水瓶座必做的十件事

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到底有没有外星人？根据著名的诺贝尔奖获得者费米提出的费米悖论，如果存在外星人，那么他们可能已经来到地球并存在于某处，只是并没有和我们交流，也许是我们的技术太落后，无法发现他们；或者宇宙中不存在别的文明。

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　　45年前，美国科学家哥瑟普·科克尼和菲利普·莫里森在一篇名为《探索星际通信》的论文中第一次严肃地提出寻找地球外智慧生物的想法。从那时起，累计相当于200万年的CPU时间(全世界目前已有数百万台计算机在为寻找外星人这一任务而服务)被奉献给了寻找地外文明这一艰巨的任务，以实践那篇研究论文的精神：“成功(找到地外文明)的概率是难以估计的，但如果我们从不努力，成功的机会则为零。”

怀着极其渺茫的希望，几十年来参与这项任务的科学家都在落寞中度过。但现在，一个不经意间被捕捉到的、来自遥远太空的微弱电磁信号却开始扯动他们的神经。

神秘电波来自1000光年之外

在9月4日出版的英国《新科学家》杂志中，一篇以《来自若干光年之外的神秘信号》为标题的文章报道说，人类很可能收到了迄今为止第一个来自外星的问候。

2003年2月，一个欧美科学联合小组在波多黎各安置了一个迄今世界上最大、最敏感的射电望远镜“阿雷西博”(Arecibo)，此后他们通过这个巨大而精密的仪器每天24小时不间断地监视太空，收集来自太空的所有可疑信号，然后对其进行分析。

“阿雷西博”被安装不久，在它对天空200个区域进行观测时，便首次发现了科学家现在称之为SHGb02+14a的这束无线电信号。这个神秘的信号发自双鱼星座和白羊星座之间的某个地方，在这一区域，目前还没有发现距离在1000光年以内的明显的恒星或行星体系。

当时除了SHGb02+14a信号外，望远镜还发现了其它几种奇怪的无线电波。科学家对所有这些信号进行详细分析。由于来自恒星或其它自然射线的影响，其中大多数信号要么消失，要么急剧减弱。然而，SHGb02+14a信号既没有消失也没有减弱，反而有逐渐加强之势。此后“阿雷西博”射电望远镜先后三次听到SHGb02+14a信号，时间总长1分钟左右。

更重要的是，这个可疑信号的频率集中在1420兆赫左右。1420兆赫是宇宙中最普遍的原子氢的特征频率，从理论上说，任何一种外星智慧生物都能释读这一频率。此前，一些天文学家就认为，如果外星人想发信号表明他们的存在，他们很可能会使用这个频段的信号，参与寻找外星生命的科学家也因此定期在此频段向太空发送地球信息。

种种迹象似乎都表明，这一神秘信号真有可能是外星人对地球人类的问候。

并非自然现象？

在此之前，科学家也曾经多次接收到来自外太空的可疑信号，但最后的研究结果总是让人失望：它们要么来源于一种天文现象，要么来源于地球上人类发出的电磁波的干扰，或者还可能只是科学家在工作中出了问题。

英国巴斯大学的乔丝琳·贝尔·伯内尔博士说：“这个神秘信号也许只是一种此前我们所不了解的自然现象。把它当作外星生命信号很可能会犯我当年犯过的错误。”

1967年，伯内尔博士观察到了一个脉冲无线电信号。当时，她和研究小组成员都认为，这个信号来自外星文明。但后来，这个信号被证实来自一个迅速崩溃的恒星，是一种自然现象的副产品。

但根据《新科学家》杂志的报道，有科学家却断言SHGb02+14a信号是迄今为止“寻找地球外智慧计划”(the Search for Extra-Terrestrial Intelligence，缩写为SETI)最令人激动的成果。

全世界最大的寻找外星文明的组织，“在家搜寻外星生命”(SETI@home)项目组的天文学家认为，这个神秘的信号不是自然现象或假象，它是该组织成立以来所找到的最有可能来自外星文明的信号。SETI科学家科尔佩拉说：“SHGb02+14a的频率波动急促，它更像是从一个快速自转星球的发报机传来的。”

SETI项目组的埃里克·科波拉博士表示：“我们正在寻找那些强劲的‘智能’信号，这个神秘的信号没有做到这一点。不过，它不够强劲也许是因为它的发射源离我们太远了。”科波拉说，目前这个疑似外星生命信号已被证明与地球上的无线电干扰信号或杂波不同，它也不像是目前已知的任何天文现象的产物。换句话说，尽管不能肯定这个神秘信号就是外星人所发，但它的确很特别，值得进一步观察。

