宇宙中是否充滿了喋喋不休的外星文明，還是地球只是一個荒蕪宇宙中孤獨的生命火花？俄羅斯億萬富翁尤里·米爾納想知道答案，並承諾投入至少 1 億美元來支援尋找外星智慧（SETI）。 監聽星際資訊的努力可以追溯到 20 世紀 60 年代，但資金往往與外星人本身一樣難以捉摸。 美國宇航局的 SETI 工作從 20 世紀 70 年代持續到 90 年代，耗資約 1.1 億美元，據該機構前首席歷史學家、天文學家史蒂文·迪克稱，他稱今天的公告是 SETI 資金的“鉅變”。
米爾納的“突破聆聽”計劃今天在倫敦的新聞釋出會上宣佈，它將為期 10 年提供資金，用於開展有望成為歷史上最詳盡、最深遠的 SETI 計劃，該計劃將於 2016 年開始觀測。“突破聆聽”計劃將由著名科學家組成的顧問委員會指導，委員會主席由英國皇家天文學家馬丁·里斯爵士擔任。 該計劃還伴隨著另一項相關工作“突破資訊”，致力於製作來自人類的眾包資訊，這些資訊或許有一天會被髮送到宇宙中。 這兩個計劃都將透過米爾納“突破獎”基金會新成立的“突破倡議”部門運作，該基金會頒發世界上最慷慨的科學獎項。 米爾納在接受大眾科學採訪時表示：“這筆資金絕對沒有任何附加條件。” “我全心全意投入到這個專案中。 如果我們在 10 年內一無所獲，那麼我們只能將其再延長 10 年——如果必要，再延長 20 年。 我們將堅持不懈，直到知道答案為止。”
為探索注入動力
SETI 探測來自先進宇宙文明的無線電資訊的努力已經進行了半個多世紀。 1960 年，天文學家弗蘭克·德雷克定期將一臺 25 米射電望遠鏡對準附近的兩個類太陽恆星——鯨魚座 Tau Ceti 和波江座 Epsilon Eridanus，希望能接收到任何傳輸訊號。
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與此類似的所有搜尋一樣，那次搜尋幾乎沒有發現任何東西，只有毫無生氣的宇宙靜電噪音，但它確實激發了一次會議，這將深刻影響 SETI 的未來。 1961 年，德雷克與天文學家卡爾·薩根和其他研究人員會面，設計出了後來被稱為“德雷克方程”的東西，這是一系列相互關聯的變數，旨在估計銀河系中健談的技術文明的普遍程度。 儘管美國宇航局開普勒太空望遠鏡和其他行星搜尋專案的最新發現表明，數十億個潛在宜居世界遍佈我們的星系，但德雷克方程的實際答案仍然未知。 然而，德雷克長期以來的最佳猜測是，銀河系中目前可能存在 10,000 個外星文明。
SETI 的支持者表示，挑戰在於找到它們。 即使先進文明都在透過某種巨大的銀河網際網路在恆星之間發射電磁資訊，也有幾乎無窮無盡的可能波長需要調查和訊號協議需要考慮。 而銀河系是一個非常大的地方，幾千億顆恆星擠在一個螺旋盤中，寬度達十萬光年。 訊號可能來自天空的任何部分，在任何時候，以任何數量的可能波長出現。 迄今為止，SETI 的努力只在大型射電望遠鏡上獲得了少量、分散的時間，而且它們通常“搭載”在其他科學觀測上，被動地監聽其他天文學家正在研究的任何目標。 德雷克曾說過，如果得知我們並不孤單是一筆宇宙大獎，那麼 SETI 一直以來只買了少量的彩票。 迄今為止，尋找健談外星人的任務有點像在海洋中舀起一杯海水來尋找魚。 米爾納在新聞釋出會上說：“‘突破聆聽’計劃將遠不止是滄海一粟。” “我們正在將完全不同規模的技術應用於這個問題。” 他的 1 億美元正在購買世界上兩臺最大射電望遠鏡——西弗吉尼亞州綠岸望遠鏡和澳大利亞帕克斯望遠鏡——前所未有的觀測時間。 這兩臺望遠鏡位於地球的兩側，將協同工作，提供幾乎整個天空的視野。
