为什么靠太空无线电去发现外星人不可行

在1950年的一次非正式讨论中,物理学家恩里科·费米问道,如果银河系存在大量先进的地外文明,那么为什么连飞船或者探测器之类的证据都看不到。另一个紧密相关的问题是大沉默——即使难以星际旅行,如果生命是普遍存在的话,为什么我们探测不到电磁信号?

因此有不少科学家尝试通过寻找地外文明的证据来解决费米悖论,例如使用射电望远镜收集太空智能电磁信号。但是一无所获。

因此有人提出,即便存在外星人,这些生命可能不具备人类的智慧。或者非常稀少以至于人类不可能联系得上。

甚至发展出了地球殊异假说:地球是宇宙唯一诞生了较高智能生命的星球。这实在是如同地心说一样荒谬。

早年,法国著名媒体人,让-克洛德·布雷特(Jean-Claude Bourret)遇到了一位天体物理学家说:“我刚从世界上最大的天文台帕洛玛山回来。30年来,我们观察了宇宙,从未见过有行星绕着恒星旋转!所以,除了太阳系,宇宙并不存在其它行星。”

布雷特回答,因为我们的观测仪器不够强大。

事实证明他是对的。人类随着技术的提升越来越多发现的系外行星的存在,换而言之,没什么特殊性。这就使得人们思考,智能生命的存在可能也更具普遍性。

提升观察能力和手段绝对是正确的思路。包括使用更大口径的射电望远镜去搜寻宇宙的智能电磁信号。但是,你必须有心理准备,一些天文学家再次拿出剧本,说道:我们还是没有发现智能电磁信号,因此外星人可能真的不存在。

实际上,通过这种形式去发现外星人本身就是不靠谱的事情。

第一、这种方式忽略了无线电在太空中的剧烈衰减。

2008年,美国宇航局,将甲壳虫乐队的歌曲``穿越宇宙''射入太空,纪念NASA成立50周年。发射的目标是北极星,它距离地球431光年。这首歌将以每秒30万公里的速度穿越宇宙。然而科学家估算,由于无线电的衰减,和太空微波噪音的干扰,外星人需要一个805公里宽的巨型天线才能将其识别为音乐。假设遥远的外星人也在寻找我们的信号,那么他们的机会似乎很小。除非外星人是科技朋克,机械神教,他们拥有直径上千公里口径的天线。这种可能性很小,因为任何文明的资源都是有限的,他们不会消耗天量资源,建立一套毫无性价比的低级科技的通讯/观察体系。这只存在于科幻小说的意淫设定。

第二、这种方式忽略了无线电的指向性,波束极窄和恒星等射电源的干扰。

任何发送的电磁波是有指向性的,发射的时间也很短,加之行星的运动,在广袤的星际,只是一扫而过,接收时间很短。其次,由于太阳、木星等射电源的干扰,即便是恰好接收到行星信号,然而其无线电波与其太阳系内的天然射电源根本不是一个量级,都容易被周围干扰而无法锁定。

有人说,那么近一点,我们的机会会更高。

虽然根据德雷克公式,人类根据不同参数,乐观中可以推算出银河系存在几百万个行星存在文明。

实际上星际比想象中更广袤空虚。距离太阳系16.3光年内,除了太阳系之外,目前已知在这个距离内只有56个恒星系统。这些系统共包含60颗进行氢融合的恒星(其中50颗是红矮星)、13颗棕矮星和4颗白矮星。

近距离的恒星系数量太少,因此,其行星存在文明的概率太低。更遥远的星空,恒星系的数量上去了,但距离也拉大了。并且无线电衰减厉害,瞄准太难,因此,它们是否存在外星人文明,与射电望远镜没有什么关系了。

第三、这种方式忽略了文明的发展规律。

任何文明拥有了电磁知识,发展到了无线电阶段后,正常情况下都会继续前进。以人类为例,我们的许多信号都不会逃离我们自己的电离层。短波无线电信号之类的力量不足以刺破高层大气的电离层。但是,长波电台无线电信号和电视信号要强大得多,并且可以以光速传播时逃逸到宇宙中。过去,电视和广播节目是从巨大的地面站播出的,这些地面站以数千瓦的功率传输信号。天文学家计算得出,它们可以在太空深处相对容易地被拾取。


现在,大多数电视和广播节目都是从通常仅使用75瓦功率的卫星发射的,并且天线指向地球,而不是指向太空。我们越来越难以被太空邻居听到。我们的信号越来越微弱。

从马可尼(或特斯拉)发明无线电到大规模手机通讯出现,人类这样的窗口期仅仅不到一百年。我们已经从模拟广播转换为数字广播,这样做的话,由于数字电源消耗较少,因此您的传输信号将变暗四倍。

对外星人来说也同样适用,他们可能已经转向了效率更高的电视和广播节目。我们试图在太空寻找他们泄露的信号,也会比我们想象的要难。

以人类为例,从旧石器时代到现在估算为30万年,窗口期仅为100年。即便未来不存在了,那么以30万年为一个文明的存在周期,那么宇宙的繁星中的高等文明,依概率计算,仅仅有三千分之一的文明恰好处于对外大功率无线电的窗口中。

第四、这种方式忽略了星际社会学。

如同现在网络骇客破解密码大量采用社会工程学一样,而非简单的暴力破解。理解星际高级文明的行为规律,必须引入星际社会学。

宇宙中肯定不缺乏类似地球现阶段的文明,盲目的对外发射信号。甚至试图创造一个星际灯塔,吸引外星人的注意。

地球出现的大量屠牛案、混血绑架案都是不争的事实,证明星际海盗、负面种族是存在的。而文明盲目将自己坐标暴露在星际的次数越多,吸引周围访客的窥探就越多,遭到外来干预的概率也越多,其原生态文明就更脆弱。

也就是说,那些大咧咧,缺心少肺的二货种族,自己把自己害死的概率也越高。而一旦自己挂了,或者被占领了,其信号源将迅速消失。这是一种自然筛选的过程。任何星际灯塔都不可能长期存在。

因此,我们不能单纯的从技术角度去理解星际文明的存在,要从星际社会学去思考星际面貌。

无论是费米悖论还是“大沉默”,总归是在一个“交通靠走,治安靠狗,通讯靠吼”的田园层次去理解“21世纪城里人”的生活。

刘慈欣的《三体》里面有一个情节:一个存在过生命的行星和没有生命的行星,其面貌会截然不同。因为前者由于微生物的存在,会导致风化加强,其改造力的广泛分形,山峰曲线趋向柔和,而后者陡峭尖锐。

宇宙在几百亿年(甚至更久远)时光下,其无数文明的雕琢下,可能并不是趋向于星火点点,而是趋向沉默。河流将每个石头按照它的法则磨圆,奔腾的是流水,石头沉默在水底。

最近我国的“天眼”已经加入了搜寻外星人的行列,振奋人心。工欲善其事,必先利其器。

但是,基于以上,我想说的是,现阶段人类的射电望远镜,及其观察结果,并不具备对外星人是否存在的唯一解释能力。

不过,实践是检验真理的唯一手段,罗马不是一天建成的。不积跬步,无以至千里。巴别塔的每一级台阶塑造完成,都支撑着去看更高,更美的风景的可能。

无论外星人在或者不在遥远星际的那一端,寻找外星人,本身就是提升人类科学的最好机会。这种好奇,也必然催生更多手段。天文迷和飞碟迷之间并不矛盾。

评论