下结论还为时过早

但来自伯克利大学的SETI@home首席科学家Dan Werthimer认为，如果现在就下结论，认为SHGb02+14a信号是一个可以“有力证明外星文明存在”的候选信号，那还为时过早。他还认为，《新科学家》的这篇文章语气过于肯定，有夸大其词、对大众造成误导的嫌疑。

事实上，SHGb02+14a并不是“现存”惟一有待于分析的可疑信号。SETI@home通过“阿雷西博”至今已发现约50亿个信号。今年2月，Werthimer和同事列出了一个名单，其中包含了由Arecibo望远镜捕捉到的200个最值得深究的候选信号——这些信号将等待进一步的观测和分析，SHGb02+14a就是这些极少数等待进一步观测的信号中的一个。

不过在再次观测后，却只剩下SHGb02+14a这一个信号没有失去持久信号的资格，这个信号被再次捕捉到。但来自哈佛大学主导SETI工作的Paul Horowitz认为，根据统计，在2月份的这个名单公布的候选信号中，很可能还有其它信号会再次出现。

候选信号和确定信号(convincing signal)之间仍然存在着很大的区别。一旦来自世界各地的SETI小组发现一个被他们认为可能是外星人发射的信号(候选信号)时，相关的科学家、观测者、科学团体都会进一步观测这个信号，进行进一步的确定。事实上，迄今科学家还没有得到一个真正的确定信号。

“真是遗憾，在《新科学家》激动地宣称发现外星人信号已为时不远时，却不小心一脚踏进了夸张的泥潭。”SETI官方网站的一篇文章告诉我们，要找到外星人的信号，可能比众多的地外文明爱好者所想象的，还要艰难得多。

20年内确证外星人？！

人们都期待着对SHGb02+14a研究的最终结果。但现在，却已经有科学家断言：如果在我们的银河系里确有其它智能生命存在，那么，随着计算机处理能力的提高和望远镜技术的开发，我们应该能够在20年内捕捉到他们发出的信号。

这个大胆的预言来自加利福尼亚SETI的首要人物塞斯·休斯德克。

塞斯·休斯德克是SETI研究所的资深天文学家，他的预言建立在地外生物存在的基础上，并且基于电脑技术的飞速发展。

塞斯·休斯德克根据著名天文学家弗朗克·德瑞克在1961年创造的“地外文明数目估算公式”，估算了目前的银河系里可能存在的能发射无线电波信号的智能生物数目。结果是：整个银河系中约有1万到100万个无线电发射台。

要想找到这些发射台，需要观察银河系的几千亿颗恒星中的大多数。完成这样艰巨庞大的工作所需要的时间，可以通过望远镜的观测范围以及处理太空信号的电脑芯片的发展速度来估算。

塞斯·休斯德克假定电脑芯片的处理能力保持过去40年发展的速度，在2015年前，以每18个月翻一番的速度增长。从2015年开始，他估算，由于芯片的体积太小，而难以缩小，电脑芯片的发展周期随之增长为36个月。

他估测，在这样的发展速度下，更多来自恒星的发射电波将被观测到，并保证在20年内找到第一个地外文明。

SETI联合会的执行负责人保尔·舒认为塞斯·休斯德克的预测忽视了一个最重要的因素：“他完全按照人类已经发展的文明来进行估算，并且基于已有的发展趋势和投资。另外，人类联系的‘另一边’完全是超出人类控制之外的。这必须要求我们知道另外一方是否存在、存在方位、技术水平、以及其它一些因素，可是实际上，我们对此一无所知。” 塞斯·休斯德克承认他的预言存在太多的漏洞，但是他觉得他的理论是正确的：“我的预言的理论基础被SETI所公认。”

外星人与地球人联系：“来信”还是“来电”？

今天的很多科学家都认为，人类是宇宙中惟一的“精灵”的说法，从逻辑上和概率计算方面都说不通。但如果确有外星人，它们如何跟我们联系？

所有寻找外星信号的努力都构筑在一个前提之上：宇宙中必须存在地球之外的另类文明。

很多科学家认为，按照概率计算，宇宙中、甚至于银河系中都应该存在大量有生命、甚至是高等生命的星球；但另一些科学家则认为，形成生命并演变成高等生命、以至于产生文明的条件实际上异常苛刻，银河系中存在另一个文明世界的可能性并没有想象中那么大。

银河系里有多少文明

第一个对这个问题进行理性深思、并进行量化计算的人是美国天文学家弗兰克·德瑞克。1961年，他提出了一个简单的方程式(现在被称为“德瑞克方程”)，来计算银河系中可能存在其它文明的数量。方程式比较容易理解：N=R×f(p)×n(e)×f(l)×f(i)×f(c)×L方程式中，“N”代表的是银河系里可以沟通的文明的数量；“R”代表在银河系中如太阳一般适合孕育生命的恒星形成的速度；“f(p)”代表有行星的恒星所占的比例；“n(e)”代表每个恒星中存在着适合形成生物圈的环境的数量；“f(l)”代表那些能够让智慧生命进化发展的行星的比例；“f(c)”代表那些智慧生命能够达到一定的科技并且试图和外界交流的的行星的比例；“L”代表智慧的、可交流的文明能够存在的时间长短。

