五十億年的孤獨:尋找長壽 [節選]

在這篇摘自五十億年的孤獨的節選中,作者李·比林斯記錄了那些在探索地外文明的先驅科學家,他們試圖回答這個令人縈繞的問題:人類在宇宙中是孤獨的嗎?

轉載自李·比林斯著《五十億年的孤獨:在星際中尋找生命》。經企鵝出版集團(美國)有限責任公司成員Current許可。企鵝蘭登書屋旗下公司。版權所有©李·比林斯,2013年。

在加利福尼亞州聖克魯斯附近的山坡上,一棟錯層式牧場房屋坐落在海岸紅杉林中,顏色與樹木相同。三座小型氣候控制溫室依偎在房屋旁,毗鄰一小片柑橘園,一個衛星天線從修剪整齊的後院指向天空。陽光透過鈷藍色彩色玻璃窗濾入客廳,將海洋般的色彩灑在一個蜷在豪華沙發上的老人身上。弗蘭克·德雷克看起來有些憂鬱。他向後靠了靠,調整了一下他的大號雙焦眼鏡,雙手疊放在肚子上,評估著他所選擇的科學領域的衰落命運:SETI,搜尋地外文明計劃。

“事情已經放緩了,我們在幾個方面都處境不妙,”德雷克隆隆地說。“現在根本沒有資金。而且我們都老了。很多年輕人走過來,說他們想參與進來,但後來他們發現沒有工作。沒有公司會聘請任何人去搜索來自外星人的資訊。大多數人似乎不認為這有什麼好處。我認為,缺乏興趣是因為大多數人沒有意識到,即使是一個簡單的探測真正意味著什麼。發現我們並不孤單,這將價值多少?” 他難以置信地搖了搖頭,更深地陷進了沙發裡。除了多了一些皺紋和體重,八十一歲的德雷克幾乎與半個多世紀前進行首次現代SETI搜尋的年輕人沒有什麼區別。1959年,德雷克是西弗吉尼亞州綠岸國家射電天文臺(NRAO)的天文學家。那時他只有二十九歲,身材精瘦,求知若渴,但他已經擁有了年長政治家的沉著自信和銀色頭髮。有一天上班時,德雷克開始想知道該站新近建造的85英尺寬的射電天線有什麼能力。他根據天線的靈敏度和發射功率進行了一些粗略的計算,然後可能帶著越來越強烈的喜悅感再次檢查了它們。德雷克的計算表明,如果一顆距離地球僅十二光年的恆星軌道行星上存在一個85英尺天線的孿生兄弟,它可以發射出一個綠岸天線可以輕易接收到的訊號。打破地球宇宙孤獨所需要的一切,就是讓接收射電望遠鏡在正確的時間指向天空的正確部分,以正確的無線電頻率進行監聽。


關於支援科學新聞報道

如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱,您正在幫助確保有關當今塑造我們世界的發現和想法的具有影響力的故事的未來。


“那時是這樣,今天也是這樣,”德雷克告訴我。“現在可能真的有來自星星的資訊飛過這個房間。穿過你和我。如果我們有合適的接收器並正確設定,我們就可以探測到它們。我仍然會因為想到它而感到興奮。” 德雷克很快就與他在NRAO的上級討論了這個瘋狂的想法。他們批准了他一小筆預算來進行一次簡單的搜尋。在1960年春季,德雷克定期將85英尺天線指向附近的兩個類太陽恆星,天倉五和天苑四,以監聽可能向地球發射無線電訊號的外星文明。德雷克將這項工作稱為“奧茲瑪計劃”,以紀念弗蘭克·鮑姆廣受歡迎的兒童讀物系列中統治虛構的奧茲國的公主。“像鮑姆一樣,我也夢想著一個遙遠的國度,那裡居住著奇異而充滿異國情調的生物,”他後來寫道。奧茲瑪計劃記錄的僅僅是星際靜電,但仍然激勵了一代科學家和工程師開始認真考慮如何發現和與可能存在於其他恆星周圍的技術文明進行交流。多年來,天文學家使用世界各地的射電望遠鏡進行了數百次搜尋,觀察了數千顆恆星的數百萬個窄帶無線電頻率。但沒有一個提供了確鑿的證據證明我們星球之外存在生命、智慧或技術。宇宙的沉默沒有被打破。因此,五十多年來,德雷克和他的門徒不僅扮演了科學家的角色,也扮演了銷售員的角色。在整個學科存在的過程中,SETI小組一直在努力尋找資金來源,就像他們一直在尋找來自外星人的訊號一樣。

