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地球人的名片

时间:2023-02-13 理论教育 版权反馈
【摘要】:于是,一些不甘寂寞的地球人,开始想方设法和外星人取得联系。ATA的第一期工程包括42个建在加州旧金山的碟形天线,它们位于人迹罕至的哈特·克里克高原上,可以免受大部分地球无线电波的干扰,从而更好地搜寻地外文明。“旅行者1号”除了收听,地球人还“主动出击”,利用宇宙飞船携带各种地球信息,向外星人伸出友好的手。
地球人的名片_地外人类

第一节 地球人的名片

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银河系

在浩瀚的宇宙中,除了我们生活的这个蓝色星球,是否真有“E.T.”这样的外星文明呢?当然,生命的起源是个十分复杂和偶然的过程,有生命也并不意味着一定有文明存在。在银河系中可能有多少具有文明的星球呢?射电天文学家德雷克提出著名的“德雷克公式”,对外星高等生命产生的概率进行分析,估算出银河系中具有文明的星球大约有10万个。而天文学家海西·马根认为约有50万个,著名天文学家卡尔·萨根则估计银河系中大概有100万个具有文明的星球。在这个巨大的空间中,也许宇宙中某个地方的另一群智慧生命也在寻找着我们。

很多科学家认为以人类目前所能拥有的航行速度,进行星际航行是不可能的。但也有人认为,外星人很可能掌握了超越光速的科技,他们有可能实现星际航行并来到地球。

于是,一些不甘寂寞的地球人,开始想方设法和外星人取得联系。

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宇宙奇观——黑洞

美国康奈尔大学的两位物理学家菲利普·莫里森和朱塞佩·科尼在他们发表在《自然》杂志上的一篇文章里,首次阐述了有关无线电信号可以在两个星球之间传播的问题。这直接引发了用射电望远镜探测宇宙间是否有其他文明存在的提议。

科学家们认为:如果“外星人”在试图与我们接触的时候,在“他们”的信号中加入一些有意义的信息,那么信号几乎可以肯定是脉冲信号。

宇宙中存在着很多电磁波,但是绝大多数自然界的电磁波是杂乱无章的,较有规律的脉冲很有可能是脉冲星或黑洞发出来的,另一个可能性就是外星人发出来的。因为脉冲星发出来的电磁波频率非常高,理论上黑洞发出来的脉冲过于短促而人类暂时无法探测到。所以,一系列的脉冲可以很容易地被分别出来,而且具有离散抵消机制的脉冲明显被认为是人造信号。我们如果能找到这样的脉冲信号,几乎就能肯定外星人正在试图接触我们。

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黑洞

1960年,美国著名天文学家、国家天文和电离层中心主任、康奈尔大学教授弗兰克·德雷克首先领导了探索其他星球文明的“奥兹玛”计划,他们利用直径25米的射电望远镜监测宇宙中两个星座的无线电波,在连续150多个小时的监听过程中,没有收到任何可疑信号。

1971年,美国国家射电天文台又对最靠近地球的几十颗恒星进行了类似的观测;前苏联、加拿大也进行了类似的试验,也没有确切的结果。

1983年3月7日开始,美国执行了一项极其庞大的“探索外星人”计划,在西班牙、美国和澳大利亚设立了三座巨大的无线电天线,连续观测了4年,直到1987年3月才告一段落,这次计划共观测了整个天空中距地球80光年内的773颗中年恒星。

1992年,美国航天局开始实施“高分辨率微波巡天计划”,开始大规模搜寻外星文明的信息,他们使用世界上一些最大的射电望远镜,在2亿~16亿个狭窄频道上搜索80光年以内的1000颗类太阳恒星。并对接收到的信号进行筛选,对其中的可疑信号进行确认,而这些可疑信号目前仍在研究当中。

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美国亚利桑那州上空的星云

在一系列的搜寻活动中,SETI计划是做得最出色的一个。所谓SETI计划,就是“寻找外星智慧生物”的缩写。该机构通过对阿莱伯克射电望远镜采集的信号进行分析,希望从中寻找外星人的蛛丝马迹。

哪些是外星人发来的信号呢?

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托落落山美洲天文台

由于行星的自转,外星人的信号发生器和我们的射电望远镜都是在沿着各自行星的中心轴做圆形运动,这种运动的结果是天空对于射电望远镜来说是“漂移”的。通常,任何目标在“漂移”过射电望远镜的碟形天线的焦点中线(或者说目标束)时大约要12秒的时间。因此只有在12秒内产生并消失的信号才有可能被认为是地外信号。

要找到外星人信号,科学家要做的第一件事就是消除由于行星“漂移”所带来的多普勒效应(啁啾频率)。最好的方法是,在每一个啁啾频率上,对107秒的数据消除啁啾之后, 再将数据分成8块,每块13.375秒的数据块。每个13.375秒的数据块用0.07Hz的滤波器搜索,试图发现一些有意义的峰值信号(这意味着对每个啁啾频率上的每个数据块要进行约131 072次测试)。在这第一步的处理中,计算机要进行约2000亿次的运算。接下来,将滤波器的带宽加倍,重复进行测试,直到带宽加到1200Hz,这样需要2750亿次的运算。