这是一个估算公式，公式右边的任何一个因子都不完全确定，并且它们的变数都会影响计算结果。但这样的计算方式至少给天文学家提供了一些有意义的启示，根据这个公式，著名天文学家卡尔·萨根估计，银河系中存在的文明大概有100万个；天文学家海西·马根的估计数是大概50万个；弗兰克·德瑞克本人的估计数是大约10万个。

“10万个和100万个之间有巨大的差别。我认为，银河系中存在的文明数量总的范围，大概是在10万个到200万个之间。”SETI研究所资深天文学家塞斯·休斯德克在接受本刊记者采访时总结说。正是这位天文学家乐观地估计人类应该能够在20年内捕捉到地外文明发出的信号，“依据我的推算，假设银河系中只有10万个地外文明，他们发射的信号也将在2020年之前被我们捕捉、识别。”

“写信”的方式更便宜？

很少有严肃的科学家会谈“外星人乘UFO拜访地球”之类的话题。因为具有一定天文学知识的人都知道，宇宙过于浩淼，生命在星际间旅行是不可思议的。相比之下，在星际间进行通信则要现实得多。

传统的观点认为，外星人也会和我们人类一样，采用电磁波来发射信号，这似乎是一种比较便捷的方式——最主要是因为电磁波速度快。哥瑟普·科克尼和菲利普·莫里森在《探索星际通信》论文中就是这样认为的。

然而，在9月2日出版的《自然》杂志封面文章《寻找外星人》中，来自美国新泽西州立大学电子与计算机工程系的克里斯托弗·罗斯和乔治·怀特两位博士却提出一种新观点：经过精密计算，他们得出结论，如果外星人想让其他文明了解有关自己的更多信息，那么向宇宙空间发送物品的“瓶中信”方法比发射电磁波的方法能量效率更高。他们因此提议：我们应当马上开始在太阳系中搜索来自外星的“人工制品”。

文章中，罗斯和怀特认为，如果在数十光年之外的地方确有智慧生命存在，那么利用电磁波，可以在一个人的有生之年内完成和该处外星人进行“我们在这里”之类简短的双向联系。

而如果是一束能够到达足够远(比如1000光年)的圆柱形的无线信号，就算这些信号能够被对方接收到，也已经消耗了大量的能量而变得极其微弱。同时，无线电波发射信息需要保持很高的重复率，以便让对方在随机的状况下接收到。而要在无线电波中装载能够被对方破译的大量信息，则更是难以办到。

由此，罗斯和怀特在文章中断言，“几乎可以确定，人类和外星人的首次接触，必然是通过“瓶中信”这样的方式，而不是通过无线电波获得的。”

这种观点会不会影响SETI的战略决策呢？同一期《自然》杂志的一篇文章评论说：“短短的‘我们在这里’的信息似乎由电磁波来发射更加有效，而我们也应该继续寻找外星人发射的同样类型的信号。同时，我们也许还应该在太阳系里寻找那些来自外星高级智能生物发送过来的‘瓶中信’。这些外来的信使可能进入太阳、行星的轨道，或者停留在某颗行星、卫星或是小行星上……”

我们能解码外星信号吗？

无论采用的是“瓶中信”还是电磁波的方式来跟其它星球上的文明联系，都存在一个问题：其它星球上的文明生物能“解密”它们吗？

得到肯定答案似乎必须存在一个前提：每一种生命在进化到高级文明时，他们的基本思维方式都会趋向一致，并最终导致他们的科学方法、科技手段相互类似。假如其它星球的文明按照完全不同于地球文明的发展轨迹前进——他们根本没有经历过电子芯片、电磁波，也不依赖于相对论而发展到比我们更高的文明阶段，这意味着，地球人类寻找外星人及其信号的一切努力可能都是徒劳的。

“在家搜寻外星人”(SETI@Home)组织主席戴维·安德森在接受本刊记者采访时对这个问题表示了自己的看法：

“如果确有外星文明存在，他们和我们会有很多的相同之处：我们生活在同一个宇宙中，有同样的物理学规律，同样的化学，同样的数学真理。比如毕氏定理(即勾股定理)，无论你身处何处都是适用的。人类发展了非常不同的语言系统(如汉语和英语)，但是我们依然能相互沟通理解。有时候，我们需要像罗塞塔石头一样的东西来解密一种不为人知的语言。如果外星人给我们发来想要我们读懂的信息，那它也很可能会包含一个相当于字典的东西。”

