外星運輸系統可能是搜尋地外文明的關鍵

一位哈佛教授設計了一套方案,透過追蹤外星人如何在不同世界之間通勤來探測他們

艾維·洛布(Avi Loeb)提出了一種關於如何尋找外星文明的非正統新想法——這並不令人驚訝。作為哈佛大學天文系的主任,洛布的大部分職業生涯都在思考宇宙大爆炸後第一批恆星是如何誕生的,以及星系是如何形成的。但最近,他對尋找地外智慧生命(SETI)產生了興趣,並且他傾向於用不尋常的方式來研究它。

例如,在過去的幾年裡,洛布曾建議透過尋找冥王星上的人工照明來尋找外星人,儘管外星人(ET)在那裡建立前哨站的可能性很小。他還提出嘗試探測遙遠系外行星上的工業汙染。他最新的想法,在一篇論文中闡述,他和一位合著者剛剛將其釋出在網上:我們應該尋找外星人可能用來發送光帆,使其在他們家太陽系行星之間漂浮的微波束。“我不認為這是瘋狂的,”加州SETI研究所的資深天文學家賽斯·肖斯塔克(Seth Shostak)說。“這是一個聰明的想法。”至少在理論上,光帆本身是真實存在的;它們使用巨大的超薄聚酯薄膜來捕捉太陽風,使它們能夠在沒有火箭的情況下攜帶有效載荷穿越行星際空間。由行星協會贊助的一個原型正在進行中,該協會已經執行了一次測試任務,並希望明年進行全面的演示飛行。

“不幸的是,”洛布說,“太陽光中的推力不足以提供非常強的加速,因此人們可以想象使用人工輻射來代替。” 洛布和他的合著者,哈佛-史密森天體物理中心的一位博士後愛因斯坦研究員詹姆斯·吉洛克(James Guillochon)認為,基於效率和其他因素,微波將是最佳選擇。他們認為,為了在系外系統中快速地在行星之間移動,你需要一個大約一太瓦功率的微波束。“這大約是地球總輸出的十分之一,”洛布說——有點多。但這是他在談論外星人,所以他們可以合理地實現它,使用一個強大的地面微波發射器瞄準光帆。


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大部分能量將被光帆捕獲。然而,一些能量不可避免地會從邊緣洩漏,因此這兩位天體物理學家進行了一些計算,看看是否可以從地球上探測到洩漏。他們的方程式表明可以。“使用現有的天線,它很容易在數百光年之外被探測到,”洛布說。訊號會以能量爆發的形式到達,這是由帆的一側洩漏引起的,然後是一個停頓,然後是另一側的類似脈衝——作者說,這種模式將它與微波的自然來源區分開來。

我們唯一能看到微波的時候是當光束或多或少直接指向我們的時候。並且由於外星人可能會用它們在行星之間旅行,所以所涉及的兩個世界必須沿著與地球的視線排列。這隻會發生在從我們的角度來看邊緣定向的太陽系中——這正是開普勒太空探測器一直在大量發現的太陽系型別。因此,洛布說,現在很清楚該把我們的天線指向哪裡。

然而,這樣做是否值得並不那麼清楚。“這並不荒謬,”高等研究院的弗里曼·戴森(Freeman Dyson)說,他在1960年的一篇科學論文中提出了自己的開箱即用的SETI策略:尋找完全用人工空心“戴森球”包圍其恆星的文明所產生的紅外線洩漏,以捕獲每一滴太陽能。“但這本身還不夠,”他說。“任何實際的搜尋計劃都應該旨在涵蓋多種可能性,而不僅僅是一種。”

自從天文學家弗蘭克·德雷克進行了世界上第一次SETI搜尋以來,天文學家主要尋找地外無線電傳輸,以及最近尋找外星雷射信標,認為我們應該尋找我們自己已經完善的技術。光帆還沒有完全成熟,更不用說戴森球了,而且用於探測的望遠鏡(包括無線電望遠鏡和其他型別的望遠鏡)的數量也有限。

不過,肖斯塔克說,我們能想到的任何SETI搜尋都基於我們對外星人行為的假設,而我們對這些行為一無所知。鑑於我們僅在一個世紀前發現了無線電,以及更晚近才發現數字計算,外面的任何高階文明都可能比我們更先進。“外星人很可能已經超越了生物智慧,而我們真的不知道機器會選擇做什麼。”他說,發現外星人很可能會意外發生,這是某個與SETI無關的觀察或實驗的結果。在這種情況下,他說,“我讚賞[洛布和吉洛克]的跳出固有思維的思考。”

普林斯頓大學資深天體物理學家愛德華·特納(Ed Turner)也感覺相同,他是洛布關於尋找冥王星上人工照明的思想實驗的合作者(如果,在某種極其不可能的情況下,外星人選擇在那裡建立城市)。他說,“與艾維在SETI和類似的推測性主題上合作,有點像買彩票。它極有可能一無所獲,但如果你碰巧非常幸運,它最終可能成為你職業生涯中最重要的工作。”

這非常符合SETI的最初精神,在1959年的一篇自然雜誌論文中闡述,該論文啟發了弗蘭克·德雷克在第二年啟動了第一次無線電搜尋。“成功的可能性很難估計,”合著者朱塞佩·科科尼菲利普·莫里森寫道,“但如果我們從不搜尋,成功的機會就為零。”(大眾科學是自然出版集團的一部分。)

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