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從目前來看,地球的位置已經(jīng)暴露的可能性不大。但是,這是遲早的事。如果不走運(yùn)的話,幾年到幾十年之內(nèi)就會發(fā)生。 首先,人類發(fā)射的探測器先鋒10號和11號,旅行者一號和二號等,在暴露地球位置這個方面作用不大。走得最遠(yuǎn)的旅行者1號還要300年才能到奧爾特云,真正走出太陽系還需要3萬年。即使有外星人路過太陽系,它們恰好撿到這些探測器的概率也極小。如果真有外星人走得這么近,它們應(yīng)該已經(jīng)能看到地球是一顆生命星球了。 真正可能暴露地球位置的,是無線電信號。 馬可尼在1901年發(fā)送了第一次跨越大西洋的無線電信號。從那一刻起,來自地球的電波就在宇宙中以光速飛向四面八方。到今天,電波飛過的空間形成了一個半徑115光年的球。這個范圍,就是下圖中的那個小小的藍(lán)點(diǎn)。 很多人看見這張圖以后會感慨:“我們在宇宙中是多么孤獨(dú)?!?但是,放在這個問題下面,我們應(yīng)該思考的是,地球暴露的機(jī)會正在以光速增長。 然而,這樣的信號過于微弱。穿過大氣層以后,估計(jì)就衰減的差不多了。能夠穿越大氣層,進(jìn)入宇宙空間的是電視和調(diào)頻廣播信號??枴に_根認(rèn)為,第一次這樣的信號是1936年柏林奧運(yùn)會開幕式的電視直播。他在小說《接觸》(Contact)中使用了這個點(diǎn)子。這部小說1997年被改編為電影《超時空接觸》,相信很多人都看過。 有好事者甚至在設(shè)想,銀河系中什么地方外星人能看到什么電視節(jié)目。 當(dāng)然,這些都是美國的電視節(jié)目。我們也可以畫一張自己的圖,把《霍元甲》,《射雕英雄傳》和《還珠格格》什么的都放上去。 從1936年開始的電視和廣播信號在宇宙中可以形成一個半徑80光年的球。那么,這個范圍內(nèi),有沒有外星人在看我們的肥皂劇呢? 從維基百科我們可以找到距離太陽50光年以內(nèi)的可能的宜居行星(在宜居帶內(nèi)的類地行星),現(xiàn)在已知的有10顆。 半徑80光年內(nèi),我們可以大致認(rèn)為數(shù)量是4倍,40顆。加上還沒有發(fā)現(xiàn)的,應(yīng)該在100顆以下。我們對這些行星所知很少,而一顆行星上要出現(xiàn)生命的條件十分苛刻,尤其是復(fù)雜生命。所以,它們中的大多數(shù)很可能都因?yàn)楦鞣N原因沒有生命。剩下的即使有生命,發(fā)展出智慧生命甚至文明的概率也極低。所以,我們現(xiàn)在大致還是安全的。 從另一個方面來看,從地球發(fā)出的無線電波信號并非對準(zhǔn)太空中的目標(biāo),它們會被電離層反射,穿過大氣層后就所剩無幾了,然后在太空中衰減也十分迅速(強(qiáng)度與距離的平方成反比),再加上太空中塵埃和氣體的吸收,在傳出幾個光年之后,就很難從背景噪聲中有效分辨出來了。所以,就連我們的鄰居三體人也看不到我們的電視節(jié)目。 要讓無線電信號有效傳遞到銀河系中的其他行星,需要做到以下幾點(diǎn): 對準(zhǔn)目標(biāo)發(fā)射信號 有足夠大的功率 既然是有意發(fā)射信號,還要考慮讓對方容易解碼。 看到這里,千萬不要覺得地球安全了。因?yàn)檫@樣的事一直有人在做。 你也許知道監(jiān)聽太空中的無線電信號希望找到外星人的SETI(Search for Extra-Terrestrial Intelligence)。與之對應(yīng),主動SET(Active SETI)是聯(lián)系外星人的另一種方法 —— 向選定的目標(biāo)恒星發(fā)射無線電信號,希望能收到外星人的回應(yīng)。這種方法也叫METI(Messaging to Extra-Terrestrial Intelligence,給外星人送雞毛信)。 經(jīng)過精心選擇功率,頻率等參數(shù),用這種方式發(fā)出去的信號能夠保證到達(dá)指定的目標(biāo)恒星。 最著名的一次發(fā)射是1974年的Arecibo消息。消息是天文學(xué)家弗蘭克 德雷克(記得計(jì)算銀河系內(nèi)可能存在的文明總數(shù)的德雷克公式嗎)在卡爾薩根等人的協(xié)助下寫出來的。消息的目的地是距離我們25000光年球狀星團(tuán)M13。而選擇這個星團(tuán)的原因是它包含了大量的恒星。 這次消息最為著名之處是它天才的編碼。 消息包含1679個二進(jìn)制。1679只有兩個質(zhì)因數(shù):73和23。所以外星人收到信號以后,可以很容易想到,把信號排成23 x 73的矩陣。這樣,它就會看到如下信號(為了便于理解,下圖加上了顏色)。 如果外星人排出了一個73 x 23的矩陣,它看到的是沒有意義的亂碼。這樣它就會想到換到正確的方式。 下面是消息中包含的信息。1. 