但安德森也不否定另一种可能性的存在：“当然了，外星人用地球人不知道的技术是很可能的。既然我们没有这些技术，我们就听不懂他们。我们所能做的就是使用我们目前所拥有的技术，并且对如何利用我们的‘聆听资源’来将发现生命的机会最大化，做出有可行性的猜测。” 一个来自宇宙深处的信息，也不是非要解密才有价值。安德森说，如果人类发觉一个信息(无论是电磁波或“瓶中信”)很显然是外星文明的证据，即使人类不能理解它在说什么，它也是非常重要的。

专访伯克利大学天文学教授、SETI@home首席科学家丹·沃西默“地球进入了一个最终也许能与外星文明联系上的新时代”

新闻周刊：从SETI项目组的行动看，似乎这些科学家都对外星人的存在抱有很大的期望，并相信他们一定也在跟我们联系。你们的确是这样想的吗？如果是，你们的理由或者依据是什么？

丹·沃西默：我不对地球很快找到外星人抱有很高的期望，但是我的确期望外太空有生命的存在，而且有很多有智慧的生命。

我们曾经以为自己是宇宙中独一无二的。但是，银河系中就有大约两千亿颗以上的恒星，还有大量环绕恒星运行的行星。另外，生命在地球上的起源很早，研究结果显示，生命的产生是一个在别处也很容易发生的过程。所以如果人类是孤独的话，我会觉得很惊讶。

但我们依然没有确凿的证据证明外星文明一定存在。我们下一个问题是找到另外的生命，证明我们并不孤独。

我们的文明是非常年轻的，我们用上无线电也不过100年左右的时间，我们正在学习如何做这件事。所以我想也许在我们有能力找到其他生命之前还有上百年的路要走。

新闻周刊：假如的确存在有高度发展的文明(与今天的地球人相当或更高)的外星人，他们一定会采用电磁波这种通信方式吗？——或者说，任何一种文明的发展都必然会经历与地球人相似的科学发展轨迹吗？

丹·沃西默：我们希望如此，但我们并不能确信事实就是这样。地球人类发射出去的电视电磁波信号现在已经到达了几千个星球，我们希望外星文明也能拥有收音机、电视机或者镭射，或者其它用来偶尔发射信号的东西。也许，会特别幸运地，他们会有意地发送信息给其它星球，包括我们。

在宇宙各处，物理学定律是相同的，因此，从理论上说，其他的文明应该会发现我们的电磁射线，而且我们希望他们发展了与我们相似的科技。也许他们会比我们高级许多，因为我们的太阳年龄大概有50亿年，但有些恒星已经存在近100亿年了，可以想象，它周围存在的文明就可能比我们先进几十亿年。如果那样，或许会有比无线电波更好的方法，他们用的是与地球人类完全不同、更先进的手段，用的是我们没法接受的信号，那么我们目前就根本无法发现它们。

新闻周刊：卡尔·萨根认为，“先驱者”和“旅行者”上携带的光盘被外星人发现的惟一可能就是被他们捕获——它们几乎不可能撞上其它的恒星和行星，因为宇宙空间太浩淼了。那么，同样的道理，如果外星人要用“瓶中信”联系我们，是不是它也不太可能主动飞到我们的地球甚至于太阳旁边？

丹·沃西默：那些太空船被外星人捕获的几率是很小很小的，他们的发射更多是为了唤醒地球人。没有人当真认为它们会被另一种文明的生命捕获，它们只是在太空中游荡的小物体，但是他们给地球上的人们一个讯息，那就是：地球进入了一个最终也许能与外星文明联系上的新时代。所以，这是一个令人警醒的召唤。但是，更可能联系上外星人的是无线电波和电视信号，它们已经向四面八方发射了50年了——也就是，在50光年范围以内的文明应该能够收到我们最早发送出去的信号。

新闻周刊：由于成功的概率是如此之低，似乎SETI研究人员几乎注定了要一辈子忍受失败和孤独。是什么因素在支撑你们的精神？

丹·沃西默：是的，我希望我会发现一些有趣的事情，比如来自外星文明的信号什么的，但是事实上到现在为止仍然一无所获。30年来我一直在SETI进行研究，但我不认为我们有什么让人振奋的发现。

但是这项工作本身的确是令人振奋的，我们所做的事情已经和30年前不一样了，科技总在发展，望远镜更加先进，信号辨别的能力也在进步，就像我提到的，我们曾经只能听到100个频道，现在却能听到1亿个频道了，所以我们是做得越来越好了。支撑我们精神的是一个大家都想知道的非常重要的问题——是不是有外星人呢？ 并且，我猜想、并希望外星文明也会思考与我们所想相同的问题。他们也会问：我们是孤独的吗？还有其他人在宇宙里吗？

摘自 东方网

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