接觸地外文明
王艷紅 杜磊
在電影中常�？吹竭@樣的情節(jié)：閃閃發(fā)光的飛碟從天而降，然后從里面走出綠皮膚、大眼睛的小矮人，口中念叨著“我們?yōu)楹推蕉鴣怼保ó?dāng)然，也有不打聲招呼就要?dú)绲厍虻哪欠N）。而在現(xiàn)實(shí)中，飛碟總是能成為報(bào)紙關(guān)注的焦點(diǎn)，或者說，一種時(shí)髦。馬丁·加德納的一段話正好能描述這種情況：“當(dāng)人人都看到飛碟時(shí)，你自己當(dāng)然也愿意看到一次�！庇谑蔷陀辛烁鞣N各樣的飛碟和外星人：像草帽的飛碟、像雪茄的飛碟、像蛋糕的飛碟；綠色的外星人、紅色的外星人，綁匪外星人、小偷外星人（專門偷走牧場上動物的器官）以及浪費(fèi)糧食的外星人（“麥田怪圈”的騙局）。 然而，這一切都不可信。當(dāng)我們向這些現(xiàn)象尋求非同尋常的證據(jù)時(shí)，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)現(xiàn)象可以歸結(jié)于人類的飛行器、氣球、自然現(xiàn)象、目擊者的幻覺以及徹頭徹尾的騙局。而剩下的案例也不能提出強(qiáng)有力的證據(jù)證明那就是外星人的飛船。而把不明飛行物當(dāng)作外星人的飛碟也是不合適的。你看到的任何“不明”物體都可以被稱作不明飛行物，例如你的鄰居在21樓扔下的一個(gè)垃圾桶蓋子（有趣的是，某些“飛碟”照片正是用類似的物體偽造拍攝的）。
事實(shí)上，科學(xué)家認(rèn)為，一個(gè)地外文明曾經(jīng)造訪、并且現(xiàn)在還在地球附近監(jiān)視人類的說法是不可信的。有人曾經(jīng)計(jì)算過，假如銀河系內(nèi)有100萬個(gè)文明，而每年只有一艘飛船到達(dá)地球，那么整個(gè)銀河系中每年發(fā)射的飛船大約有100億艘，而且制造這些飛船所需的金屬大約是銀河系中所有金屬儲量的1%。換句話說，一個(gè)文明只有傾其所有才能達(dá)到造訪我們的可能，而像旅行者號這樣的人造物體被另一個(gè)文明發(fā)現(xiàn)的可能性基本上可以忽略不計(jì)。
這一結(jié)論或許讓人非常失望，那些原本讓人激動的飛碟和外星人全都變成的泡影�；蛟S你要指責(zé)我打碎了一些人的夢想，然而，世界上還有更令人激動地、嚴(yán)肅的科學(xué)研究：科學(xué)家雖然不屑于飛碟和外星人的傳奇，卻一直致力于科學(xué)的搜尋地外生命的跡象。
宇宙漂流瓶
1974年11月16日，在波多黎各落成了一座巨大的射電望遠(yuǎn)鏡——阿雷西博射電望遠(yuǎn)鏡。正如新船下水要敲碎一個(gè)酒瓶，作為落成典禮的一部分，科學(xué)家用它向武仙座球狀星團(tuán)M13發(fā)出了一封“地球電報(bào)”。這個(gè)地球漂流瓶需要2·4萬年才能到達(dá)M13附近。這是人類第一次有意識地向宇宙的其他部分表明自己的存在。
既然我們能向外拍發(fā)這樣的電報(bào)，為什么不去聽一聽別人會不會給我們廣播一點(diǎn)什么？事實(shí)上，早在1960年，天文學(xué)家弗蘭克·德雷克就領(lǐng)導(dǎo)開展了這樣的一個(gè)計(jì)劃，稱之為“奧茲瑪”計(jì)劃（Project Ozma）。這個(gè)名字來源于鮑姆的童話《綠野仙蹤》）。這個(gè)計(jì)劃使用一架26米的射電望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行了幾個(gè)月的觀測，結(jié)果一無所獲。然而，科學(xué)家認(rèn)為使用無線電追蹤地外文明的蹤跡是可行的。經(jīng)過計(jì)算，把一個(gè)英文單詞用波長3厘米的微波發(fā)射到1000光年外的地方，并且用地球現(xiàn)有的技術(shù)把它接收到，只需花費(fèi)不到1美元。這與前面提到的向銀河系發(fā)射宇宙飛船的花費(fèi)形成了鮮明對比。
那么，應(yīng)該在什么頻率上追蹤地外文明的“漂流瓶”呢？科學(xué)家主要把目光放在了1.42GHz、1.667GHz、22GHz附近的微波波段上。第一個(gè)頻率是氫原子發(fā)出的無線電波的頻率、第二個(gè)是羥基（-OH）的頻率、第三個(gè)則是水分子的。這些頻率被形象地稱為宇宙“水坑”（water hole）——不是非洲大草原上動物們喝水的地方，而是被認(rèn)為最有可能進(jìn)行星際通訊的波段。選擇這些波段的理由是，氫是宇宙中最豐富的元素，羥基和水在生命活動中扮演了至關(guān)重要的角色。
