本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點
隨著我們在銀河系中其他恆星周圍,包括最近的恆星比鄰星周圍,發現了許多宜居行星,人們不禁想知道為什麼我們還沒有探測到外星文明的證據。正如物理學家恩里科·費米所問,“大家都在哪裡?” 即使在太陽系中發現的第一個星際物體“奧陌陌”具有異常細長的形狀,可能符合對外星探測器的預期,但它似乎沒有機動能力,並且無線電靜默,低於單個手機的水平。
誠然,來自外星文明的訊號可能很微妙或複雜,但令人失望的宇宙寂靜也可能表明,長期的恆星外文明不使用能讓他們被我們的望遠鏡觀測到的技術。
根據我們自身的經驗,我們預計比我們古老得多的文明將精通科學,從而在技術上很先進。但也可能在其他行星上,更簡單的生活方式而非科學繁榮主導了政治格局,導致古老的文明在技術上仍然原始。
關於支援科學新聞
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事業: 訂閱。透過購買訂閱,您正在幫助確保未來能夠繼續講述關於發現和塑造我們當今世界的想法的具有影響力的故事。
系外行星政治能解釋費米悖論嗎?
人類歷史讓我們能夠想象,在不同的政治 сценарий 下,我們的星球可能仍然受到中世紀反科學思維方式的支配。這種 сценарий 在數千年的時間尺度內是可以想象的,儘管它在數百萬或數十億年內盛行的可能性尚不清楚。也許地球很幸運地看到了技術的興起(本著丹·布朗的小說《起源》的精神)。環境或政治災難可能很容易重置進化時鐘。
或者,地球上文明的最終壽命可能會比人類保持技術原始狀態時更短。技術以氣候變化和非常規(核、生物或化學)戰爭的形式對我們的未來構成長期風險。在這種情況下,其他行星的表面將顯示技術先進文明的遺蹟,這些文明在自 inflicted 災難中摧毀了自己,或者顯示技術原始的活著的文明。
我們可以從遠處搜尋技術文明的遺蹟。但是,如果我們透過望遠鏡什麼也沒探測到,那麼找出長壽文明是否技術原始的唯一方法就是訪問他們的行星。當我們冒險進入太空時,天體社會學可能會成為一個特別令人興奮的探索前沿。
傳統天文學家會認為,遠端觀測遙遠的行星比發射探測器去訪問它們要便宜得多。但是遠端觀測只能探測到發射電磁訊號、透過工業汙染改變行星大氣層或在行星表面留下人工製品(如光伏電池、工業基礎設施、人工供暖或人工照明)的文明。如果外星人沒有顯著改變他們的自然棲息地或發射人工訊號,我們將不得不訪問他們的母星,以揭示他們的存在。
出於多種原因,其他世界的文明可能會與他們的自然環境無縫融合。至少,偽裝是一種自然的生存策略,因此外星文明可能更喜歡顯得與其他生命形式(如植被)無法區分。人們還可以想象一個非常聰明的文明,它故意保持低調的技術姿態以維持其生物圈,保持著讓人想起亨利·戴維·梭羅在瓦爾登湖畔的生活方式。找到這些外星人的唯一方法是傳送探測器訪問他們的行星並帶回報告。
第一個獲得大量資金訪問另一個行星系統的專案“突破攝星”於 2016 年啟動。“攝星”計劃在未來幾十年內到達最近的恆星。由於即使是比鄰星也有 4.24 光年遠,這就需要一種能夠將宇宙飛船加速到至少五分之一光速的技術。唯一合適的概念涉及一個輕型帆(有效載荷附著在其上),由強大的光束推動。使用這種設計達到如此高速度的缺點是,如果沒有類似的雷射發射器在那裡,在目標行星附近制動是不可行的。
因此,訪問另一個行星的表面需要較慢的速度和更長的旅行時間。例如,傳統的火箭將在數十萬年內將我們帶到最近的恆星。從理論角度來看,這可能仍然具有吸引力,因為這個時間尺度比宇宙的年齡短數萬倍。在我們技術文明探索銀河系的數十億年裡,我們可以編纂數十億顆系外行星的社會學普查。即使我們發現的大多是基於信仰的外星文化,而不是能夠加速我們自身技術發展的先進基礎設施,探索銀河系對上帝概念的多樣化解讀也將是令人著迷的。
參考文獻
Anglada-Escude’, G. 等人. 2016, “圍繞比鄰星溫帶軌道上的類地行星候選者”, 自然 536, 437-440.
突破攝星 2016, http://breakthroughinitiatives.org/leaders/3
Brown, D. 2017, “起源”, (DoubleDay: New York)
Fitzsimmons, A. 等人. 2017, “第一個星際物體 1I/2017 U1 ‘奧陌陌’的光譜學和熱建模”, 自然天文學, https://www.nature.com/articles/s41550-017-0361-4
Lin, H. W., Gonzales, G. A., & Loeb, A. 2014, “探測類地行星大氣層中的工業汙染”, ApJ Letters 792, L7-11
Lingam, M. & Loeb, A. 2017, “系外行星上的自然和人工光譜邊緣”, MNRAS 470, L82-86
Loeb, A. 2017, “宇宙謙虛的理由”, 大眾科學 (Observations, 6月28日)
Loeb, A. 2017, “在星際中尋找生命”, PEN: 科學與技術 24, (簡介 1-4)
Loeb, A. & Turner, E. L. 2012, “探測內外太陽系及以外的人工照明物體技術”, 天體生物學 12, 290-294
Manchester, Z. & Loeb, A. 2017, “雷射束驅動光帆的穩定性”, ApJ Letters 837, L20-26