如何探測(cè)外星文明

1、如何探測(cè)外星文明在距今不太遠(yuǎn)的古代，由于科學(xué)技術(shù)不發(fā)達(dá)，當(dāng)人們?cè)?茫茫大海航行時(shí)，為了保存和傳遞信息，往往把寫(xiě)有信息的 紙條放在瓶子里，然后封緊，扔進(jìn)大海。這些瓶子可能隨著 洋流沖到岸邊，被人發(fā)現(xiàn)，從而獲知傳遞信息者的狀況。雖然這種 漂流瓶”的方法極不可靠，它有可能并不漂到岸邊， 而是在大海中繼續(xù) 流浪”，這樣，幾百年上、幾千年、甚至 上萬(wàn)年，傳遞的信息也就石沉大海，再也無(wú)人知曉。就像古人在茫茫大海中旅行一樣，現(xiàn)代人在茫茫宇宙中 的 旅行”也只好采用一種 現(xiàn)代漂流瓶”的方法進(jìn)行聯(lián)絡(luò)。這 種方法就是在尋找外星文明時(shí)，使用一些可能與外星文明共 通的東西，主要是電波和數(shù)字，通過(guò)這些宇宙語(yǔ)言，來(lái)和外

2、星人交流。無(wú)線電是與外星文明打交道的一種合理方式。因?yàn)椴捎?電波是具有文明的社會(huì)都有可能達(dá)到的，它的速度和光一樣 快，而我們最快的宇宙飛船速度只能達(dá)到光速的幾千分之 一，離我們最近的恒星有光年遠(yuǎn)，假如我們要到那兒，坐上 最快的飛船，也要飛萬(wàn)年；大多數(shù)恒星比這還要遠(yuǎn)，同時(shí)， 以目前的科技水平，我們無(wú)法乘坐宇宙飛船和外星文明交 流。事實(shí)上，早在19世紀(jì)，人們就在想辦法和外星文明聯(lián)系上。在20世紀(jì)的四分之一的時(shí)間中，我們已在不停地用電波轟擊太空，現(xiàn)在電波在所有方向上已經(jīng)傳播了70光年，覆蓋了數(shù)千個(gè)恒星系統(tǒng)。我們可以設(shè)想，莫個(gè)星球上的智慧 生命，現(xiàn)在已經(jīng)打開(kāi)收音機(jī)，正在收聽(tīng)地球上的一些流行歌 曲?？茖W(xué)

3、家們主要利用電波做兩年事：一是監(jiān)聽(tīng)外星文明發(fā) 由的信號(hào)；二是向外星文明發(fā)送無(wú)線電信號(hào)。1960年和1972年，美國(guó)實(shí)施了聆聽(tīng)鄰近兩顆恒星無(wú)線電信號(hào)的奧茲瑪”計(jì)劃，1974年向武仙座拍發(fā)了一份簡(jiǎn)短電報(bào)。怎樣才能使外星文明接收到我們的信號(hào)呢？因?yàn)槲覀?知道，電波信號(hào)傳得越遠(yuǎn)越微弱，再加上其他輻射、雜音的 干擾，外星文明收到的可能性很小?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)：為了使宇 宙中的外星文明接收到我們的電波信號(hào)，必須建立一個(gè)發(fā)射 臺(tái)，其發(fā)射功率與一顆中等恒星的輻射功率相當(dāng)。如果用21厘米波發(fā)射只有智能生物才能接收的單頻信號(hào)，不僅需要功 率驚人的發(fā)射機(jī)，還要配備一組龐大的球形天線系統(tǒng)。如果 發(fā)射功率為1026瓦，作用距

4、離要求達(dá)到 3萬(wàn)光年時(shí)，其球 形半徑應(yīng)達(dá)到天文單位。盡管地球大氣層對(duì)21厘米波的吸收率只有1%,但這個(gè)系統(tǒng)消逸在大氣層中的能量高達(dá)1024瓦，是地球吸收太陽(yáng)能量的百萬(wàn)倍。因此，一旦這座無(wú)線電 發(fā)射機(jī)啟用，人類(lèi)末日也就降臨了。如果必須有這樣一座發(fā)射臺(tái)，我們也只能把它建立在宇宙空間。但是，在宇宙空間建造其代價(jià)不菲。比如說(shuō)，我們 要在離地球100個(gè)天文單位的地方建一座功率為2X105瓦、球形天線半徑為 5000千米，作用距離為 1萬(wàn)光年的無(wú)線電 發(fā)射臺(tái)，采用平均密度為100千克/米3的材料，則球形天線 的全部質(zhì)量為 5X1019噸，約是地球質(zhì)量的五百分之一。如 使用千分之一光速的核動(dòng)力飛船運(yùn)送這些金

5、屬材料，在飛行 中將釋放的能量，一般應(yīng)限制在恒星輻射能量的范圍內(nèi)。在太陽(yáng)系里，是 3X1023瓦。用滿足這個(gè)條件的飛船運(yùn)送天 線材料，至少需300萬(wàn)年。再加上挖掘材料、原料、燃料， 運(yùn)送勞動(dòng)者、食品，需 3000萬(wàn)年。此外，當(dāng)發(fā)射臺(tái)完工后， 每年要消耗108噸核燃料，并且我們建立與發(fā)射臺(tái)保持聯(lián)系 的線路所需功率大大超過(guò)發(fā)射臺(tái)的功率。這太過(guò)分了！人類(lèi) 還不具備這樣的能力。就是能夠進(jìn)行的話，也將是得不償失 的。如果采取接收外星文明信號(hào)的方法，造價(jià)要低廉得多， 并且可行性要大一些。這樣我們就必須建立多路窄頻全向接 收天線系統(tǒng)，以接收外星來(lái)的信號(hào)。但是外星文明發(fā)生的信 號(hào)，即使是在很近的行星系統(tǒng)里，由

