被稱為搜尋地外文明計劃(SETI)的這項事業長期以來一直依賴射電望遠鏡來監聽潛在外星來電者的廣播。然而,在像我們這樣的浩瀚星系中,我們怎麼能確定我們已經調到了正確的頻道呢?
一個模擬銀河系內接觸的模型表明——也許不足為奇——除非我們的星系充滿了長壽的智慧物種,否則偶然發現訊號的機率很低。然而,這項於2020年發表在《國際天體生物學雜誌》上的研究結果也指出,互動機率可能在一種新型通訊技術首次上線時達到最大。
除了為富有想象力的場景提供素材——我們開啟一些新的監聽裝置的開關,瞧,就收到了來自外星人的訊號——這些結果可能會鼓勵有志於成為外星獵人的人進行創新。致力於發現和開發跨越宇宙距離進行通訊的新方法的研究工作,最終可能比長期使用單一技術的專案提供更大的接觸機會。
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對於馬塞洛·拉雷斯來說,這項研究始於一個挑戰。拉雷斯是阿根廷科爾多瓦國立大學的天文學家,他通常從事涉及恆星種群、宇宙的大尺度結構和引力波事件的資料豐富的統計分析。
思考外星人並沒有提供如此豐富的資訊。“我們只有一個觀測結果,那就是地球是唯一已知的存在生命的行星,”拉雷斯說。
關於外星生命、智慧和技術的科學推測通常依賴於德雷克方程。這個數學框架最初由天文學家弗蘭克·德雷克於 1961 年寫下。它透過檢視星系中擁有行星的恆星比例、這些行星中發展出生命的百分比,以及這些生物會對外星生命產生好奇心並有能力與其他生物進行星際接觸的機率來估計能夠通訊的物種數量。
拉雷斯和他的合作者想要更簡單的東西。他們沒有冒險猜測生命起源以及智慧和技術發展中涉及的未知因素,而是建立了一個本質上包含三個引數的模型:能夠通訊的物種“覺醒”並開始廣播其存在證據的時刻、此類訊號的範圍以及任何給定傳輸的壽命。
由此產生的安排是在整個銀河系中隨機放置一堆節點——或智慧資訊建立者——它們有時廣播,有時不廣播。“這就像一棵聖誕樹,”科爾多瓦天主教大學的天文學家何塞·富內斯說,他是拉雷斯的合著者之一。“你有燈光忽明忽暗。”
該團隊進行了超過 150,000 次模擬,每次模擬都對這些基本引數進行不同的假設,以檢視哪些場景有利於星際接觸。一個充滿技術外星人宣佈自己的星系比一個物種被廣闊的距離或大量時間分隔開的星系產生更多的互動。
這樣的結論不一定令人震驚。“這只是一種統計方法,說‘如果你想增加接觸的機會,你需要更多的[通訊者]或讓他們持續很長時間,’”美國宇航局戈達德太空飛行中心的行星科學家拉維·科帕拉普說,他沒有參與這項工作。
但拉雷斯反駁說,用數學模型量化我們的直覺概念可能是有價值的,即使只是為了作為對我們基本理解的現實檢驗。他補充說,研究結果為不同情況下的接觸機率設定了一種上限。
在每種情況下,模擬都表明,星際互動的機率在物種“覺醒”並找到正確的溝通方式的時刻是最大的。出現這種結果是因為其他節點已經上線並可能找到了彼此,實際上建立了一個由“點亮”的聖誕樹燈組成的大分支,並增加了偶然發現這個廣播網路的機率。但是,如果燈光彼此不同步閃爍或在截然不同的時間閃爍——這種情況類似於使用錯誤的接觸技術或被大量時間間隔開——智慧物種可能永遠找不到彼此。
在 SETI 歷史上首選的接觸技術——無線電波——在 20 世紀初變得普遍可用之後,一些發現甚至最初被認為是外星傳輸。在 20 世紀 60 年代,英國天文學家喬斯林·貝爾·伯內爾和安東尼·休伊什最初將首次探測到的脈衝星(一種快速旋轉的恆星屍體)稱為 LGM-1,即“小綠人”,因為該來源的脈衝似乎過於規律而不像是天然的。然而,隨著我們將技術升級到有線和光纖電纜,人類幾十年來一直在緩慢減少無線電發射,這降低了外星人可能偶然發現我們洩漏的傳輸的機會。
該研究的作者認為他們的發現是對費米悖論的一種可能答案,費米悖論問道,鑑於在我們星系漫長的歷史中,一些技術物種可能已經出現並向太空傳送了關於其存在的訊號,為什麼我們沒有找到智慧外星人的證據。這項工作表明,這種缺失並沒有太大的意義——也許外星人在空間和時間上離我們太遠,或者只是使用我們不為人知的某種名片。
這項研究的核心還在於試圖擺脫一些以人類為中心的偏見,這些偏見往往困擾著對外星人的猜測。“如果不以我們人類中心的方式思考,就很難想象地外文明的交流,”富內斯說。“我們需要努力走出我們自己。”
科帕拉普同意這種評估。“意想不到的發現來自意想不到的來源,”他說。“在我們的常識思維中,我們身處一個盒子。我們很難接受可能存在盒子外的東西。”
SETI 對無線電波的關注是在人類歷史上一小段時間的特定情況下發展起來的。儘管這項事業有時也嘗試過其他方法來發現智慧外星人,例如尋找高功率雷射束或被稱為戴森球的巨型恆星環繞人工結構的證據,但任何搜尋似乎仍然像受到基本物理學的限制一樣受到人類想象力的限制。
然而,拉雷斯說,尋找像另一個宇宙文化這樣可能具有幻想色彩的東西,需要物理學、生物學甚至哲學等多個學科的融合。努力考慮更具創造性的資訊,例如由中微子、引力波或科學尚未發現的現象製成的資訊,可以幫助打破我們狹隘的觀念,讓我們更全面地瞭解自己。
儘管接觸的機率很小,但拉雷斯希望以多種方式解決這個問題總有一天會得到回報。“我認為 SETI 搜尋是一場高風險的賭注,”他說。“成功的機率實際上非常低。但獎品真的非常高。”