早期,政府非常感興趣——SETI曾經是美蘇冷戰期間兩國角逐的科學領域之一。有什麼比充當人類與另一個宇宙文明的大使更偉大的宣傳勝利呢?從星際交流中可以獲得——和利用——多麼寶貴的知識?1971年,一個著名的NASA委員會得出結論,對地球一千光年範圍內的恆星進行全面的外星無線電傳輸搜尋,將需要一個由巨型射電望遠鏡陣列組成的,總收集面積在3到10平方公里之間的裝置,建造費用約為100億美元。政治家和納稅人對這個高昂的價格望而卻步,SETI開始從政治寵兒的位置上逐漸衰落。無效結果的趨勢持續了數十年,美國SETI努力的原本就稀少且變化無常的聯邦資金逐漸減少。1992年,NASA啟動了一項雄心勃勃的新SETI計劃,但國會的強烈反對在次年就扼殺了該專案。自1993年以來,沒有一美元聯邦資金直接贊助過搜尋來自星星的無線電資訊。德雷克和他的門徒們早就預料到了這種情況,因此他們在1984年成立了一個非營利性研究組織,SETI研究所,以便更容易地從公共和私營部門 solicit 金融支援。SETI研究所總部位於加利福尼亞州山景城,在20世紀90年代中期開始蓬勃發展,這得益於研究撥款和來自滿懷憧憬且新近富有的矽谷技術人員的私人捐款。德雷克從研究所成立到2000年一直擔任所長,然後在千年之交幾年後轉為積極退休。

到2003年,該研究所已從微軟億萬富翁聯合創始人保羅·艾倫那裡獲得了2500萬美元的資金,用於在舊金山以北約185英里的碗狀沙漠山谷中建造一種創新的新儀器,艾倫望遠鏡陣列(ATA)。研究所沒有建造少量巨型(且極其昂貴)的天線,而是透過建造更多數量的較小天線來節省資金。德雷克主導了ATA的大部分設計。三百五十個6米天線將作為一個極其靈敏的射電望遠鏡協同工作,監測天空區域,其範圍比滿月大近五倍,頻率範圍廣泛。艾倫的數百萬美元,以及來自其他來源的另外2500萬美元,足以建造ATA最初的四十二個天線,這些天線於2007年完工。運營剛起步的ATA的大部分資金來自加利福尼亞州政府的資金和聯邦研究撥款,這些撥款給了加州大學伯克利分校的射電天文學實驗室,該實驗室與研究所共同運營ATA。儘管ATA只完成了一部分,但它仍然執行良好,足以支援SETI工作以及大量無關的射電天文學研究。它的年預算約為250萬美元——至少到2011年為止,當時資金短缺迫使整個設施進入休眠狀態。

當我在2011年6月在他家中與德雷克交談時,雜草已經在關閉的ATA的閒置天線周圍生長。只有四名研究所員工的精簡人員仍然依附於該設施,僅僅是為了確保它不會陷入無法修復的混亂狀態。ATA直到12月才重新開始執行,這得益於短暫的少量捐款湧入。籌集到的資金僅足以維持幾個月的運營。研究所正在尋求與美國空軍建立夥伴關係,後者後來購買了ATA上的時間來監測“太空垃圾”——廢棄的火箭級、金屬螺栓和其他可能撞擊並損壞航天器的碎片。但是,這筆資金也被證明只是暫時的,而且花費在測量太空垃圾上的時間是從ATA以SETI為中心的目標中抽走的時間。除非更多的富有贊助人帶著鉅額捐款蜂擁而至,否則ATA幾乎沒有希望達到其最初的350個天線的目標——在全球金融體系2008年動盪之後的長期衰退期間,潛在的捐助者至少與任何廣播外星人一樣難以捉摸。德雷克最大的夢想似乎正在崩潰。

