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“中国天眼”发现疑似地外文明信号“三体人”真的存在吗?

来源:ayx爱游戏官网下载    发布时间:2024-07-16 09:06:38

  “FAST最新发现的这些可疑信号很可能来自地球,而不是外星人。”加州大学伯克利分校地外文明研究中心首席科学家丹·维尔海默对《中国新闻周刊》说。维尔海默1979年就开始从事“地外文明搜寻”(SETI)工作,是国际上最权威的SETI研究人员之一,也是张同杰团队的美国合作者。张同杰团队也称,可疑信号是某种射电干扰的可能性非常大。

  维尔海默解释,这些信号可能来自手机、电视、雷达、卫星,以及天文台附近的电子设备和计算机,以无线电波的形式被FAST接受到,由于人类难以区分它们和外星信号之间的差别,因此对观测带来干扰。“虽然在FAST上的实验起步,还在学习怎么样处理干扰信号,分析数据,但在此之前,我有20多年的经验,比如利用波多黎各的美国阿雷西博射电望远镜观测时,曾收到过很多与这次非常接近的信号,它们最终总被证明是一种无线电干扰。”

  1420 MHz频率,是所有SETI人员都会着重关注的搜索对象,因为这是氢原子的发射频率,而当一个氢原子与一个羟基结合时,水就诞生了,这是人类所知道的生命原初构成的最重要元素。1720 MHz是羟基的发射频率,因此,在氢和羟基之间,从 1420 到 1720 MHz 的频率范围被称为宇宙“水洞”,这被美国国家航空航天局(NASA)认为可能是有生命聚集的地方。

  目前,射电望远镜对外星信号的主要搜索范围是从1000-10000 MHz的“微波窗口”。这一“窗口”的信号最易被识别且穿透力强。SETI研究人员进一步聚焦,主要寻找频带宽度在几百赫兹以下的“窄带信号”。维尔海默解释,地外文明发出的信号并不全是窄带,人类寻找窄带信号,只是因为这样更容易将“非自然”的信号识别出来。恒星、脉冲星、类星体,以及银河系中湍急而稀薄的星际气体发出的都是宽带信号,若选择宽带信号去搜寻,我们就很难确认它究竟是来自地外文明,还是宇宙中某一种自然现象。

  FAST投用之前,世界上最灵敏的地外文明观测设备,是2020年12月因结构失控而垮塌的美国阿雷西博望远镜。根据FAST首席科学家、中国科学院国家天文台研究员李菂团队的研究,FAST的综合灵敏度比阿雷西博高10倍,拥有目前世界上唯一的300米级天线,瞬时灵敏度超过其他天线一个数量级以上,而且FAST还拥有更高的测量精度和更大的天区覆盖面。

  张同杰等人在2020年4月发表的论文《基于FAST望远镜的地外文明共时观测》中指出,对来自外星的可疑候选信号,FAST筛选的标准是“信号带宽小于500Hz,维持的时间小于100秒”。筛选之前,FAST会先使用“星云”算法程序对“窄带”干扰信号去除,主要方式是调查信号是否持续在多个天区出现,真正来自地外文明的窄带信号应该只在天空的固定区域出现。同时在很多天区出现的信号,大概率就是来自地球的干扰信号,会被程序去除。不过,结果显示,算法筛选后,仍会残留小部分干扰信号。“到目前为止,没有一种算法可以将噪声干扰完全去除”。

  维尔海默认为,一种更根本的处理方法是将射电望远镜从地球移到月球背面,这里将免受地球上的无线电污染。另外一个办法是使用两个射电望远镜同时检验,比如,一个在贵州,一个在上海,两个望远镜相距千里以上,这样就可以更准确地知道,信号源离我们到底有多远,是在地球附近,还是在更遥远的地方,“就像三角定位一样”。

  地外文明搜寻中,主要有两种策略,一种是更广泛的天空调查,即巡天观测,用望远镜扫过大片天空,寻找可能来自任何方向的地外强信号,另一种更具针对性,将望远镜指向有可能存在生命的指定恒星区域,长时间停留在这里,捕捉较弱的信号。张同杰在论文中指出,FAST未来的目标之一是通过1~2年巡天观测,获得一些好的候选目标信号,并对候选目标进行后续观测,进一步检验候选目标的可信度与可重复性。

