有没有地外文明

有没有地外文明
有没有地外文明

有没有地外文明
接触地外文明
石青
在电影中常常看到这样的情节：闪闪发光的飞碟从天而降,然
后从里面走出绿皮肤、大眼睛的小矮人,口中念叨着“我们为和平
而来”（当然,也有不打声招呼就要毁灭地球的那种）.而在现实
中,飞碟总是能成为报纸关注的焦点,或者说,一种时髦.马丁·
加德纳的一段话正好能描述这种情况：“当人人都看到飞碟时,你
自己当然也愿意看到一次.”[1]于是就有了各种各样的飞碟和外星
人：像草帽的飞碟、像雪茄的飞碟、像蛋糕的飞碟；绿色的外星人、
红色的外星人,绑匪外星人、小偷外星人（专门偷走牧场上动物的
器官）以及浪费粮食的外星人（“麦田怪圈”的骗局）.
然而,这一切都不可信.当我们向这些现象寻求非同寻常的证
据时,发现大多数现象可以归结于人类的飞行器、气球、自然现象、
目击者的幻觉以及彻头彻尾的骗局.而剩下的案例也不能提出强有
力的证据证明那就是外星人的飞船.而把不明飞行物当作外星人的
飞碟也是不合适的.你看到的任何“不明”物体都可以被称作不明
飞行物,例如你的邻居在21楼扔下的一个垃圾桶盖子（有趣的是,
某些“飞碟”照片正是用类似的物体伪造拍摄的）.
事实上,科学家认为,一个地外文明曾经造访、并且现在还在
地球附近监视人类的说法是不可信的.有人曾经计算过,假如银河
系内有100万个文明,而每年只有一艘飞船到达地球, 那么整个银
河系中每年发射的飞船大约有100亿艘, 而且制造这些飞船所需的
金属大约是银河系中所有金属储量的1%[2]. 换句话说,一个文明
只有倾其所有才能达到造访我们的可能,而像旅行者号这样的人造
物体被另一个文明发现的可能性基本上可以忽略不计.
这一结论或许让人非常失望,那些原本让人激动地飞碟和外星
人全都变成的泡影.或许你要指责我打碎了一些人的梦想,然而,
世界上还有更令人激动地、严肃的科学研究：科学家虽然不屑于飞
碟和外星人的传奇,却一直致力于科学的搜寻地外生命的迹象.
宇宙漂流瓶
1974年11月16日,在波多黎各落成了一座巨大的射电望远镜——
阿雷西博射电望远镜.正如新船下水要敲碎一个酒瓶,作为落成典
礼的一部分,科学家用它向武仙座球状星团M13发出了一封“地球
电报”.这个地球漂流瓶需要2万4千年才能到达M13附近.这是人
类第一次有意识的向宇宙的其他部分表明自己的存在.既然我们能
像外拍发这样的电报,为什么不去听一听别人会不会给我们广播一
点什么?事实上,早在1960年,天文学家弗兰克·德雷克就领导开
展了这样的一个计划.称之为“奥兹玛”计划（Project Ozma.这个
名字来源于鲍姆的童话《绿野仙踪》）.这个计划使用一架26米的
射电望远镜进行了几个月的观测,结果一无所获.然而,科学家认
为使用无线电追踪地外文明的踪迹是可行的.经过计算,把一个英
文单词用波长三厘米的微波发射到1000光年外的地方,并且用地球
现有的技术把它接收到,只需花费不到一美元[3]. 这与前面提到的
向银河系发射宇宙飞船的花费形成了鲜明对比.
那么,应该在什么频率上追踪地外文明的“漂流瓶”呢?科学
家主要把目光放在了1.42GHz、1.667GHz、22GHz附近的微波波段上.
第一个频率是氢原子发出的无线电波的频率、第二个是羟基（-OH）
的频率、第三个则是水分子的.这些频率被形象地称为宇宙“水坑”
（water hole）——不是非洲大草原上动物们喝水的地方,而是被认
为最有可能进行星际通讯的波段.选择这些波段的理由是,氢是宇
宙中最丰富的元素,羟基和水在生命活动中扮演了至关重要的角色.
所有这些寻找“漂流瓶”的项目有一个共同的名称：搜寻地外
文明（SETI）.现在,最大的无线电SETI是“凤凰”计划（Project
Phoenix）.SETI不产生任何短期的、直接的经济效益. 像所有的
SETI计划一样,“凤凰”计划的研究人员也时常感到经费的拮据.
不过,人们可能更加熟悉另外一个SETI计划,那就是SETI@home.
它是由加州大学伯克利分校开展的,借助一个屏幕保护程序处理阿
雷西博射电望远镜接收的无线电信号,目前已经有几百万人参与到
了这个计划中.
当然,科学家也不紧紧盯着“水坑”,他们同样也监视某些红
外线、紫外线甚至可见光波段.光学波段的SETI是最近才兴起的,
追踪目标是地外文明发出的激光脉冲.
寻找行星
像我们这样的有机体,不能忍受高温.所以,我们只能生活在
条件适宜的行星上.如果地外文明也是有机体,那么他们也要有一
个适宜的行星.我们的银河系有1000亿颗恒星,没有理由认为适合
生命产生的行星只有我们地球一个.
然而,寻找行星要困难的多.行星不发光,体积相对来说非常
小,即使是今天最大的望远镜也不能直接看到恒星.科学家使用一
种“间接”的方法寻找行星.如果某颗恒星拥有行星,在旁观者看
来,它们其实是在相互绕行,就像跳舞一样.在这个过程中,恒星
到我们的距离忽近忽远,它的光谱也一会儿“偏蓝”,一会儿“偏
红”.这叫做多普勒效应,类似于汽笛在迅速靠近我们时候的变调.
借助于这种方法,科学家已经辨认出了大约80颗类似的行星.有点
让人失望的是,他们大多类似于木星,是气体行星,质量是地球的
数百倍,并不适宜生命的存在.