除了政治和經濟困難之外,SETI衰落的另一個因素既更具科學性,又特別具有諷刺意味:系外行星學的興起,這是一個致力於發現和研究系外行星(即繞太陽以外的恆星執行的行星)的領域。從20世紀90年代初開始,當射電望遠鏡斷斷續續地掃描天空以尋找來自外星人的資訊時,天文學領域發生了一場革命。使用最先進裝置的觀測者開始有規律地發現系外行星。最初發現的世界是“熱木星”,即膨脹且巨大的氣態巨行星世界,它們在不適宜居住的軌道上靠近它們的恆星執行。但是,隨著行星搜尋技術的日益成熟,發現的速度加快,越來越小、更適合生命居住的世界開始出現。2001年發現了12顆系外行星,全部都是熱木星。2004年發現了28顆,其中包括幾顆像海王星一樣小的行星。2010年發現了100多個世界,其中少數幾個比地球大不了多少。到2013年初,僅NASA的一項任務,開普勒太空望遠鏡,就發現了2700多顆可能的系外行星。

開普勒發現的一小部分與地球大小相同或更小,並且在恆星周圍的區域軌道執行,在這些區域中,我們所知的生命可能存在。天文學家受到鼓舞,開始認真討論建造大型太空望遠鏡,以尋找附近恆星周圍任何宜居世界上的生命跡象。

當ATA在2011年12月短暫恢復線上時,它開始調查那些有希望的開普勒候選者,以尋找可能居住在那裡的健談外星人的無線電談話。在ATA再次陷入休眠狀態之前,沒有探測到任何訊號,再次陷入資金飢渴。SETI半個世紀的無效結果與正在蓬勃發展的系外行星熱潮相去甚遠,在系外行星熱潮中,轟動性的發現可能帶來媒體聲譽、學術明星地位以及研究人員和機構的大量資金。對於那些對外星生命感興趣的人來說,系外行星學而不是SETI才是未來的方向。隨著對類地行星的搜尋日趨白熱化,SETI正被科學界邊緣化。

當我問德雷克我們是否正在目睹SETI的終結時,他湛藍色的眼睛在狡黠的柴郡貓般的笑容背後閃爍。“哦,不,根本不是。我認為,這僅僅是開始。人們認為我們一直在某種程度上全天候、全頻率地監測整個天空,但我們還沒有能夠做到任何這些事情。事實是,迄今為止,所有的SETI努力只密切檢查了附近的幾千顆恆星,而我們現在才剛剛開始瞭解其中哪些恆星可能擁有有希望的行星。......即使我們已經指向了正確的方向,並以正確的頻率進行監聽,在我們觀察時,資訊束被髮射到我們這裡的可能性肯定不是很大。我們一直在玩彩票,但只用了幾張彩票。”

李·比林斯是一位科學記者,專門研究天文學、物理學、行星科學和航天,並且是大眾科學的高階編輯。他是一位廣受好評的書籍《五十億年的孤獨:在星際中尋找生命》的作者,該書於2014年榮獲美國物理學會的科學傳播獎。除了為大眾科學工作外,比林斯的文章還曾發表在紐約時報華爾街日報波士頓環球報連線新科學家大眾科學和許多其他出版物上。比林斯是一位充滿活力的公眾演說家,他曾為NASA的噴氣推進實驗室和谷歌做過特邀演講,並曾擔任國家地理、突破獎基金會、先鋒工作室和各種其他組織舉辦的活動的主持人。

比林斯於2014年加入大眾科學,此前曾在SEED雜誌擔任 staff 編輯。他擁有明尼蘇達大學新聞學學士學位。

更多作者:李·比林斯
© .