林斯頓大學科學家盧仙妮·沃克維茨領導的另一個團隊，也將在「開普勒號」的探測數據中尋找另類，但他們使用的方法略有不同——霍華德和馬西團隊的搜索依賴人工檢視光曲線，沃克維茨團隊則採用機器認知的運演算法則。

光曲線表示的是恆星在一段時間裡的亮度改變，例如一個物體在恆星正前方經過時所造成的恆星亮度改變。霍華德說，如果這個物體的大小與一顆氣態巨行星相當，來自「開普勒號」的光曲線就能揭示它的形狀：如果這個物體是木星大小的矩形，那麼就可以肯定它是外星文明建造的。在霍華德看來，如此巨大的外星建築無疑能存在很長時間，它們被天文學家發現的概率也會比較高。

不過，在沃克維茨看來，上述推測毫無意義。她說，人們花了大量時間來試圖揣測外星文明的心態，但我們卻連外星文明的技術如何也全無概念。因此，我們對外星文明會幹什麼的想像越多，我們的視野受限就會越嚴重。沃克維茨說她的團隊將只尋找怪異的物體，而且候選對象不必是什麼「大傢伙」。他們的搜索可能探查到改變恆星星光的任何物體。如果這個物體是一面發電用的或者驅動太陽帆飛船用的巨型鏡子，那麼它一定會產生明顯的閃耀。如果外星文明有能力糊弄星際物理，例如延長它們的恆星的壽命，或者產生有用的元素，那麼恆星的人工可變性也必將反映出來。沃克維茨預計，他們最快在幾個月後就應該找到令人感興趣的候選對象。

當然，僅僅發現某種新的奇異現象並不意味著外星文明就在那裡。但哪怕最終發現的只是自然現象，科學家們也一樣會開心，因為這樣的搜尋同樣是值得的。事實上，科學家在搜索戴森球的同時也在搜尋其他任何新的發現。

所有這一切都會讓戴森本人感到滿意，他目前是「新前沿」計劃的榮譽顧問。他說，對外星工程的搜尋不能與正常的宇宙探索對立起來。我們探索各式各樣的天然物體。如果某種足夠怪異的東西冒出來，它就有可能是外星文明所為。

不過，也有科學家表示了他們的擔心：就算有某些形式的戴森球的確在那裡，我們也未必能看出來。美國知名未來學家布蘭德里就暗示：太空電站的最有效配置是一系列互相依偎在一起的球體，這些球體分成內外幾圈，其中外環利用內環的廢熱。他想像這些電力供給一部巨大的電腦使用。

如此配置的外層的最低溫度，或許只比宇宙微波背景輻射的3K高一點點，這將導致天文學家很難從它的輻射中探知它的存在。因此，在我們不知情的情況下，外星文明的電腦中心可能就潛藏在附近，正以名副其實的巨大而冷靜的智慧打量著我們。

很少有考古學家一開始發掘就指望發現一輛金戰車，因此我們也不應太過樂觀地希望馬上就能找到戴森球。另一方面，外星文明可能透過其他跡象來讓自己顯山露水。

天文學家已經開始「嗅聞」一些太陽系外的行星的大氣層組分，並已經發現了二氧化碳、甲烷、水蒸氣和鈉的光譜線。這些物質被發現存在於近距離環繞母恆星的巨行星附近，使得這些行星相對容易探測。

理論上，用這種方法應該也能探查到類地行星大氣層中的合成氣體（例如氯氟烴）的微弱得多的光譜線。這類氣體有可能是外星文明實施全球暖化以改造星球、適於居住的跡象（有天文學家指出，地球人如果要想移民火星，或許應該考慮用氯氟烴和六氟化鈉讓火星升溫）。

當然，像這樣的非刻意的污染很可能只有很低的含量，我們是很難探察到它們的。如果它們只存在幾十年或幾百年，我們更是需要足夠的幸運才能發現它們。

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