為什麼人類檢測了幾十年「外星信號」依然一無所獲?
宇宙是寂靜的,靜得可怕。在聽了幾十年來自外星文明的無線電信號後,我們仍然一無所有。也許宇宙中沒有其他生命,也許這只是尋找外星文明的初級階段,也許我們在錯誤的波段監測恆星系統。
然而,除了這些「可能」之外,還有另一種可能性,那就是我們與外星人交流的方式是錯誤的。每個人都在聽外星人發出的信號,但他們沒有發出任何信號。當然,這需要勇氣。
那麼,我們現在應該開始向太空發送信號嗎?如果是這樣,對我們一無所知的外星人怎麼會知道我們想說什麼呢?
一位天文學家已經站出來接受這個挑戰。自2010年到現在,俄羅斯科學院無線電技術與電子研究所的Alexander zaitsev已經向附近的一些類太陽恆星發送了4份星際「電報」。然而,扎伊采夫的嘗試規模很小。到目前為止,他的團隊或多或少有點「孤獨」的味道。
這種情況已經改變。厭倦了長時間的一無所有,外星文明搜索界開始考慮主動出擊。幾年前,他們聚在一起討論這個問題。
一名前IAA外星文明搜索委員會成員表達了擔憂。2016年,在委員會拒絕了一項在向太空廣播之前必須討論的提議後,他辭職了。他不想看到自己孩子的命運成為幾個幻想外星人的人的犧牲品。自那時以來,其他三名成員也因類似原因退出委員會。許多人同意他們的觀點。然而,這個問題太重要和複雜,不可能在幾天的討論中解決。
但如果我們真的想把信息送到太空,那麼下一個問題是:我們該怎麼說?
早期與外星人交流的嘗試——包括美國宇航局「先驅者10號」和「先驅者11號」上的銘牌,以及旅行者號探測器上的記錄——都使用了「圖畫」語言。
總有一天,外星人更有可能收到的是強大的無線電廣播。早在1974年,波多黎各的阿雷西博望遠鏡發出了一封電報。由於電報是發給M13集群的,距離我們很遠,所以到目前為止還沒有到達目的地。
雖然等待時間很長,但電報本身很短,只有210位元組,就像賀卡一樣。收到賀卡是一件愉快的事,但如果賀卡是用一種你不懂的語言寫的,就很難破譯,因為賀卡本身的字數是有限的。
星際極客對話
儘管阿雷西博的電報構思巧妙,但很難理解它包含了一系列1679位的信號。選擇這個數是因為它等於質數23和73的乘積。希望這將提醒智慧的外星人安排「1」和「0」23×73的信號在一個矩陣。這樣做之後,它將展示一個相當複雜的畫面,給出一些關於人類、文明和太陽系的化學和生物組成的基本信息。
然而,對許多人來說,這幅畫更像是在霧中看花。如果你不知道它想說什麼,你就很難走出門外。
那麼,我們和外星人有什麼共同之處呢?也許是數學。這個想法可以追溯到大約300年前,當時有人提議在西伯利亞森林裡砍下畢達哥拉斯定理的一個圖來聯繫月球人。
1960年,一位數學家提出了一種可以在不同智能生命之間進行交流的語言。這種語言從最簡單的數學結論開始,從而定義邏輯關係,最終建立更複雜的時間和空間概念。
到了20世紀90年代,數學家和語言學家提出,基於受訪者已經掌握了某些物理學概念的假設,這個過程可以加快。在這個方案中,一旦定義了一些數學和邏輯符號,元素周期表將在下一步進行描述,然後根據元素的比熱進一步討論能量。他們的理由是,任何能夠接收我們的無線電信號的文明都必須掌握製造無線電接收器的物理知識。
對於星際極客來說,發送有關太陽系或最新技術的信息很容易,但要傳達更抽象的概念,如人性和文化,則困難得多。你如何表達「我們為和平而來」這句簡單的話?看來我們遲早會回到「用圖片說話」的老路上去。照片可能是我們與外星人交流並向他們展示我們的世界的唯一方式。他們不需要和我們有相同的視覺,只要他們能理解二維空間中的模式。然後,給這些符號添加意義,就像孩子可以通過看圖片來閱讀一樣。
那麼我們可以在這個基礎上更進一步。一位義大利哲學家提出將數學和圖像結合起來,用類似的過程來表達道德概念。首先,設置「對」和「錯」的信號;然後,通過漫畫和對與錯的信號來展示我們對特定行為的對與錯的判斷。
許多計劃都是基於計數的,但是如果外星人沒有這個算術概念呢?畢竟,沒有人能保證外星人會有與我們相同的數學概念。因此,一些人提出了一個更有創意的傳播渠道——發送人類文化的樣本。因此,外星人也可能被訓練成熱愛繪畫和音樂。2015年,NASA向曾向北極星發送了披頭士的歌曲。
扎伊采夫發出的長消息也載有類似的資料。該信息通過傳輸頻率的微小變化進行編碼,比特用一個小的黑色或白色方塊表示,這樣就可以逐像素地組裝一系列圖像。其中一些構成了非常簡短的圖片和文本對比,包括人物、家庭、自然和遊戲的圖片,以及英語和俄語的書面表達。此外,扎伊采夫還向外國聽眾發送了一些舒緩或充滿激情的音樂。
給他們一些「顏色」
2017年,「來自地球的消息」被發送到圍繞Gliese 581恆星的行星系統。如果外星人在那裡監聽,預計他們將在2039年收到消息。扎伊采夫的長電報包含了更多的信息,可以讓外星人密碼破譯人員和語言學家忙上一段時間。為了幫助他們,許多信息被反覆發送。
冗餘並幫助。它使接收者能夠猜測和測試信息的內容,就像填字遊戲一樣。根據計算,如果我們假設外星人善於監測無線電信號,並且有技術從銀河系的背景雜訊中提取出這些微弱而快速變化的信號,那麼發送這麼多信息是可行的。如果他們真的有巨大的無線電天線,那麼我們可以在一段時間內向他們發送百科全書,甚至圖書館。
同時,應該指出的是,星際通訊很可能是一種單向行為,甚至在信號到達目的地之前,我們的文明也可能不存在。因此,這可能是人類告訴外星人關於我們自己的唯一機會,所以我們應該儘可能多的說。
當然,如果我們能和外星人進行一次真正的對話就更好了,這樣我們就能一步一步地學習彼此的語言和歷史。但是星際間的距離使它幾乎不可能,除非我們能人過去。
無論我們決定做什麼,下一個問題是我們應該把信息發送到哪裡?向整個宇宙廣播需要大量的能量,這遠遠超出了我們的能力,所以積極的外星文明搜索將指向那些有希望的恆星系統。類太陽恆星是基本的要求,如果有行星就更好了。天文望遠鏡應該能夠探測到地球大小的太陽系外行星,未來的望遠鏡將最終能夠確定哪些表面在大氣中有液態水和氧氣。
然而,這仍然不是一個非常全面的目標清單,因為外星文明在宇宙中的分布將非常鬆散。即使你發現了一萬顆系外行星,那也不夠。地球上的生命已經存在了40億年,而射電望遠鏡只有40年的歷史,時間跨度為億年級別。如果外星人的科技文明和我們一樣短,那就意味著我們必須向至少1億個類地行星發送信號,才能收到回復。
出於這個實際的原因,一些科學家認為我們應該等待和傾聽。在可預見的未來,只有積極接觸我們的文明才是我們應該接觸的目標。為什麼不讓他們邁出「沉重」的第一步呢
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