6、于各種干擾，我們也很 難收到。假定在通訊的時(shí)候，對(duì)方發(fā)生極強(qiáng)的電波，地球這邊的 設(shè)備也能夠收到。那么首先地球上的射電望遠(yuǎn)鏡就必須對(duì)準(zhǔn) 銀河系中上千億個(gè)星球，而對(duì)方由于并不知道地球，也必須向上千億個(gè)星球發(fā)射信號(hào)，這樣，兩者相遇的機(jī)會(huì)太少了。 即使相遇，我們收到了外星文明的信號(hào)，那又當(dāng)如何？由于 宇宙空間異常遙遠(yuǎn)，離地球數(shù)萬(wàn)光年。在這期間，地球文明 和對(duì)話的外星文明還是否存在，恐怕難以知道。即使收到外星文明的信號(hào)，我們能否分辨和識(shí)別，也是 一個(gè)問(wèn)題。1899年，電氣技術(shù)者尼可拉泰斯拉，用剛發(fā)明沒(méi) 有多久的無(wú)線電接收到奇怪的電波記號(hào)；后來(lái)，在美國(guó)和歐 洲間的無(wú)線通訊才剛開(kāi)始，一位無(wú)線電愛(ài)好者，收到比

7、自己 使用的周波數(shù)還低很多的記號(hào)，當(dāng)時(shí)被認(rèn)為是火星發(fā)送的電 波；但是，這些電波記號(hào)到底從哪兒來(lái)的，沒(méi)有人能夠知道。到一個(gè)世紀(jì)后的今天，雖然天文學(xué)家們每天接受到無(wú)數(shù)的電 波，但由于這些電波可能來(lái)自地球本身，也可能是來(lái)自地球 發(fā)射的探測(cè)器、衛(wèi)星，因此很難分辨?？磥?lái)，櫻桃好吃樹(shù)難栽雖然采用無(wú)線電波的方式是 最合適的方法，但實(shí)施起來(lái)無(wú)疑是困難重重。盡管如此，科 學(xué)家們絲毫沒(méi)有放棄用電波與外星文明取得交流的努力。1982年夏天，IAL曾開(kāi)展地球外生物大搜索，1992年10月, 美國(guó)在波多黎各和加利福尼亞啟動(dòng)了兩個(gè)強(qiáng)有力的射電望 遠(yuǎn)鏡，叫做微波探索計(jì)劃”。以往科學(xué)家喜歡用1420兆赫到1720兆赫的微波進(jìn)

8、行接 收，這一區(qū)域叫水洞，被認(rèn)為是外星人最可能用的發(fā)射頻率。 為什么呢？因?yàn)橐粋€(gè)水分子由一個(gè)氫原子和一個(gè)氫氧根組成，當(dāng)氫原子在空中相撞時(shí)，輻射由來(lái)的能量頻率為1420兆赫，當(dāng)氫氧根在空間相撞時(shí)，輻射的能量頻率為1720兆赫，因此稱為水洞。由于氫是宇宙中最基本的元素，智慧生命可能采用這種方式發(fā)射電波；并且水洞還是波譜中一段比較安靜的區(qū)域。氫原子的輻射很微弱，而在其他一些波段里則有很多強(qiáng)輻射，這樣就會(huì)干擾可能會(huì)有的智慧生命的信號(hào)。1960年的歐茲瑪計(jì)劃就因干擾太大而毫無(wú)結(jié)果。微波探索計(jì)劃則不同。它可以同時(shí)接收1000多萬(wàn)個(gè)頻道，它在30秒鐘中得到的資料比過(guò)去 30年還多。它目前有 兩個(gè)計(jì)劃：一是目

9、標(biāo)搜索，在 10年內(nèi)采用水洞內(nèi)的頻率搜 索類(lèi)似太陽(yáng)的1000個(gè)恒星，或距地 75光年內(nèi)的所有恒星； 二是太空環(huán)視，在10年以1000兆赫至10000兆赫的波段搜 尋每個(gè)地方。這一計(jì)劃實(shí)施的當(dāng)日是紀(jì)念哥倫布發(fā)現(xiàn)新大陸500周年紀(jì)念日，表明了地球上的科學(xué)家尋找外星文明的信 念。那么，假如我們一旦和外星人見(jiàn)面，該使用什么語(yǔ)言呢？最有可能的是數(shù)學(xué)。中國(guó)數(shù)學(xué)家華羅庚認(rèn)為，我們可以用兩個(gè)圖形作為與外星人交談的媒介，一個(gè)是數(shù)”，另一個(gè)是數(shù)形關(guān)系為什么宇宙語(yǔ)言要用 數(shù)”和 數(shù)形關(guān)系”呢？因?yàn)闊o(wú)論外星文明是怎樣的，數(shù)數(shù)的規(guī)則應(yīng)該類(lèi)似。外星文明數(shù)星星,數(shù)其他東西，規(guī)則應(yīng)當(dāng)相同，如果他們的手指有12個(gè)或5個(gè)，他們就會(huì)是12進(jìn)位制或5進(jìn)位制，而不是人類(lèi)的 10進(jìn) 位制。勾股定理：直角三角形斜邊的平方等于兩直角的平方 和。這種