  1959年9月19日,第一个人造卫星发射两年后,物理学家菲利普·莫里森和朱塞佩·科科尼在《自然》上发表论文《寻找星际通信》,首次分析了宇宙中各种频率的射线,提出无线年,德雷克在格林班克举办的第一次较严肃的SETI会议中,提出了著名的“德雷克方程”,希望能够通过公式计算出:银河系中究竟存在多少能够被人类检测到的外星文明(N)。德雷克本人对N的估算是10000,但很多科学家对此存疑。

  历史上曾出现过很多疑似“N=1”的情况,大多被证明是乌龙,另一些至今没有答案。其中最著名的是1977年8月15日收到的“Wow!”信号。这一天,美国俄亥俄州立大学的“大耳朵”望远镜探测到了一组“非常像地外文明”的信号,来自人马座M55球状星团西北方向,窄带,强度大,最重要的是,信号频率正是氢原子的发射频率1420 MHz。当天的观测者杰里·埃曼在数据记录纸上标出该信号的强度数值,并情不自禁地写下“Wow!”。遗憾的是,天文学家后来在不同望远镜上尝试了多次,始终没有在同一方向搜索到重复信号。直到现在,“Wow!”仍是已发现的所有“可疑信号”中的最强候选者。

  1984年11月,非营利科学机构SETI研究所成立,1995年至2004年间,研究所开展了当时世界上最全面的地外文明搜寻项目——“凤凰计划”,利用澳大利亚帕克斯射电望远镜、格林班克的国家天文台望远镜和美国阿雷西博望远镜,一共观测距离地球200光年以内的800个恒星系统。从2007年开始,SETI研究所有了一个更强的“聆听”设备——艾伦望远镜阵列。这是第一台专门为地外文明搜寻设计的射电望远镜,静静地坐落在旧金山以北的喀斯喀特山脉深处,由42 个无线电天线在地面上排列而成。阵列式设计允许同时搜索多个恒星,使搜寻速度提高了至少100倍。SETI研究所预计,艾伦望远镜让人类未来二十年内可以将搜索范围扩大到100万颗恒星。

  目前,研究所与NASA合作,开普勒望远镜发现的数千颗候选“宜居”行星,都成为艾伦望远镜阵列的重点观测对象。2015年7月,NASA在太阳系外发现了一颗目前为止“最接近地球”的类地行星“开普勒-4525b”。但SETI研究所用艾伦望远镜对这颗地球的“表亲”观测,没有一点结果。目前,艾伦望远镜接收器的系统更新后,可以将信号覆盖至1000 MHz 至 15000 MHz。

  让人类不解的是,为什么这么多年来,还未曾发现地外文明?1950年,意大利裔美国物理学家恩里科·费米问出了几千年来人类文明最想回答的问题:“我们在宇宙中是孤独的吗?”1973年,麻省理工学院天文学家约翰·鲍尔提出了一种解释:就像人类在动物园里观察动物,外星人可能也正在默默地观察人类。他们故意避免和人类接触,把人类文明圈隔出来,就像宇宙中的“自然保护区”,或者仅仅是为了“监视”人类,这就是著名的“动物园假说”。

  2016年,英国圣安德鲁斯大学天体物理学家邓肯·福根对这一假说提出质疑,他认为,假说实现前提是多种外星文明一定要通过签署协议,建立一个统一的“银河俱乐部”,否则只需要一个“不同政见者”,不接触原则就会被打破。这听起来完全是人类社会的思维方法。事实上,对于外星文明可能会发出什么样的信号,所有猜测都建立于人类对自身社会的认知。

  在维尔海默看来,最佳的SETI策略是多重搜索,检测尽可能丰富的波长和信号类型,比如激光和红外线,而不单单是无线电。他表示,迄今为止人类进行的SETI研究只检测了无线电频谱的“一小部分”,还有少量研究关注红外波长。因此,地球人仍在“最浅层的地方”摸索,甚至在已检测到的信号中,可能就隐藏着地外文明的讯息。

  2017年,SETI研究所启动了一项新计划“激光SETI”,重点捕捉以前可能被忽视的“快速闪烁的激光信号”。与无线电相比,激光通信优势可以“包裹”更多能量,原则上激光每秒传输的信息是无线倍。首批两台望远镜已经建成,分别位于加利福尼亚的索诺马县和夏威夷毛伊岛。观测时,两台望远镜以不同角度同时对准天空同一个区域,每秒扫描150度的夜空弧度超过一千次。等全部望远镜开始运行,该计划将能够监测西半球大约一半的夜空,并且实现真正的连续观测。“全天全时”一直是SETI研究者所追求的目标。

