宇宙探索：想和外星人聊天？試試除了無線電以外的技術吧



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搜尋地外文明（SETI）長期以來依靠射電望遠鏡來接收潛在的外星廣播信號。但在一個廣闊的星系中，比如我們所在的銀河系，我們該如何保證我們對準的是正確的方向呢？
一個新模型仿真了跨銀河系的信息交流，其結(jié)果顯示——也許這一結(jié)果沒有那么出人意料——除非我們的星系長久以來就住滿了智慧生命，否則發(fā)現(xiàn)地外生命信號的可能性很低。不過這一發(fā)表在《國際天體生物學期刊》（ International Journal of Astrobiology）的發(fā)現(xiàn)也指出，應用一種新的通信技術，我們與地外生命實現(xiàn)交流的可能性可以達到最大。
除了豐富我們想象的場景——輕輕按下新型收聽設備的開關然后收到外星人發(fā)來的消息，實驗結(jié)果也可能會鼓勵潛在的外星生命搜尋者著手創(chuàng)新。與使用單種技術的長期計劃相比，致力于探索和開發(fā)新式星際交流方法的研究努力可能最終會提高與外星生命的接觸可能性。
對Marcelo Lares來說，這項研究起源于一個挑戰(zhàn)。作為阿根廷科爾瓦多國立大學的天文學家，Lares通常從事涉及星族、宇宙大尺度結(jié)構(gòu)和引力波事件的大數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。


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要知道外星生命研究不會有如此豐富的信息?！拔覀冎挥幸粋€觀察值，那就是地球是唯一一個已知有生命的行星?！盠ares說。
有關外星生命、智能以及技術的科學推測通常依賴于德雷克方程。1961年Frank Drake首次提出這一數(shù)學模型。該模型通過觀測星系中帶有行星的恒星比例、可孕育生命的行星比例、以及這些生命變得有興趣且有能力與其他生命進行星際交流的可能性，來估計可交流的外星生命數(shù)量。
Lares和他的合作者希望事情能變得更簡單些。他們沒有對生命起源和智能、技術發(fā)展相關的未知因素進行猜測，而是創(chuàng)建了一個本質(zhì)上只有三個參量的模型：交流者“覺醒”并且開始廣播其自身存在證據(jù)的時刻，此類信號的傳播范圍以及任何給定信息傳輸?shù)纳芷凇?br> 結(jié)果在銀河系中隨機出現(xiàn)了一堆節(jié)點，或者說是智能信息的創(chuàng)造者，他們有時廣播信號有時不廣播信號?！熬拖袷且豢檬フQ樹?！?Lares的共同作者、科爾瓦多天主教大學的天文學家José Funes說，“上面有亮暗不一的彩燈?！?br> 該研究團隊進行了超過15萬次仿真，每一次都對基本參數(shù)設置了不同的假設值，以觀察哪一種場景有利于星際交流。與生命之間間隔較遠或存在時間相差較大的情況相比，住滿有技術、樂于宣稱自己存在的外星人的星系會產(chǎn)生更多的交流。
這種結(jié)論并不一定令人震驚。“‘如果你想要增加交流機會，那么就需要增加（交流者）數(shù)量或者讓他們存在更長的時間?！@只是一種統(tǒng)計學說法?！辈⑽磪⑴c此研究的NASA戈達德太空飛行中心行星科學家Rave Kopparapu說。
但是Lares反駁道，即使只是作為對我們基本理解的檢驗，用數(shù)學模型量化我們直覺上的想法也是有價值的。他補充說，這些發(fā)現(xiàn)為在不同情況下發(fā)生接觸的可能性設立了一個上限。
在每一種情況下，仿真結(jié)果都顯示，當一個物種“覺醒”并且能使用正確的方法進行交流時，星際間接觸的可能性最大。這一結(jié)果的產(chǎn)生是因為其他節(jié)點已經(jīng)出現(xiàn)而且可能已經(jīng)發(fā)現(xiàn)彼此，本質(zhì)上就是建立了一大串點亮了的圣誕樹彩燈，并且提高了在廣播網(wǎng)絡中能夠發(fā)現(xiàn)對方的可能性。但是如果彩燈的閃爍并不同步或者時間跨度很大——這種情況可以類比為使用錯誤的接觸技術或時間間隔較大——那么智能生物之間可能永遠不會發(fā)現(xiàn)彼此。
自SETI一直偏愛的無線電波接觸技術在20世紀早期得到普遍應用以來，有一些探聽到的信號最初被認為是地外生命發(fā)送的。在20世紀60年代，英國宇航員Jocelyn Bell Burnell和Antony Hewish起初將首次發(fā)現(xiàn)的脈沖星——一具快速旋轉(zhuǎn)的恒星遺體——LGM-1稱為“小綠人”，因為其發(fā)出的脈沖信號規(guī)律得不像是自然產(chǎn)生的。然而，在過去幾十年中，隨著我們的技術升級到有線和光纖電纜，人類發(fā)出的無線電信號越來越少，這減小了外星人偶然收到我們泄露信號的機會。


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這項新研究的作者們將他們的發(fā)現(xiàn)視為對費米悖論的解釋。費米悖論質(zhì)疑為何我們還未發(fā)現(xiàn)外星智慧生命存在的跡象，考慮到我們所在的銀河系有非常漫長的歷史，到今天一些技術發(fā)達的生命應當已經(jīng)出現(xiàn)并且向宇宙發(fā)出了他們存在的信號。而該研究表明我們到現(xiàn)在仍然沒有發(fā)現(xiàn)外星文明是完全有可能的，也許在時間和空間上外星人離我們太遠了，或者使用的呼叫信號是我們未知的。
這項研究的核心也試圖擺脫一些以人類為中心的偏見，這些偏見在一定程度上干擾了對外星人的猜測。“用非擬人化的思維方式去想象外星人的交流是非常困難的。”Funes說，“我們需要努力跳出自己給自己的枷鎖。”
Kopparapu同意這一假設?！耙饬现獾陌l(fā)現(xiàn)有意料之外的起源?！彼f，“我們生活在‘常識’的盒子里面。讓我們接受盒子外面還有東西是很困難的?！?br> SETI關注的是人類歷史中很短一段時間里特定情況下的無線電波。雖然SETI有時會嘗試其他方法去發(fā)現(xiàn)外星智慧生命，比如搜尋高能鐳射束或者被稱為戴森球（Dyson spheres）的包圍母恒星的大型人造結(jié)構(gòu)，但是這些努力似乎都受到人類想象和基礎物理學的限制。
Lares說尋找和另一種宇宙文化那樣具有潛在幻想的東西需要許多學科的融合，比如物理學、生物學甚至哲學。要努力去考慮更有創(chuàng)造性的信息，比如由中微子、引力波或者其他科學還未發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象組成的信號，這樣可以幫助打破我們教條式的觀念并且讓我們更全面地理解自己。
雖然實現(xiàn)接觸的可能性很小，但是Lares還是滿懷希望，認為嘗試許多方法去解決這一問題總有一天會有收獲?！拔艺J為地外文明的搜尋像賭博一樣風險很大，”他說，“成功的可能性很低。但是回報的確也相當高?！?br> 作者：Adam Mann
翻譯：常灝杰；
審校：曾小歡
引進來源：科學美國人
引進鏈接：https://www.scientificamerican.com/article/want-to-talk-to-aliens-try-changing-the-technological-channel-beyond-radio/


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