研究人員為外星人制作了一條新資訊

在發現地球以外存在智慧生命後，我們最有可能問的第一個問題是“我們如何溝通？”隨著我們接近 1974 年 阿雷西博資訊——人類首次嘗試傳送一條能夠被外星智慧理解的資訊——50 週年紀念日，這個問題比以往任何時候都顯得更加緊迫。遙感技術的進步表明，我們星系中絕大多數恆星都擁有行星，而且這些系外行星中的許多似乎都能夠在表面容納液態水——這是我們所知生命存在的前提條件。在數十億顆行星中，至少有一顆產生了智慧生命的可能性似乎足夠高，值得我們花一些時間來弄清楚如何說“你好”。

3 月初，由 NASA 噴氣推進實驗室的喬納森·江領導的一個國際研究團隊在預印本伺服器 arXiv.org 上發表了一篇論文，詳細介紹了一種旨在傳送給外星接收者的資訊的新設計。這篇 13 頁長的文章被稱為“銀河系燈塔”，旨在對數學、化學和生物學進行基本介紹，其設計在很大程度上借鑑了阿雷西博資訊和過去其他嘗試聯絡外星人的做法。研究人員包括了一份詳細的計劃，說明了一年中廣播資訊的最佳時間，並提出了銀河系中心附近的一片密集的恆星環作為有希望的目的地。重要的是，該傳輸還設有一個新設計的回覆地址，這將有助於任何外星聽眾精確定位我們在銀河系中的位置，以便他們可以——希望能——開啟星際對話。

江說：“設計的動機是在最少的資訊量中傳遞關於我們社會和人類物種的最大量資訊。”“隨著數字技術的進步，我們可以比 1974 年的[阿雷西博資訊]做得更好。”

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資訊基礎知識

每條星際資訊都必須解決兩個基本問題：說什麼以及如何說。到目前為止，人類廣播到太空中的幾乎所有資訊都首先建立在共同基礎上，即對科學和數學進行基礎課程，這兩個主題可能對我們自己和外星人都很熟悉。如果地球以外的文明有能力建造射電望遠鏡來接收我們的資訊，那麼它可能對物理學略知一二。一個更加棘手的問題是如何將這些概念編碼到通訊中。人類語言顯然是不可能的，我們的數字系統也是如此。雖然數字的概念幾乎是普遍的，但我們將它們描繪成數字的方式完全是任意的。這就是為什麼包括“銀河系燈塔”在內的許多嘗試都選擇將其信件設計為點陣圖，這是一種使用二進位制程式碼建立畫素化影像的方式。

星際通訊的點陣圖設計理念可以追溯到阿雷西博資訊。這是一種合乎邏輯的方法——二進位制的開/關、存在/不存在的性質似乎會被任何智慧物種所識別。但這種策略並非沒有缺點。當開創性的搜尋外星智慧（SETI）科學家弗蘭克·德雷克設計阿雷西博資訊的原型時，他透過郵寄將二進位制資訊傳送給了一些同事，包括幾位諾貝爾獎獲得者。他們中沒有人能夠理解其內容，只有一個人弄清楚二進位制是點陣圖。如果一些最聰明的人類都難以理解這種編碼資訊的形式，那麼外星人似乎不太可能做得更好。此外，即使外星人確實收到了資訊，他們是否能夠看到資訊中包含的影像也不清楚。

METI（地外文明通訊）國際總裁道格拉斯·瓦科赫說：“其中一個關鍵思想是，由於視覺在地球上已經獨立進化了很多次，這意味著外星人也會擁有視覺。”METI International 是一家致力於研究如何與其他生命形式溝通的非營利組織。“但這只是一個很大的‘如果’，即使他們能看到，我們表示物體的方式也嵌入了太多的文化。這是否意味著我們應該排除圖片？絕對不是。這意味著我們不應該天真地認為我們的表示方式會被理解。”

2017 年，瓦科赫和他的同事自 2003 年以來首次向附近的恆星傳送了第一條傳輸科學資訊的星際資訊。它也用二進位制編碼，但它避開了點陣圖，轉而採用一種資訊設計，透過回溯到攜帶資訊的無線電波來探索時間和無線電波的概念。江和他的同事選擇了另一條道路。他們的設計很大程度上基於 2003 年來自克里米亞地區葉夫帕托里亞射電望遠鏡的宇宙呼叫廣播。這條資訊以物理學家伊萬·杜蒂爾和斯蒂芬·杜馬斯建立的自定義點陣圖“字母表”為特色，作為一種旨在抵抗傳輸錯誤的原始外星語言。

