去年春天的一天，弗蘭克·德雷克回到位於西弗吉尼亞州綠岸的射電天文臺，重複他在 1960 年作為一名 30 歲的天文學家首次在那裡進行的搜尋。綠岸擁有世界上最大的可操縱射電望遠鏡——一個 100 米寬的無線電天線。德雷克想將它對準他 50 年前觀測過的兩顆類太陽恆星，鯨魚座 τ 星和波江座 ε 星，每顆星都距離地球略多於 10 光年，看看他是否能探測到來自可能存在於繞這兩顆恆星執行的行星上的任何文明的無線電傳輸。對於這位率先在全球範圍內開展被稱為 SETI（搜尋地外文明）的合作努力的人來說，這次重返觀測很大程度上是象徵性的。年輕時，德雷克曾半期待著能找到一個充滿類似外星智慧生物業餘無線電閒聊的宇宙。年長的德雷克並不期望從鯨魚座 τ 星或波江座 ε 星那裡得到任何這樣的驚喜。正如一些天文學家所說，外星通訊的缺失——“大寂靜”——在經過五十年的搜尋後仍然沒有打破。然而，德雷克仍然堅信，SETI 取得成功只是時間問題。
“五十年前，當我進行第一次搜尋時，花了兩個月的時間——在綠岸天文臺進行了 200 小時的觀測，”德雷克說，他現在是位於加利福尼亞州山景城的 SETI 研究所的名譽主席。“今年我回去時，他們給了我一個小時來重複實驗。結果證明時間太長了。只用了十分之八秒——每顆恆星用了十分之四秒！而且搜尋效果更好了。我在更寬的頻帶、更高的靈敏度和更多的頻道上觀察了同樣的這兩顆恆星，只用了十分之八秒。這表明我們已經取得了多大的進步。而且改進的速度根本沒有放緩。”
在過去的 50 年裡，計算機處理能力大約每兩年翻一番。德雷克和其他 SETI 科學家認為，在 30 年左右的時間裡，計算技術的進步將使他們能夠篩選來自我們星系中 2000 億顆恆星中的足夠頻率，從而有合理的機率找到來自地外文明的訊號。“我的猜測——‘猜測’是恰當的詞——是我們星系中目前可探測到的文明數量為 10,000 個，”德雷克說。“這意味著每數百萬顆恆星中就有一顆擁有可探測到的文明。”他補充說，他的估計假設一個技術文明的平均壽命約為 10,000 年。“在 20 或 30 年內，我們將能夠觀察 1000 萬顆恆星。這就是挑戰，即使它是基於猜測。”
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SETI 研究所高階天文學家塞斯·肖斯塔克說，德雷克可能過於保守。“如果這項實驗有價值，它將在二三十年內取得成功，”他說。“如果它沒有成功，那麼我們的假設中就存在根本性的錯誤。如果它要發生，那很快就會發生。”
當然，德雷克和肖斯塔克的說法可能完全錯誤。不難找到一些天文學家，他們會將我們星系中的文明數量定為一個——我們自己。但是，如果德雷克和肖斯塔克是對的——如果我們在幾十年內就能發現我們並非孤身存在於宇宙中——那又會怎樣？當我們探測到來自外星智慧生物的訊號後會發生什麼？我們甚至可以翻譯資訊嗎？資訊中是否有可能包含能夠改變我們文化的知識？回應並向來自其他世界的生物揭示我們的存在是否會很危險？
如果 SETI 科學家發現這樣的訊號，絕對不會發生的一件事是政府掩蓋或任何形式的陰謀秘密。全世界幾乎會立即得知這個訊息。肖斯塔克對此確信無疑。SETI 研究所研究中心主任吉爾·塔特也是如此。他們確切地知道當他們最終找到訊號時事件會如何發展，因為在 13 年前的一個六月早晨，他們認為他們已經接收到了一個訊號。
