科幻小說情節成真,科學家尋找智慧生命又有新辦法,竟然是利用
宇宙這麼大,理論上不應該只有我們一種智慧生命,那麼為什麼我們至今也沒有找到其他的外形高等文明呢?幾十年過去了,科學家們都在致力於尋找外星人發出的信號,可結果卻不盡如人意。
也許我們應該轉變思路,最近加拿大天文研究所的科學家們又有了新的思路,他們沒有直接尋找外星人,而是在宇宙中尋找外星人留存的間接證據——即「克拉克環帶」。
這個概念是由已故的著名科幻小說家阿瑟·C·克拉克提出:如果將足夠多的人造衛星送入地球同步軌道,衛星將搭建出一張巨大的通信網路,這一衛星所在區域被稱為「克拉克環」。
目前,在地球的「克拉克環帶」中大約有400顆這樣的衛星,它們位於地球上空36000公里處區域。
克拉克環帶網路構成了現代信息網路的骨幹,而且在未來,預計還將部署更多的衛星,這將構成全球互聯網的主幹。鑒於衛星的實用性以及人類對衛星的依賴程度如此之高,納瓦羅認為,人造衛星帶(克拉克環帶)可自然而然地被視為「技術標記物」(類似的「生物標記物」則表示有生命存在)。
正如納瓦羅所言:「從本質上講,技術標記物是指我們可以觀察到的任何東西,它將揭示宇宙中其他地方存在的技術。」這是找到外星智慧的終極線索。不幸的是,星際之間的距離是如此之大,以我們目前的技術,只有探測到非常大的類似於一個行星大小的物體或結構。在這方面,克拉克環帶與戴森球體或科學家在過去提出的其他巨型人造結構並沒有什麼不同。但與其他人造結構不同的是,利用當今的技術,尋找克拉克帶是完全可行的。
圖示圖示目前環繞地球的太空碎片雲(美國航空航天局的戈達德航天飛行中心/JSC)
「其他現有的技術指示物都是基於科幻小說中的技術,我們對此知之甚少,」 納瓦羅說。「我們不知道這樣的技術是否可行,或者其他外來物種是否正在使用這些技術。而克拉克環帶則是一個基於真實的、目前已有的技術指示物。我們知道我們可以製造人造衛星,如果我們可以製造衛星,我們有理由認為其他文明也會製造它們。」
據納瓦羅說,一些「科幻小說」中描述克拉克環帶實際上可以用儀器來檢測的。如前所述,人類擁有大約400顆運行中的衛星組成了地球的「克拉克環帶」。這大約是地球現有衛星的三分之一,而其餘的則是在海拔2000公里(1200英里)以下的地區——近地軌道(LEO)地區。這在本質上意味著外星人需要在他們的克拉克帶內多出數十億顆衛星-約佔腰帶面積的0.01%-才能被探測到。至於人類,我們還沒有先進到可以被外星智慧探測到的地步。考慮到在軌衛星的數量在過去15年中呈指數增長,被探測到真的不需要很長時間。根據納瓦羅模擬研究,人類將在2200年底前達到其衛星波段可被外星智慧探測的閾值。
納瓦羅還解釋說:「十分有意思的是克拉克環帶不僅是我們尋找外星智慧首選的技術標記物。而且它的作用也是雙向的。到2200年底,我們的克拉克帶就能從其他恆星中被探測到。我們想被發現嗎?這是一場有趣的辯論,人類將不得不趕快解決這個問題。
一顆系外行星穿過它的恆星表面,證明了一種用來尋找太陽系以外行星的方法。(C. Carreau)
至於我們何時能開始尋找克拉克環帶,納瓦羅表示,這將在未來十年內成為可能。科學家們將利用一些超高解析度的望遠鏡例如:詹姆斯韋伯太空望遠鏡(JWST)、巨型麥哲倫望遠鏡(GM)、歐洲超大型望遠鏡(E-ELT)和30米望遠鏡(TMT)等,探測太陽系外行星周圍的這些波段。
那麼,該如何探測這些克拉克環帶呢?可以利用凌日法 (又名過境光度法),根據這種方法,天文學家監視遙遠恆星的亮度周期性傾角(這是一顆系外行星在恆星前面經過的跡象),利用最新一代望遠鏡,天文學家可以探測到軌道上密集衛星波段的反射光。
藝術家對一顆太陽系外行星穿越其恆星的印象。英國貝爾法斯特女王大學天體物理研究中心
這些太空望遠鏡可以找到成千上萬星球中適合居住的岩態行星。而新一代的望遠鏡有望尋找到「克拉克帶」的蹤跡,而這是其他科技探測設備很難做到的。納瓦羅所指出,天文學家也可以通過篩選現有的衛星數據來找到克拉克環帶存在的證據。
「在搜尋外星智慧計劃時,我們不知道我們在尋找什麼,因為我們不知道外星人在做什麼,」「所以我們必須調查所有我們能想到的可能性。」尋找克拉克環帶是一種新的搜索方式,它不僅是合理的方法,而且最重要的是,它是免費的。我們可以在現有的尋找系外行星的任務中尋找克拉克環帶的特徵。我們不需要建造昂貴的新望遠鏡或衛星。我們只是需要睜大眼睛,看看我們是否能在所有這些項目的數據流中的發現外星智慧的信號。
幾十年來,人類一直在積極尋找外星智慧的跡象。我們的技術和方法正在變得越來越精細,在未來的十年內我們將進行更為複雜的搜尋計劃,這無疑是令人振奮的。與此同時,知道我們在未來兩個世紀內不會被任何外星智慧發現,也同樣值得慶幸呢,不是嗎?
作者:董凱馨,審核:於新陽,更多精彩請看
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