所有這些尋找“漂流瓶”的項(xiàng)目有一個(gè)共同的名稱：搜尋地外文明（SETI）�，F(xiàn)在，最大的無線電SETI是“鳳凰”計(jì)劃（Project Phoenix）。SETI不產(chǎn)生任何短期的、直接的經(jīng)濟(jì)效益。像所有的SETI計(jì)劃一樣，包括“鳳凰”計(jì)劃的研究人員也時(shí)常感到經(jīng)費(fèi)的拮據(jù)。不過，人們可能更加熟悉另外一個(gè)SETI計(jì)劃，那就是SETI@home。我曾經(jīng)介紹過這個(gè)著名的計(jì)劃。它是由加州大學(xué)伯克利分校開展的，借助一個(gè)屏幕保護(hù)程序處理阿雷西博射電望遠(yuǎn)鏡接收的無線電信號，目前已經(jīng)有幾百萬人參與到了這個(gè)計(jì)劃中。
當(dāng)然，科學(xué)家也不緊緊盯著“水坑”，他們同樣也監(jiān)視某些紅外線、紫外線甚至可見光波段。光學(xué)波段的SETI是最近才興起的，追蹤目標(biāo)是地外文明發(fā)出的激光脈沖
尋找行星
像我們這樣的有機(jī)體，不能忍受高溫。所以，我們只能生活在條件適宜的行星上。如果地外文明也是有機(jī)體，那么他們也要有一個(gè)適宜的行星。我們的銀河系有1000億顆恒星，沒有理由認(rèn)為適合生命產(chǎn)生的行星只有我們地球一個(gè)。
然而，尋找行星要困難得多。行星不發(fā)光，體積相對來說非常小，即使是今天最大的望遠(yuǎn)鏡也不能直接看到恒星�？茖W(xué)家使用一種“間接”的方法尋找行星。如果某顆恒星擁有行星，在旁觀者看來，它們其實(shí)是在相互繞行，就像跳舞一樣。在這個(gè)過程中，恒星到我們的距離忽近忽遠(yuǎn)，它的光譜也一會兒“偏藍(lán)”，一會兒“偏紅”。這叫做多普勒效應(yīng)，類似于汽笛在迅速靠近我們時(shí)候的變調(diào)。
借助于這種方法，科學(xué)家已經(jīng)辨認(rèn)出了大約80顆類似的行星。有點(diǎn)讓人失望的是，他們大多類似于木星，是氣體行星，質(zhì)量是地球的數(shù)百倍，并不適宜生命的存在。
幸運(yùn)的是，科學(xué)家還擁有別的觀測手段。NASA進(jìn)行的一項(xiàng)被稱為“類地行星搜尋”(TPF)計(jì)劃就是其中之一。TPF利用所謂的“干涉測量法”，讓科學(xué)家能夠“看到”數(shù)十光年之內(nèi)的行星。另外一項(xiàng)計(jì)劃是所謂的“開普勒”空間望遠(yuǎn)鏡�！伴_普勒”是一個(gè)一米直徑的望遠(yuǎn)鏡，計(jì)劃于2006年發(fā)射升空。當(dāng)行星從恒星表面掠過的時(shí)候，對于觀察者，恒星的亮度會稍微降低�！伴_普勒”的工作就是辨別出這樣的亮度降低現(xiàn)象，尤其是類似地球這樣的行星造成的亮度降低。
氧氣也能成為尋找地外生命跡象的標(biāo)志。氧氣的性質(zhì)比較活潑，很快就和別的物質(zhì)結(jié)合。正是因?yàn)楣夂献饔貌艑?dǎo)致地球大氣中較高的氧氣濃度，而在10億年前，它的濃度還不到現(xiàn)在的一半。天文學(xué)家可以借助光譜分析測量出行星大氣層的氧氣含量。如果某顆行星的氧氣含量異乎尋常的高，那么那里就可能存在著生命。同樣，二氧化碳和水也在被關(guān)注之列。
最終的答案
搜尋地外文明是一項(xiàng)嚴(yán)肅的科學(xué)研究，我們什么時(shí)候才能得到答案？或許是明天，或許是1萬年。既然地球上的生命能夠從無生命的物質(zhì)中產(chǎn)生出來，那么在宇宙中的其他地方也有可能發(fā)生類似的故事。德雷克提出過一個(gè)計(jì)算銀河系中文明數(shù)量的著名公式，即德雷克公式。這個(gè)公式中包含一個(gè)重要的因子，即一個(gè)文明能夠維持的時(shí)間。作為一個(gè)物種，能不能安全地度過掌握危險(xiǎn)技術(shù)的最初階段（例如，人類能否不被自身創(chuàng)造出來的核武器毀滅？），而變得理性，這至關(guān)重要。不同的人對于文明延續(xù)的時(shí)間有不同的看法，樂觀的人得出的結(jié)論是銀河系中有1000萬個(gè)文明，而悲觀者的數(shù)字是不超過1個(gè)。
那么，到底有沒有地外文明？從科學(xué)角度講，任何結(jié)論都需要證據(jù)，而且一個(gè)非同尋常的結(jié)論需要非同尋常的證據(jù)。1997年，根據(jù)卡爾·薩根的同名小說拍攝了一部科幻電影《接觸》（Contact）。盡管是科幻電影，下面的這段臺詞可以稱得上科學(xué)家對于這個(gè)問題的典型回答——
“宇宙中其他地方還有人嗎？”
“問得好，你說呢？”
“我不知道�！�
“回答得也好，你是個(gè)懷疑論者。重要的是，你們要去尋找自己的答案。不過有一點(diǎn)我可以告訴你們，宇宙是一個(gè)非常大的地方，它要比任何人所能想象的大得多。如果只有我們，那就太浪費(fèi)空間了，對嗎？”
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