寻找宇宙中的“他者”:外星生命的探索之旅

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在1967年的剑桥大学,一位名叫Jocelyn Burnell的研究生用一台新造的射电望远镜对天空进行扫描时,发现了一件奇怪的事情。望远镜捕捉到了一个似乎在脉冲的射电信号,脉冲间隔正好为1.33秒。起初,人们认为这不过是人为干扰,但很快,这个信号就被确认来自深远太空,且其脉冲的精确性是前所未有的。这引出了一个问题:这是自然现象,还是另一个文明的传输信号?

这个射电源被命名为LGM-1,即“小绿人”的缩写,Burnell herself甚至怀疑自己是否真的发现了地球外生命的第一个迹象。不过,自然解释很快就浮现出来,我们现在知道这些脉冲信号是由快速旋转的中子星——也就是脉冲星——产生的,它们发出的辐射束类似于灯塔发出的光束。

如果这些都不足以激发你对宇宙的好奇心,那么以下的内容可能会让你屏息以待。自那时起,一个名为“搜寻地外文明”(Search for Extraterrestrial Intelligence, SETI)的国际项目一直在积极监听人工传输信号,但迄今为止,我们似乎是在向宇宙深处单向传播。

然而,我们的射电信号已经泄露到太空中近一个世纪,任何距离我们大约100光年内的偷听外星人可能都已经注意到了我们的存在。但超出这个无形的射电气泡,地球只是众多恒星中一个默默无闻的小点。随着技术的进步,这种射电泄露正在显著减少,地球可能很快就会恢复到射电静默的状态。

更大的望远镜,如正在南非和澳大利亚建设的平方公里阵列(Square Kilometer Array),可能足够灵敏,能够探测到数百光年外类似地球文明的微弱射电签名。但要探测更远的信号,就需要更刻意地尝试交流。

例如,先进文明可能会建造强大的信标来增强其射电亮度。这些信标将非常昂贵,因为它们需要消耗大量能量长时间运行。一种成本较低的替代方案是聚焦辐射,而不是全方位广播。

我们可能已经接收到这样的星际信息。1977年,一个名为“Wow!信号”的短暂能量爆发横扫地球,尽管多次尝试再次检测,但这个信号再也没有出现过,其来源至今未明。

为了提高我们的机会,我们需要限制我们的目标选择,寻找其他技术和生物特征。1995年,人们发现了第一颗围绕类似太阳的恒星运行的系外行星。现在我们知道,银河系中数以百亿计的恒星中,大多数至少拥有一颗行星。我们还知道,数十亿颗行星与地球大小相似,且在其母恒星的宜居带内运行,这意味着其表面可能存在液态水——这是我们所知生命存在的关键因素。

此外,数以亿计的系外卫星也可能具备支持生命的条件。有了这些知识,2017年,一条信息被发送到迄今为止发现的最接近且最类似地球的系外行星。这条信息包含了一些音乐作品和关于人类的基本信息,如果该行星有人居住,我们可能会在2044年收到回复。

但是,宜居性并不保证有生命存在。为了确定一个可能支持生命的行星是否真的有生命,需要进行更仔细的观察。例如,通过分析系外行星大气层中透过的星光,可以推断出其化学成分。

一个富含氧的大气层的光谱将与一个富含氢的大气层的光谱不同。由于光合植物和生物是地球上大量氧气的原因,一个具有类似氧气浓度的系外行星大气层可能表明有生命存在。

然而,宇宙的沉默可能令人不安。人类现在正处在检测系外行星生物标志物的边缘,但地球已经辐射出可检测的生物标志物数十亿年,然而,据我们所知,它并没有吸引任何外星天文学家的注意。

这种期望与缺乏外星生命证据之间的明显矛盾被称为费米悖论。考虑到宇宙的巨大体积和年龄,为什么它看起来如此寂静?

可能存在无数的解释。也许生命很常见,但智能生命极为罕见。也许存在一个障碍,对生命来说是不可能的或是难以克服的。

也许我们严重低估了外星生命的异质性。地球上的所有生命都是碳基的,依赖水,但生命理论上可能是硅基的,可能在液氨的海洋中繁盛。正如我们寻找我们所知的生活,外星人可能也在做同样的事情。

也许一个先进的文明确实在遥远的过去访问过我们,除非有某种访问的证据存活了数百万或数十亿年,否则我们永远不会知道。即使是在近期的过去,这样的访问也可能被误解为神明从天而降。

也许所有文明最终都会发展出超越物理现实的技术。例如,现实可能被超现实的模拟所取代。通过将意识转移到这些虚拟奇境中,一个人可以实现数字永生。自然的恩赐将难以与乌托邦的承诺竞争。在银河系中,先进的文明可能只占据几个恒星系统,因为它们探索的是内太空

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