數(shù)字從1 到10(白色) 最下面一排是標(biāo)志位,表示最低位的位置,可以忽略。剩下的就是數(shù)字1到10的二進(jìn)制編碼。 2. 組成DNA的化學(xué)元素(紫色) 同樣,最下面一排是標(biāo)志位。剩下的每一列分別表示氫,碳,氮,氧和磷的原子序數(shù)。 3. 組成DNA的核甘酸分子式(綠色) 14個綠色塊分別代表14個核苷酸的分子式。每一塊的編碼是這樣的:采用上面DNA元素組成部分(紫色)作為索引,第一列代表碳原子個數(shù),第二列代表氮原子個數(shù),一次類推。同樣,最下面一行是標(biāo)志位,可以忽略。 比如, 第一塊是脫氧核糖。 4. DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)(藍(lán)色和白色) ![]() 藍(lán)色部分顯示了DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu),而白色部分是一個以二進(jìn)制表示的數(shù)字4,294,441,822,或43億。這是當(dāng)時人們認(rèn)為的人類DNA中堿基對的個數(shù)?,F(xiàn)在,這個數(shù)字是32億。 5. 關(guān)于人類 ![]() 中間的紅色部分顯然是一個人的形象。左邊的白色部分是1110,即二進(jìn)制的14。這表示人類的平均身高是本消息波長乘以14,即1.74米。右邊是當(dāng)時的世界人口,43億。這一部分?jǐn)?shù)字是水平排列的,最低位在左邊。 6. 太陽系和地球(黃色) ![]() 這一部分畫出了太陽和九大行星。圖形大小大致和天體大小相對應(yīng)。地球位置突出,表示這是消息的來源。 7. 發(fā)射消息的射電望遠(yuǎn)鏡 ![]() 最后是發(fā)射消息的射電望遠(yuǎn)鏡側(cè)視圖。下面的白色部分是二進(jìn)制的2430,它表明了天線的直徑:2430乘以本消息的波長,結(jié)果是306.18米。 一個有外星文明收到這條信息應(yīng)該有足夠的智力和知識解碼。不過要是不看說明,我肯定解不出來。 如果M13星團(tuán)中真的有外星人收到了消息并發(fā)出回應(yīng),我們只能在50000年后才能收到了。我覺得德雷克和薩根都是深謀遠(yuǎn)慮的科學(xué)家,我不知道他們選擇一個如此遙遠(yuǎn)的目標(biāo)是不是也考慮到了潛在的危險。外星人即使對地球不懷好意,恐怕也會在這個巨大的空間距離上打退堂鼓。反正,我們暫時不用為遙遠(yuǎn)的未來擔(dān)心了。 但是,從此以后,多條消息向著銀河系內(nèi)的不同目標(biāo)被發(fā)送出去。也許科學(xué)家們希望在有生之年得到外星人的回信,他們無一例外的選擇了近距離目標(biāo):距離太陽系17 - 69光年。其中,RuBisCo Stars消息將會在2021年抵達(dá)它的三個目標(biāo)之一:一顆位于白羊座的紅矮星。這條消息同樣也是用Arecibo射電望遠(yuǎn)鏡發(fā)送的。 在這以后,直到本世紀(jì)末,另外20多條消息將會陸續(xù)抵達(dá)不同的恒星。如果這些恒星系中有一顆行星上有超過我們的文明,那么我們就暴露了。而更多的消息,肯定會繼續(xù)從地球發(fā)送出去。 其實(shí),主動聯(lián)系外星人的潛在危險并不只是小說中的異想天開。許多科學(xué)家,包括薩根,德雷克和霍金都對此表示出了憂慮。薩根認(rèn)為,作為新來的孩子,面對陌生的宇宙,我們應(yīng)該用很長的時間來傾聽和了解,而不是急于向宇宙大聲呼喊。 但是,支持Active SETI的科學(xué)家仍然孜孜不倦的推進(jìn)各項(xiàng)向太空發(fā)送消息的工程。這種現(xiàn)象也體現(xiàn)了SETI在多年監(jiān)聽后一無所獲的焦慮。俄羅斯天文學(xué)家Alexander L. Zaitsev是其中一位主要支持者。他發(fā)明了METI這個詞,并認(rèn)為METI是比Active SETI更為激進(jìn)的方法。他在文章中稱,主動聯(lián)系是文明進(jìn)步的需求,孤立主義很可能是很多文明滅亡的原因。從地球文明的發(fā)展歷史來看,這種觀點(diǎn)有一定的道理。同樣,俄羅斯的METI團(tuán)體也是最激進(jìn)的,這里面可能有前蘇聯(lián)時期思想的影響。他們認(rèn)為宇宙中的高等文明無一例外都是樂于助人的,對外星文明的恐懼只是幼稚的科幻小說。 但是,如果我們在宇宙中的地位是美洲土著,而我們聯(lián)系到的是歐洲殖民者,那又另當(dāng)別論了。 (本文部分來自知乎) (本文系作者個人觀點(diǎn),不代表一點(diǎn)資訊的觀點(diǎn)和立場) |
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