彩排
這發生在早上 6 點左右。塔特當時在綠岸天文臺，訊號傳來了。這是一組離散頻率的訊號，它們之間間隔均勻，在圖表上看起來像一把梳子。“這顯然是一個人為訊號，”她說。塔特和她在綠岸天文臺的同事遵循他們的協議，以排除誤報。他們將望遠鏡從目標恆星上移開。訊號消失了。他們再次對準這顆恆星。訊號又回來了。通常，他們會使用位於佐治亞州伍德伯裡天文臺的另一臺望遠鏡來驗證訊號的精確來源。但是最近閃電擊中了那臺望遠鏡，燒燬了它的硬碟驅動器。
“那是佐治亞州的農村地區，大約花了三天時間才讓聯邦快遞把更換的驅動器送到那裡，”塔特說。“與此同時，我們在西弗吉尼亞州有望遠鏡時間”——SETI 觀測通常與其他主流天文研究並行進行——“我們將要使用它。在沒有第二個觀測點的情況下，我們唯一能做的就是在兩顆不同的恆星之間來回擺動。”
塔特原定於當天中午飛回加利福尼亞州，她取消了航班，並給她在山景城的助手克里斯·內勒留了一條電話留言，告訴她計劃有變。到了傍晚，被認為是訊號來源的目標恆星開始在地平線以下落下。那時，塔特和她的團隊意識到有些不對勁。儘管目標恆星正在落下，但訊號的來源似乎正在上升，強度絲毫沒有減弱。他們最終確定，訊號來自 NASA 的一顆衛星，即太陽和太陽風層探測器 (SOHO)。
在所有這些興奮之中，沒有人記得給山景城辦公室打電話，告訴他們整個事件都是誤報。與此同時，卡爾·薩根的遺孀安·德魯揚碰巧打電話給山景城，想和塔特談論一些不相關的事情。內勒告訴德魯揚，塔特因在綠岸天文臺研究可能來自地外文明的訊號而被耽擱在那裡。德魯揚立即打電話給《紐約時報》的科學記者威廉·J·布羅德。布羅德反過來又打電話給肖斯塔克以證實這個故事。
“誤報的美妙之處在於你可以看到真正發生了什麼，”肖斯塔克說。“它不再是理論上的了。不是持續五分鐘的誤報，而是你大半天都認為，也許就是它了。你有這些漂亮的協議，但真正發生了什麼？人們不遵守協議。並不是說人們做了任何惡作劇或惡意的事情——你只是沉浸在那一刻的興奮之中，媒體立即打電話給你，人們給他們的朋友傳送電子郵件。”
如果訊號在初步審查中倖存下來——一個很快被第二個天文臺驗證的訊號——做出發現的天文學家將向世界各地的天文臺傳送國際天文聯合會 (IAU) 電報——現在以電子郵件的形式傳送。天文學家使用 IAU 電報相互通知對時間敏感的觀測：超新星、彗星或伽馬射線暴。塔特說，SETI 觀測將像任何其他天文發現一樣對待。“如果發生這樣的事情，我們希望所有能觀察到它的人都立即觀察，”她說。“我們希望人們使用不同的工具，檢查不同的頻率，朝訊號的方向觀察，並嘗試弄清楚它。”
驗證資訊
SETI 科學家認為他們大致知道外星智慧生物訊號會是什麼樣子。為了在自然宇宙無線電發射的背景下明顯地突出人為性，訊號必須是窄帶的，並且將大量能量集中在少數幾個頻率上。諸如脈衝星和星際氣體之類的自然現象會以許多不同的頻率噴射出無線電發射。如果天文臺接收到來自天文距離的窄帶訊號，則訊號源幾乎可以肯定是人為的。