該專案還在與加州大學伯克利分校簽訂合同，以開發最先進的儀器和數字訊號處理方法，併購買加州利克天文臺自動行星探測器 (APF) 的時間，以對以雷射脈衝形式傳送的資訊進行光學搜尋。 據加州大學伯克利分校的系外行星搜尋者傑夫·馬西稱，他在利克天文臺和其他望遠鏡上進行了光學 SETI 工作，APF 將能夠探測到來自 50 光年以外的低至 100 瓦的雷射傳輸。 從透視的角度來看，這與您客廳中一個標準白熾燈泡的功率相同。
這三臺望遠鏡將共同監測銀河系中的一百萬顆恆星、星系平面以及一百個附近的星系。 這項工作將覆蓋比以前的計劃多 10 倍的天空，掃描至少多 5 倍的頻譜，速度快 100 倍，靈敏度比過去的努力高 50 倍。 伯克利的資深 SETI 天文學家、SETI@home 的聯合創始人丹·沃特海默說：“這意味著我們現在可以在一小時或一天內完成過去一年所做的事情。”SETI@home 是一項分散式計算服務，它利用個人電腦上的閒置處理能力篩選 SETI 資料以尋找候選訊號。 “這將使我們甚至 10 年前所做的搜尋顯得有些可笑，因為技術進步如此之快。” 沃特海默說，SETI 的能力每年都在翻倍，因為計算機、望遠鏡和接收器都在改進。 “這讓您每 10 年獲得一千倍的改進，每 20 年獲得一百萬倍的改進。 因此，我們 30 年前所做的事情將比我們明年將要做的事情差十億倍。”
“突破聆聽”計劃已與 SETI@home 合作，允許公民科學家分析其最誘人的資料集，並計劃免費釋出其收集的資訊。 大量的資料（以及為處理這些資料而開發的儀器）不僅可能成為外星獵人的意外收穫，也可能成為所有射電天文學的意外收穫——這一次，射電天文學將搭載在 SETI 之上。
改朝換代
在德雷克首次 SETI 搜尋十年後，美國宇航局開始著手自己的 SETI 計劃，但在取得 20 年的進展後，國會在 1993 年扼殺了這些努力。 今天，該機構已經接受了在火星和其他行星上尋找微生物的工作，但至少目前傾向於避開尋找外星文明這個更具爭議性的話題。
在美國宇航局放棄之後，加利福尼亞州的非營利組織 SETI 研究所等私人組織繼續開展自己的計劃，這些計劃由適度的研究資助和偶爾的慈善捐款維持。 2007 年，SETI 研究所利用微軟聯合創始人保羅·艾倫提供的約 2500 萬美元，推出了艾倫望遠鏡陣列 (ATA)，這是一個由 42 個小型望遠鏡組成的集合，旨在用於專門的 SETI 工作。 可惜的是，資金耗盡了，將 ATA 擴充套件到數百個天線碟的計劃也失敗了。 近年來，由於缺乏資金，該陣列偶爾會被關閉，目前只能靠捉襟見肘的預算勉強維持，通常是透過開展以 SETI 為中心的程度較低的工作來維持。
儘管尋找外星文明可能是所有天文學中最具公眾吸引力的話題之一，但它並不賺錢，甚至根本不賺錢，吸引新的研究人員加入該領域一直具有挑戰性。 伯克利 SETI 研究中心主任安德魯·西米恩說：“有前途的年輕科學家在研究生院及以後從事 SETI 研究的機會非常少。” “這筆資金有助於向年輕科學家傳達，在這個領域開創職業道路是可能的。” 西米恩 30 多歲——在這個以資深研究人員為主的稀有領域中，他是一個罕見的例外。
米爾納的倡議也讓年長的科學家開闢了新的職業道路。 去年，天文學家皮特·沃登離開了美國宇航局艾姆斯研究中心主任的職位，去“追求私營部門長期以來的夢想”。 今天，這些夢想被揭示出來，沃登被宣佈為米爾納“突破獎”基金會的新任主席。 沃登說：“我確實相信我們正處於公私合作新時代的邊緣。” “這就是我離開美國宇航局的原因——幫助實現這種合作。” 沃登說，正是他接觸了米爾納和矽谷其他敢於冒險的高科技企業家，才促使他離職，以及美國政府內部優先事項的轉變。 沃登說：“這些專案能夠利用世界上最好的科學儀器的大量時間，部分原因是政府對這些設施的資助有限。”他指出，美國宇航局和國家科學基金會用於天文學的預算持平或縮減，導致帕克斯和綠岸射電望遠鏡以及許多其他天文臺都在爭先恐後地尋找新的資金來源。 今天宣佈的“突破聆聽”計劃很可能只是幾個可能很快填補政府留下的天文空白的專案中的第一個。 沃登承認：“還有其他潛在的倡議正在討論中。” “所有這些都與宇宙中生命的問題有關。”
