華楓聽到老師繼續(xù)說道:除了滿足好奇心以外,探索外星文明還將對人類的發(fā)展提供許多便利:
1. 如果可以發(fā)現(xiàn)了更加先進的文明,那么顯然可以為人類文明發(fā)展提供一個良好的借鑒模式,也許發(fā)展進程會少走很多彎路;
2. 人口的飛速增長,已經(jīng)使地球越來越難以支持龐大的能源消耗,生態(tài)環(huán)境等問題已經(jīng)在某種程度上影響了人們的健康生活。也許真的有一天,地球無法適合居住,像火星(或者更遠卻更好的星球?)移民同樣將得益于外星文明的協(xié)助。
雖然我們推測在宇宙中、在銀河系中存在著許許多多的外星文明,但是他們?yōu)槭裁床慌c人類建立直接聯(lián)系,而讓人類做著可能是無益的努力呢?我們能找到這些宇宙兄弟呢?也許他們也在尋找我們,但是由于同樣的原因被阻擋在遠方。這些原因可能是:
龐大的宇宙空間使相互聯(lián)系異常困難。據(jù)推測,在銀河系中,最大的可能結果是500個恒星產(chǎn)生一個外星文明,這樣,我們只有找到501個恒星才有可能找到外得文明,根據(jù)恒星密度,500個恒星所占空間半徑為35光年,這意味著最近的外星文明可能在35光年以外,我們向那兒發(fā)一個信號,最快也在要70年后才能收到回音。
我們使用電磁波和外星聯(lián)系,但是由于電磁頻譜極寬,我們也不知道他們使用何種頻譜。
由于存在著不同類型的文明,假如對方是高度發(fā)達的文明社會,達到Ⅱ、Ⅲ型文明,那么他們就可能對我們不屑一顧,避而不見。如果對方的文明程度比我們低,他們也無法和我們相互聯(lián)絡。
我們考慮的都是與地球文明相似的文明,但如果有其他生命形式呢,比如硅人,比如科幻小說中的蜘蛛人、小綠人,它們就無法和我們交流。并且假如它們是采用我們所未知的形式存在的話,我們也只好永遠對它們保持未知。
在距今不太遠的古代 ,由于科學技術不發(fā)達,當人們在茫茫大海中航行時,為了保存和傳遞信息,往往把寫有信息的紙條放在瓶子里,然后封緊,扔進大海。這些瓶子可能隨著洋流被沖到岸邊,從而被人發(fā)現(xiàn),進而獲知傳遞信息者的狀況。但這種“漂流瓶”的方法極不可靠,因為它有可能并不漂到岸邊,而是在大海中繼續(xù)“流浪”。這樣,幾百年、幾千年、甚至上萬年后,傳遞者的信息也就石沉大海,再也無人知曉。
就像古人在茫茫大海中旅行一樣,現(xiàn)代人在茫茫宇宙中的“旅行”也只好采用一種“現(xiàn)代漂流瓶”的方法進行聯(lián)絡。這種方法就是在尋找外星文明時,使用一些可能與外星文明共通的東西(主要是電波和數(shù)字)作為信息的載體;進而通過這些宇宙語言,來和外星人交流。
無線電是與外星文明打交道的一種合理方式。因為采用電波的技術水平是具有文明的社會都有可能達到的。它的速度和光一樣快,而我們目前最快的宇宙飛船速度只能達到光速的幾千分之一。離我們最近的恒星有4.2光年遠,假如我們要到那兒,即使坐上最快的飛船,也要飛2.5萬年;而大多數(shù)恒星比這還要遠。同時,以目前的科技水平,我們無法乘坐宇宙飛船和外星文明交流。
事實上,早在19世紀,人們就在想辦法和外星文明取得聯(lián)系。在20世紀的四分之一的時間內(nèi),我們已在不停地用電波轟擊太空,現(xiàn)在電波在所有方向上已經(jīng)傳播了70光年,覆蓋了數(shù)千個恒星系統(tǒng)。我們可以設想,某個星球上的智慧生命,可能現(xiàn)在已經(jīng)打開收音機,正在收聽地球上的一些流行歌曲。
1960年和1972年,美國實施了聆聽鄰近兩顆恒星無線電信號的“奧茲瑪”計劃,1974年向武仙座拍發(fā)了一份簡短電報。
怎樣才能使外星文明接收到我們的信號呢?我們知道,電波信號傳得越遠越微弱,再加上其他輻射、雜音的干擾,外星文明收到信號的可能性很小。科學家發(fā)現(xiàn):為了使宇宙中的外星文明接收到我們的電波信號,必須建立一個發(fā)射臺,其發(fā)射功率與一顆中等恒星的輻射功率相當。
如果用21厘米波發(fā)射只有智能生物才能接收的單頻信號,不僅需要功率驚人的發(fā)射機,還要配備一組龐大的球形天線系統(tǒng)。如果發(fā)射功率為10的26次方瓦,作用距離要求達到3萬光年,其球形半徑應達到0.1天文單位(約1500萬千米)。盡管地球大氣層對21厘米波的吸收率只有1%,但這個系統(tǒng)消逸在大氣層中的能量高達10的24次方瓦,是地球吸收太陽能量的百萬倍。因此,一旦這座無線電發(fā)射機啟用,人類末日也就降臨了。