根據世界各地 SETI 研究人員自願採用的非約束性協議，如果 IAU 天文學家確認訊號是真實的，他們將隨後通知聯合國和各國領導人。塔特說，一些慷慨的 SETI 贊助商也將收到謹慎的感謝電話。到那時，做出發現的天文學家就可以自由地舉行新聞釋出會了——如果這個故事還沒有洩露的話。但是即使是這些適度的約束也可能會被打破。“協議只是一個美好的想法，”肖斯塔克說。“它們就像義大利那不勒斯的紅綠燈，”他笑著說。“它們只是建議。”
接下來會發生什麼？一場盛大的宣佈，隨之而來的是頭條新聞？恐慌？慶祝銀河和諧的新時代？如果道格拉斯·瓦科奇是對的，那麼可能以上都不會發生，除了頭條新聞。瓦科奇是一位受過訓練的心理學家，他在 SETI 研究所的辦公室與塔特隔著走廊，並且一定擁有世界上最不尋常的職位頭銜：星際資訊撰寫主任。
“雖然我們可能能夠探測到存在一個至少最初看起來明顯是人為的訊號，但我懷疑即使這種說法也會受到質疑，”瓦科奇說。“會有很多人試圖提出自然的解釋。我認為有一天有人會宣佈我們發現了地外文明，現在全世界都知道了，這種假設是錯誤的，因為在這個過程中會有更多的歧義。這可能類似於最近被認為是合理的說法，即在火星隕石中發現了化石證據——有趣到值得考慮，但現在讓我們在接下來的幾個月裡觀察一下。”
即使訊號被確認為來自地外文明的真實傳輸，天文學家也不太可能在多年內從中提取任何資訊。SETI 的儀器旨在搜尋穩定的、週期性的窄帶無線電脈衝——載波足夠強大，可以在許多光年之外被探測到。脈衝本身不會產生任何資訊，除了它的人為性質。任何資訊內容都可能以脈衝內埋藏的幅度或頻率變化的形式存在。即使是大型射電望遠鏡也需要反覆掃描一小片天空，才能將訊號脈衝建立在背景無線電噪聲之上。這樣做會平均掉可能包含資訊的更精細的時間尺度上的調製。要解析資訊，就需要比地球上最大的天線（位於波多黎各阿雷西博的 305 米天線）強大得多的天線。
“你需要大約比阿雷西博大 10,000 倍的東西，”肖斯塔克說。這樣的望遠鏡可能不是由單個巨大的天線組成，而是由分佈在很大區域並透過電子方式連線的許多較小的天線組成。建造這樣的儀器需要國際合作和資金，並且不能保證資訊——如果訊號包含資訊——能夠被破譯。“這不是你一夜之間就能完成的事情，”肖斯塔克觀察到。“那是一個大專案。我認為我們會做的，因為——該死的——我們會想知道他們在說什麼。”
餘波
考慮到政治辯論和建造足夠靈敏以分析訊號的望遠鏡所需的時間，在天文學家或密碼學家能夠開始嘗試破譯來自星星的資訊之前，幾年時間將會過去。因此，雖然與另一種智慧生物的第一次接觸本身將是所有時代最重要的科學發現之一，但缺乏關於外星智慧生物性質的任何進一步知識將限制其直接的文化影響。發現的故事會在一段時間內佔據頭條新聞，但當我們集體注意力不可避免地轉移到其他地方時，科學家們會繼續努力翻譯資訊。
“我毫不懷疑，收到這樣的資訊將是一個巨大且真正激動人心的時刻，”杜肯大學研究 SETI 研究引發的社會問題的政治哲學家查爾斯·T·魯賓說。“但我不認為它會引起巨大的文化轉變，因為外星智慧生物的概念在流行文化和科學界都很普遍。它只會證實許多人已經懷疑為真的事情。”
如果某個國家或國家集團決定建造一種儀器，讓我們有機會破解外星資訊，那麼我們成功的可能性有多大？SETI 的早期倡導者薩根設想，我們可能會收到一本《銀河百科全書》，其中充滿了許多先進地外文明積累的智慧。一些 SETI 研究人員過去認為——現在仍然認為——科學語言可能為交流提供共同基礎。多倫多約克大學的人類學家，SETI 後探測工作組成員凱瑟琳·丹寧對此並不樂觀。