生命問題的答案
除了米爾納之外，今天的會議還邀請了該專案最傑出的合作者——里斯、德雷克和馬西，以及薩根的遺孀安·德魯彥，她透過與人合著兩部宇宙電視連續劇，在普及 SETI 方面發揮了重要作用。 但最特別的嘉賓無疑是坐在輪椅上的宇宙學家斯蒂芬·霍金，他透過個性化的計算機生成的聲音廣播的預先準備好的宣告向觀眾發表了講話。
霍金說，揭示宇宙美麗結構的物理學革命“可以解釋恆星的光芒，但無法解釋地球行星發出的光芒”。 如果生命在地球上自發產生，那麼它一定在看似無限的宇宙中的其他地方也無數次地產生。 他指出，“在宇宙的某個地方，或許有智慧生命正在注視著我們的這些光芒，意識到它們的含義。” “還是我們的光芒在毫無生氣的宇宙中游蕩——無聲的信標宣佈，就在這塊岩石上，宇宙發現了它的存在？ 無論哪種方式，都沒有更大的問題……。 一個充滿技術文明的宇宙與只有一個我們的宇宙截然不同。 甚至在天文尺度上也有所不同。 這使得天文學的任務是找出答案。”
但即使像馬西所說的那樣，宇宙中充滿了行星，並且“脹破了縫隙”，充滿了細胞生物學的成分，找到外星生物的可能性也可能非常低。 馬西問道：“我們中誰會懷疑基本的單細胞生命在宇宙中很常見？” “我敢打賭我的房子，在最近的一百個恆星系統中，可以找到單細胞生物，並且它們正在蓬勃發展。 或者至少我敢打賭尤里的房子。”
然而，尋找智慧生命的問題更加棘手。 儘管生命似乎只用了 5 億年就在地球上出現，但從簡單的細菌到複雜的多細胞生物又花了 25 億年，而技術智慧在這個星球上只出現過一次。 霍金說：“它可能非常罕見。” “當它進化出來時，我們只需要照照鏡子就知道它可能是脆弱的，並且容易自我毀滅。”
生命起源、智慧進化以及技術文明的發展和維持之間的這種“瓶頸”可能不僅對尋找外星生物構成問題，也對我們自身的未來構成問題。 如果生命在宇宙中被證明是普遍存在的，但智慧和技術卻極其稀少，那麼可能意味著我們自己的文明在宇宙舞臺上剩下的時間不多了。 許多 SETI 研究人員認為，找到其他宇宙文化的跡象將是我們瞭解全球文明有可能度過其不穩定的技術青春期的一種方式。 米爾納說：“風險非常高，這就是為什麼我認為我們永遠不應該停止傾聽。” “我們應該支援這項工作 10 年、20 年、50 年、100 年——只要需要。”
當被問及“突破聆聽”計劃在十年內找到外星文明證據的可能性有多大時，德雷克承認“我們沒有足夠的知識來回答這個問題”。 關鍵的不確定性圍繞著他的經典方程，特別是其中一個變數 L，它代表宇宙文化的平均壽命。 如果文明平均只在其喧鬧的、無線電發射的、高科技階段存在幾千年，它們就會像恆星之間閃爍的火花一樣，在建立可以跨越宇宙看到的持久信標之前就燃盡了。 相反，如果它們持續更長時間，可能數百萬甚至數十億年，它們就可能遍佈整個星系，並且可能無處不在，等待被發現和交流——前提是我們知道如何尋找它們。
我們自己的文明只有大約一個世紀的無線電歷史，德雷克指出，由於光纖網路和數字電視等技術創新，我們的全球文化正在變得不那麼嘈雜。 但我們不應必然將我們的經驗推斷到恆星。 德雷克說：“我們是初學者，沒有經驗的人。” “我們不知道我們將變成什麼樣。 因此，我們不能以自身為例來說明文明的可探測時間有多長……。 我們必須在黑暗中探索，並希望有像尤里·米爾納這樣的人繼續支援我們，無論需要多久才能成功。”