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据估计,计算机要完成大约2.4万亿~3.8万亿次浮点运算,才能完成一个工作单元(大约0.25M),要想完成这样的运算,必须需要一台超级计算机来完成这个工作。SETI研究所根本不可能建造或者购买这样的计算机,因此他们采取了另一种平衡的方法,那就是用比较小的计算机而花更多的时间来完成这个工作。因此,科学家邀请个人电脑用户加入到他们的这项名为“Seti@home”的任务中。从Seti@home项目正式启动以来,已经有300万志愿者参加了这个项目,他们从指定的站点下载射电望远镜收集的信息的片断,用自己的计算机运行分析,总处理数据量达到了15T。这相当于使用一台PC机工作482 023年,相当于使用超级计算机工作48年。

2007年10月,首个专门为搜索地外文明建造的大型射电望远镜阵列——艾伦望远镜阵列(ATA)开始全天候监听“天外来音”,把持续了数十年的外星人搜索工程带入“大跃进”时代,也极大地推进了天文学的研究。

艾伦望远镜阵列(ATA)以微软创始人保罗·艾伦的名字命名。

ATA的第一期工程包括42个建在加州旧金山的碟形天线,它们位于人迹罕至的哈特·克里克高原上,可以免受大部分地球无线电波的干扰,从而更好地搜寻地外文明。

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艾伦望远镜群

ATA的第一个任务是对银河系的数十亿颗恒星进行扫描,然后对大约100万个恒星系统进行详细考察。从45年前科学家第一次开始搜索地外文明信号至今,只有750个恒星系统得到这样的深入研究。

除了“接洽”外星人,ATA还同时兼顾对宇宙的研究,拍摄距离太阳系约230万光年的仙女座的清晰射电图像,并对脉冲星、黑洞、暗物质、引力波和人类未曾发现的现象进行研究。保罗·艾伦热切地说:“这是远得似乎看不见回报的投资,然而一旦我们接听到另外一个文明的信号,那将会改变世界!”

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“旅行者1号”

除了收听,地球人还“主动出击”,利用宇宙飞船携带各种地球信息,向外星人伸出友好的手。

1972年和1973年,美国发射了“先驱者”10号和11号空间探测器,让他们在考察了木星、土星后飞出太阳系,并且分别带着两张特殊的地球“名片”:在金属片上面刻了一男一女两个人像、标示地球在太空中的位置以及“先锋”号的飞行路线,目的是表现出人类的模样和大小,好让外星人了解人类和地球所处的位置。由于星际空间的腐蚀特别低,这块金属片上的信息可以保持亿万年之久。

1977年8月,地球人又给外星人发出了第二封“信件”。美国发射的“旅行者”1号和2号空间探测器,各携带一张可播放2小时的铜质唱片,题名为“地球之音”,包括了60种不同国家的招呼语言、各国

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的音乐,还有一个“声音集合”的部分,录有风声、浪声、火山爆发、人的声音、动物的叫声、各种工具和机器的声音,甚至还有火箭发射的轰鸣声。另外还有1163张相片和图画,其中有太阳系的各大行星、地球照片、各民族人物、射电望远镜、飞机及包括万里长城在内的伟大建筑。这些信息能否被外星人接收,我们不得而知,因为飞船已飞出太阳系一去不返,而飞船要经过8.6亿年才能到达离太阳最近的恒星。

由于用宇宙飞船与外星人建立联系太缓慢也太渺茫,于是人们又想到另一个办法——用无线电波“发电报”。因为无线电波的速度是30万千米/秒,比太空使者——宇宙飞船快18 000倍。

1974年11月,美国利用位于波多黎各阿雷西博山谷的305米直径的巨型射电望远镜,向武仙座的球状星团发出了人类的第一份“电报”,传达地球人类的信息,共发射了3分钟。电波以30万千米/秒的速度传播,这份“电报”要过2.5万年才能到达目的地。如果那里果真有地外智慧生物,他们迅速回复信息,又得2.5万年才能到达地球。

2005年,美国佛罗里达的“智力彗星”公司开始提供向太空发射博客日志内容的免费服务,只要登录网站www.BloginSpace.com并提交博客网页链接,该公司就会负责把你的“心情故事”转化成“太空广播”,通过功率强大的卫星向“兄弟星球”播放。

随着普通计算机运算能力的增强、天文望远镜的改进、网络技术的发展,科学家们越来越乐观地相信,能够在不久的将来找到宇宙来的“人造”信号,以证明在浩瀚的宇宙中人类并不孤独。

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波多黎各岛阿雷西沃天文台射电望远镜

知识链接

美国航空航天局、搜寻外星智慧研究所和英国天文学界、生物学界的科学家们用计算机模拟出了两个可能在银河系中存在,并可能孕育着生命的外星天体。它们分别被命名为“奥里里亚”和“蓝月亮”。根据科学家的推测,“蓝月亮”一天有240个小时,围绕着一颗巨大的行星运转。“蓝月亮”的大气密度是地球大气密度的4倍。在“蓝月亮”上,由于高密度的大气层和很小的地心引力,飞行变得轻而易举。而在天文学家设想的奥里里亚行星上,没有季节、白天和黑夜,它黑暗的一面被冰层覆盖,而发光的一面,由于存在生命所需要的大气层,则有广阔的河流和平原。

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真有来自宇宙的神秘无线信号吗?

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