“我們遇到了一個與非面對面交流相關的不可避免的問題，那就是建立指稱物件的問題，”丹寧說。“如果你和我講不同的語言，而且我們在同一個房間裡，我可以指著桌子，然後說‘桌子’，你就會推斷出‘桌子’是我用來稱呼那個東西的詞，然後我們就可以從那裡開始。這是學習語言的古老方法。如果你沒有直接接觸，如果你不能做那種指稱練習，那麼在這些最初的交流中，你所指稱的是什麼，始終存在疑問。科學家——特別是物理科學家和數學家——往往更傾向於認為，因為我們將處理宇宙中相同的物理結構，我們可以將這些結構用作我們的羅塞塔石碑，可以這麼說，並從那裡開始構建——互相傳送圓周率的值，然後我們就開始了。但是人類學家往往對此不太放心。錯誤可能會在開始時就發生。例如，如果我給你一個訊號——嗶、嗶、嗶——那是三聲還是兩聲？我們是在數嗶聲還是空格？我們內建了基本假設。”
英國利茲都市大學研究人工智慧和語言結構的約翰·R·艾略特已經在為我們接收到第一條外星資訊的那一天做準備。即使事實證明不可能直接翻譯資訊，也可能發現艾略特懷疑是所有語言基礎的模式。這些模式可能會揭示一些關於傳送資訊的生物的本質，特別是他們的智力水平與我們自己的智力水平相比如何。
艾略特設計了一個計算機程式，將任何未知語言與 60 種人類語言的資料庫進行比較。他說，所有語言都共享他所謂的“功能元素”——諸如“如果”、“和”和“但是”之類的詞——這些詞將語言的複雜性分解為可管理的塊。“功能元素”之間的塊的長度——名詞、動詞和其他詞——提供了衡量我們認知能力的尺度。“它打開了一扇窗戶，讓我們瞭解我們嵌入資訊的方式，我們構建句子的方式，”艾略特指出。“它顯示了我們作為智慧作者的侷限性。”
艾略特說，他的計算機程式顯示，所有人類語言中的功能元素通常最多相隔約九個詞。假設外星智慧生物訊號以 1 和 0 的二進位制流形式到達，他的程式將搜尋訊息中的模式，並嘗試識別功能元素的出現。理想情況下，該程式將透過比較我們的“如果”、“和”和“但是”的平均間隔與他們的平均間隔，為我們提供外星智慧生物智力的大致衡量標準。“任何高於 10 的值都意味著它將超過人類的認知能力，”他說。艾略特認為，他可以在幾天內確定訊號是否具有語言的特徵；他也許能夠判斷它是否包含影像。“至於語義方面？我們可能永遠無法解讀它。”
值得冒險嗎？
一些 SETI 支持者建議我們應該做得更多，而不僅僅是被動地等待訊號。他們認為我們應該傳送資訊，讓任何可能正在傾聽的人知道我們在這裡。去年春天，在探索頻道的一個系列節目中，劍橋大學的斯蒂芬·霍金說，在不知道外面有什麼的情況下發送資訊可能是危險的。他警告說，掠奪成性的外星人可能會掠奪一個又一個世界的資源。“如果外星人訪問我們，”他說，“結果將很像哥倫布登陸美洲，這對美洲原住民來說並不是一件好事。”