“开普勒”空间望远镜是以德国天文学家约翰尼斯·开普勒命名的.
幸运的是,科学家还拥有别的观测手段.NASA进行的一项被
称为“类地行星搜寻”（TPF）计划就是其中之一.TPF利用所谓的
“干涉测量法”,让科学家能够“看到”数十光年之内的行星.另
外一项计划是所谓的“开普勒”空间望远镜.“开普勒”是一个一
米直径的望远镜,计划于2006年发射升空.当行星从恒星表面掠过
的时候,对于观察者,恒星的亮度会稍微降低.“开普勒”的工作
就是辨别出这样的亮度降低现象,尤其是类似地球这样的行星造成
的亮度降低.
氧气也能成为寻找地外生命迹象的标志.氧气的性质比较活泼,
很快就和别的物质结合.正是因为光合作用才导致地球大气中较高
的氧气浓度,而在10亿年前,它的浓度还不到现在的一半.天文学
家可以借助光谱分析测量出行星大气层的氧气含量.如果某颗行星
的氧气含量异乎寻常的高,那么那里就可能存在着生命.同样,二
氧化碳和水也在被关注之列.
最终的答案
搜寻地外文明是一项严肃的科学研究,我们什么时候才能得到
答案?或许是明天,或许是1万年.既然地球上的生命能够从无生命
的物质中产生出来,那么在宇宙中的其他地方也有可能发生类似的
故事.德雷克提出过一个计算银河系中文明数量的著名公式,即德
雷克公式.这个公式中包含一个重要的因子,即一个文明能够维持
的时间.作为一个物种,能不能安全的度过掌握危险技术的最初阶
段（例如,人类能否不被自身创造出来的核武器毁灭?）,而变得
理性,这至关重要.不同的人对于文明延续的时间有不同的看法,
乐观的人得出的结论是银河系中有1000万个文明,而悲观者的数字
是不超过1个.
那么,到底有没有地外文明?从科学角度讲,任何结论都需要
证据,而且一个非同寻常的结论需要非同寻常的证据.1997年,根
据卡尔·萨根的同名小说拍摄了一部科幻电影《接触》（Contact）.
尽管是科幻电影,下面的这段台词可以称得上科学家对于这个问题
的典型回答——
“宇宙中其他地方还有人吗?”
“问得好,你说呢?”
“我不知道.”
“回答的也好,你是个怀疑论者.重要的是,你们要去寻找自己的
答案.不过有一点我可以告诉你们,宇宙是一个非常大的地方,它
要比任何人所能想象的大得多.如果只有我们,那就太浪费空间了,
对吗?”
参考文献：
[1]加德纳,《西方伪科学种种》,第215页
[2]卡尔·萨根,《外星球文明的探索》,第201页
[3]特其安等编,《卡尔·萨根的宇宙》,第117页