  2022年5月,美国国会举行了半个多世纪以来的第一次UFO听证会,五角大楼官员在会上展示了几个难以解释的影像:从FA-18 战斗机窗户拍摄到的球形物体;一个发光的绿色三角形正在空中移动。NASA随后宣布要组建一个专门的UFO研究小组,这是它第一次介入不明飞行物调查,此前这类研究被多数科学家斥为“不是真正的科学”。

  对于“动物园假说”,很多天文学家对其背后的“监视”意味不寒而栗。从人类开始“聆听”宇宙时,是否要主动向外星人发送信号,一直是科学家们激辩的中心,目前,主流观点持否定态度。美国天体生物学家道格拉斯·瓦科赫则不同,他认为要想让“银河动物园”的管理员现身,人类能够最终靠向附近恒星发送强大的、信息丰富的无线电信号向外星人介绍自己,“他们可能就会回应我们”。“他们在外面,并且已经明白我们在这里,为了进入银河俱乐部,我们一定要提交申请,也许甚至支付一点会费。”

  与“主动搜索派”相对,大多数科学家认为主动“打招呼”会让地球面临“暴露的风险”。2015年9月,在一个搜寻外星人的“突破聆听”项目启动会上,发起人之一、剑桥大学宇宙学家斯蒂芬·霍金明确警告,不要对宇宙“大喊大叫”,因为地球之外阅读人类信息的文明可能“比我们早了数十亿年”,它们会更强大。他认为,这些先进的外星文明可能具有与人类同样的暴力、侵略和种族灭绝特征。这正是《三体》所描写的故事。

  2017年,METI连续三天向12光年之外的鲁坦星发射了重复信号,这是距离地球最近的恒星系统,包含一颗潜在的“宜居行星”。与“阿雷西博图像”相比,这条信息更为复杂,包含了很多基础数学、物理学概念和一些科学知识,包括告诉外星人为什么1+1=2,解释无线电信息如何读取以及人类的时间概念是什么。瓦科赫乐观估计,如果一切顺利,人类在2042年前就可以收到外星人的回复。METI第二条信息将于2022年10月4日发送。这一次目标是距离地球39光年的恒星TRAPPIST-1,TRAPPIST-1将收到一个更丰富的“包裹”:元素周期表的细节、原子的组成,以及英国爵士摇滚乐队The Comet Is Coming演唱的歌曲和俄罗斯音乐家爱德华·阿尔捷米耶夫创作的《对上帝使者的颂歌:地球之美》。

  1977年的一次“对外传播”中,两艘宇宙飞船搭载的“黄金唱片”更是汇集了人类文明的精华:包括115幅图像,图像中有太阳光谱、水星、火星、人体解剖图、胎儿、男女关系图、地球内部结构、大陆漂移等,搜集的声音中有海浪、风、雷的声响,座头鲸的歌声,55种人类古代、现代语言连续说出的“你好”,中国的吴语,巴赫、贝多芬、莫扎特的音乐精选等。

  与科学家想象的不同,慢慢的变多的研究显示,普通公众其实对外星人并没那么大的敌意,而且相信“外星文明确实存在”的人数在逐年增加。盖洛普民调结果为,1966年至1987年,相信外星文明存在的人数占比从34%上升至50%。1997年,在马里斯特民意研究所的一项调查则显示,86%的受访者认为银河系邻居是友好的,而不是敌人。到了2021年7月,皮尤民调机构发布的一项最新调查显示,51%的美国人认为“不明飞行物(UFO)”可能来自外星智慧生命,约87%的收房的人说UFO根本不会对美国构成安全威胁。

  美国加州大学戴维斯分校心理学教授阿尔伯特·哈里森在《恐惧、混乱、平静和喜悦:人类对外星文明的反应》一文中指出,目前为止,人类对外星人的反应是科学、想象和媒体炒作的混合体。千禧年前后,人类相信外星文明是明智、善良和友好的,外星文明是“乌托邦社会”,那里没有战争、死亡和疾病,可以帮助人类停止核试验。AI时代,又有的人觉得外星生命存在于计算机电路中,可以“生活”在0和1存在的任何地方。

  1989年国际宇航科学院批准了一份《SETI检测后协议》,根据协议,发现外星信号后,任何国家、机构和个人禁止在未就消息内容达成全球共识的情况下向外星文明“回复”。但该协议不具有法律上的约束力。维尔海默指出,这个协议只是第一步,联合国最好能让所有国家在发现信号之前就通过这样的议定书,因为检测到信号后就更难达成一致。“是否要回答的决定,应该由所有国家和地球上每一个人共同决定,这是全人类的问题。”维尔海默说。

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