在首次傳輸一個質數以將資訊標記為人工資訊之後，江的資訊使用相同的外星字母表來介紹我們的十進位制數字系統和基礎數學。有了這個基礎，資訊使用氫原子的自旋翻轉躍遷來解釋時間的概念，並標記資訊從地球傳送的時間，介紹元素週期表中的常見元素，並揭示 DNA 的結構和化學性質。最後幾頁對外星人來說可能最有趣，但也最不可能被理解，因為它們假設接收者以與人類相同的方式表示物體。這些頁面包括男性和女性人類的草圖、地球表面地圖、太陽系圖、外星人應該用來回覆信息的無線電頻率以及我們在銀河系中的太陽系座標，這些座標參考了球狀星團的位置——球狀星團是數千顆恆星組成的穩定且緊密排列的星群，對於銀河系中任何地方的外星人來說都可能是熟悉的。

江說：“我們知道 50 多個球狀星團的位置。”“如果存在先進文明，我們敢打賭，如果他們瞭解天體物理學，他們也知道球狀星團的位置，因此我們可以將其用作精確定位我們太陽系位置的座標。”

傳送還是不傳送？

江和他的同事建議從北加州的艾倫望遠鏡陣列或中國的五百米口徑球面射電望遠鏡（FAST）傳送他們的資訊。自從阿雷西博望遠鏡最近在波多黎各被毀以來，這兩座射電望遠鏡是世界上僅有的兩座積極招募 SETI 研究人員的望遠鏡。然而，目前，這兩座望遠鏡都只能傾聽宇宙的聲音，而不能與之對話。江承認，為這兩座望遠鏡中的任何一座配備傳輸資訊所需的裝置並非易事。但這並非不可能，他說他和他的合著者正在討論與 FAST 的研究人員合作以實現這一目標的方法。*

如果江和他的同事有機會傳輸他們的資訊，他們計算出最好在三月或十月這樣做，那時地球與太陽及其在銀河系中心的目標之間成 90 度角。這將最大限度地提高資訊不會迷失在我們宿主恆星的背景噪聲中的機會。但一個更深層次的問題是我們是否應該傳送資訊。

向外星人傳送資訊在更廣泛的 SETI 社群中一直佔據著有爭議的地位，該社群主要專注於傾聽外星傳輸，而不是傳送我們自己的資訊。對於“主動 SETI”的批評者來說，這種做法往好裡說是浪費時間，往壞裡說是生死攸關的危險賭博。有數十億個目標可供選擇，而我們在正確的時間向正確的行星傳送資訊的機率非常低。此外，我們不知道誰可能在傾聽。如果我們把我們的地址給了一個以雙足原始人為食的外星物種怎麼辦？

“我並不生活在害怕入侵部落的恐懼中，但其他人會。僅僅因為我不認同他們的恐懼，並不意味著他們的擔憂是無關緊要的，”鮑靈格林州立大學英語副教授、星際資訊設計相關的語言和文化問題專家謝里·威爾斯-詹森說。“僅僅因為就應該傳送什麼或我們是否應該傳送達成全球共識很困難，並不意味著我們不應該這樣做。努力解決這個問題並儘可能多地納入人們是我們的責任。”

儘管存在缺陷，但許多人堅持認為，主動 SETI 的潛在回報遠遠超過風險。有人認為，首次接觸將是我們物種歷史上最重大的事件之一，如果我們只是等待別人給我們打電話，它可能永遠不會發生。至於被邪惡的外星人消滅的風險：我們早就暴露了自己。任何有能力前往地球的外星人都完全有能力探測到我們大氣層的化學特徵或過去一個世紀以來從我們的無線電、電視和雷達系統中洩漏出來的電磁輻射中存在的生命證據。“這是邀請地球上的所有人參與討論傳送這條資訊，”江說。“我們希望透過發表這篇論文，我們可以鼓勵人們思考這個問題。”

*編者注（2022 年 4 月 11 日）：此句在釋出後進行了編輯，以表明新論文的作者正在討論他們可能如何能夠使用 FAST 望遠鏡，但並未與那裡的研究人員直接聯絡。

本文的另一個版本，標題為“長途電話”，已改編收錄在 2022 年 6 月號的《大眾科學》雜誌中。