SETI 社群似乎對傳送資訊與安靜地等待時機之間的智慧存在分歧。但無論如何，可能為時已晚。無線電和電視訊號已經從我們的星球洩漏了幾十年。“《我愛露西》已經傳播到 10,000 顆恆星之外了，”加州大學伯克利分校的 SETI 研究員丹·韋特海默說，他幫助開發了 SETI@Home 專案，該專案允許任何人將軟體下載到家用電腦，以幫助處理 SETI 資料。此外，沒有理由認為外星文明不能使用地球天文學家已經用來尋找其他恆星周圍行星的相同或更好的技術來發現地球。伯克利的天文學家傑弗裡·W·馬西在發現數十顆太陽系外行星方面發揮了主導作用，他說，到本世紀末，太空望遠鏡將使我們能夠繪製這些世界的陸地和海洋地圖。如果我們很快就要做到這一點，那麼很可能外星文明——如果存在的話——也在這樣做。
“比我們領先僅僅 1000 年的外星人現在就可以收聽我們的對話，”馬西說。“他們可以讀懂我們的唇語。因此，這種被動與主動之分對我來說毫無意義。我們無法隱藏——這太瘋狂了！就像螞蟻無法躲避我們人類一樣。這就像一隻螞蟻對另一隻螞蟻說，‘哦，我們最好不要說話，因為人類會知道我們在這裡，他們可能會踩到我們。’不，對不起，夥計們，你們螞蟻無法躲避我們！”
德雷克認為霍金的擔憂是沒有根據的，這主要是因為星際旅行可能實際上是不可能的，他認為這也回答了費米悖論，該悖論以義大利物理學家恩里科·費米的名字命名，他是第一個提出該悖論的人：如果地外文明存在，為什麼我們還沒有見過他們？考慮到銀河系的年齡及其 2000 億顆恆星，肯定至少有一個文明應該已經殖民了銀河系。德雷克表示異議。
“為了讓你瞭解為什麼即使是非常小的任務也行不通，想象一下一艘 737 飛機大小的宇宙飛船，可能載有 50 名乘客。假設最近的宜居行星恆星只有 10 光年遠，這已經很近了——只有少數恆星離得這麼近。並假設你可以以光速的 10% 行駛。為什麼要用這個數字？在所有關於太空旅行的討論中，從來沒有人提到過這一點，但如果你稍微快一點，大約是光速的 12%，如果你撞擊到一顆小石子，撞擊中的能量等於相同質量的物質在核聚變炸彈中釋放出的能量。它會炸燬宇宙飛船。整個旅程中一顆小石子就會結束任務。”但德雷克認為，SETI 的有限資金應該用於搜尋，而不是廣播。
馬西說，費米悖論為 SETI 研究人員提出了一個真正的問題，他只看到了三種可能的解決方案。“外星人沒有登陸這一事實告訴你，他們很稀有，或者太空旅行非常困難，或者這樣做不值得。”
也許霍金的擔憂更多地說明了我們自己，而不是我們可能遇到的任何外星人。鑑於我們自己物種的歷史，誰更應該害怕接觸，人類還是外星人？SETI 不可避免地反映了我們自己關於我們在宇宙中地位的夢想和夜驚。在假設其他世界上存在文明時，我們是從一個已知的例子——我們自己脆弱而卓越的存在——中進行了瘋狂的推斷。
但實際上，尋求聯絡將是一項跨越幾個世紀的努力——如果我們自己的文明能夠持續那麼久的話。SETI 或許是我們世界歷史上最奇怪、最深刻的實驗。SETI 的創始人之一，已故的麻省理工學院物理學家菲利普·莫里森將 SETI 專案比作中世紀和文藝復興時期古典古代知識的恢復，學者們為此辛勤勞作了幾代人。對古代文字的耐心抄寫揭示了一個已經失落的世界，並最終改變了學者們認為他們瞭解的世界。
總有一天，我們可能會得知我們並不孤單，而且智慧在宇宙中確實很普遍。“如果 SETI 成功了，那麼智慧至少在另一個地方發生了，”肖斯塔克說。“所以它可能在很多地方都發生了。在天文學中，唯一的數字是一、二和無窮大。所以如果你得到兩個，可能還有很多。這就像找到兩隻大象。”