因此,如果必須有這樣一座發(fā)射臺,我們也只能把它建立在宇宙空間。但是,在宇宙空間建造其代價不菲。比如說,我們要在離地球100個天文單位的地方建一座功率為200千瓦、球形天線半徑為5000千米,作用距離為1萬光年的無線電發(fā)射臺,采用平均密度為100千克/(米∧3)的材料,則球形天線的全部質量為5×(10∧19)噸,約是地球質量的五百分之一。
如使用千分之一光速的核動力飛船運送這些金屬材料,在飛行中將釋放的能量,一般應限制在恒星輻射能量的0.1%范圍內(nèi)。在太陽系中,是3×(10∧23)瓦。用滿足這個條件的飛船運送天線材料,至少需300萬年。再加上挖掘材料、原料、燃料,運送勞動者、食品,需3000萬年。此外,當發(fā)射臺完工后,每年要消耗1億噸核燃料,并且我們建立與發(fā)射臺保持聯(lián)系的線路所需功率大大超過發(fā)射臺的功率。這太過分了!人類還不具備這樣的能力。就是能夠進行的話,也將是得不償失的。
如果采取接收外星文明信號的方法,造價要低廉得多,并且可行性要大一些。這樣我們就必須建立多路窄頻全向接收天線系統(tǒng),以接收外星來的信號。但是外星文明發(fā)出的信號,即使是在很近的行星系統(tǒng)里,由于各種干擾,我們也很難收到。
假定在通訊的時候,對方發(fā)出極強的電波,地球這邊的設備也能夠收到。那么首先地球上的射電望遠鏡就必須對準銀河系中上千億個星球,而對方由于并不知道地球,也必須向上千億個星球發(fā)射信號,這樣,兩者相遇的機會太少了。 即使相遇,我們收到了外星文明的信號,那又當如何?由于宇宙空間異常遙遠,離地球數(shù)萬光年。在這期間,地球文明和對話的外星文明還是否存在,恐怕難以知道。
即使收到外星文明的信號,我們能否分辨和識別,也是一個問題。1899年,電氣技術者尼可拉泰斯拉,用剛發(fā)明沒有多久的無線電接收到奇怪的電波記號;后來,在美國和歐洲間的無線通訊才剛開始,一位無線電愛好者,收到比自己使用的周波數(shù)還低很多的記號,當時被認為是火星發(fā)送的電波;但是,這些電波記號到底從哪兒來的,沒有人能夠知道。
到一個世紀后的今天,雖然天文學家們每天接受到無數(shù)的電波,但由于這些電波可能來自地球本身,也可能是來自地球發(fā)射的探測器、衛(wèi)星,因此很難分辨。
看來,“櫻桃好吃樹難栽”。雖然采用無線電波的方式是最合適的方法,但實施起來無疑是困難重重。盡管如此,科學家們絲毫沒有放棄用電波與外星文明取得交流的努力。1982年夏天,IAL(國際天文聯(lián)盟)曾開展地球外生物大搜索,1992年10月,美國在波多黎各和加利福尼亞啟動了兩個強有力的射電望遠鏡,叫做“微波探索計劃”。
以往科學家喜歡用1420兆赫到1720兆赫的微波進行接收,這一區(qū)域叫水洞,被認為是外星人最可能用的發(fā)射頻率。為什么呢?因為一個水分子(H2O)由一個氫原子和一個氫氧根(OH)組成,當氫原子在空中相撞時,輻射出來的能量頻率為1420兆赫,當氫氧根(OH)在空間相撞時,輻射的能量頻率為1720兆赫,因此稱為水洞。
由于氫是宇宙中最基本的元素,智慧生命可能采用這種方式發(fā)射電波;并且水洞還是波譜中一段比較安靜的區(qū)域。氫原子的輻射很微弱,而在其他一些波段里則有很多強輻射,這樣就會干擾可能會有的智慧生命的信號。1960年的奧茲瑪計劃就因干擾太大而毫無結果。
微波探索計劃則不同。它可以同時接收1000多萬個頻道,它在30秒鐘中得到的資料比過去30年還多。
它目前有兩個計劃:一是目標搜索,在10年內(nèi)采用水洞內(nèi)的頻率搜索類似太陽的1000顆恒星,或距地75光年內(nèi)的所有恒星;二是太空環(huán)視,在10年以1000兆赫至10000兆赫的波段搜尋每個地方。這一計劃實施的當日是紀念哥倫布發(fā)現(xiàn)新大陸500周年紀念日,表明了地球上的科學家尋找外星文明的信念。
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