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搜寻地外文明

1999-08-25 来源:中华读书报  我有话说

 即使最终没有探寻到任何外星文明的蛛丝马迹,也不意味着我们一无所获。在这一过程中,我们 也许能学会更好的相处和善待我们自己的家园。 

 在地球上孤独地生活了多年之后,人渐渐生出了许多奇奇怪怪的想法:人所居住的星球是“外星人”关注的热点地区;而那些生活在其它星球上的高智能生命则是一群不可理喻的家伙。

1938年的10月30日本是一个普普通通的星期天,然而这天美国一家广播公司播出的一则关于火星人入侵的“现场报道”却令许多美国人着实受了一回惊吓。这条“现场报道”实际上是一名23岁的年轻人奥森·威尔斯编写的广播剧,而且从节目开始播出时就声明纯属虚构,但一些在节目进行当中才打开收音机的人却对此信以为真,他们来不及多想便一头钻进汽车仓皇逃命。据一位女中学生后来回忆,她和她的朋友们当时的感觉是“死亡越来越临近了”。

在地球上孤独地生活了多年之后,人渐渐生出了许多奇奇怪怪的想法:人所居住的星球是“外星人”关注的热点地区;而那些生活在其它星球上的高智能生命则是一群不可理喻的家伙,他们心怀叵测地窥探着地球人的活动,随时可能踏访地球,一场血腥屠杀之后消灭地球的土著居民,然后取而代之。这样的想法在好莱坞的“梦幻工厂”中得到了最充分的展现,61年前播出的那则广播剧更是将此发挥到了极致。

不论是否意识到,今天的人们一方面越来越多地借助大众传媒感受世界、获取新知,另一方面,在传播媒介的重重包围之下,人们似乎已忘记了如何分辨好莱坞与现实生活之间的差距。不过即使是这样,当地球人与外星侵略者在经过一番鏖战终于得胜还朝之后,走出影院的人们还是忍不住要在心里嘀咕:我们的邻居真的这么可怕吗?

不久前,伦敦大学学院的唐·考恩博士向英国皇家天文学会报告说,作为生物学家,我们有充分的理由认为,在其他地方也存在生命。但是,其他星球上的生命更可能是一种单细胞生命。考恩说:“从进化上来说,生命将是非常原始的。”

假想中强大的侵略者原来是如此弱小,这样的答案实在让“外星人”爱好者大失所望。外星人似乎不该是这样的……

 我认为这有点像蚂蚁担心人入侵它们的家园。我对此并不担忧。高级的外星人对我们星球上的‘露天矿’没什么兴趣。地球上拥有的资源,外星人在离家更近的地方也可以得到。

塞思·肖斯泰克是美国加利福尼亚州SETI(Search for Extraterrestrial Intelligence,搜寻地外文明)研究所──一家非赢利性的研究机构的天文学家,同时作为一名科普作家,他已撰写了数百篇科学通俗小品。在去年出版的第一本书《共享宇宙》中,他根据已有的研究成果对外星人作了一番有趣的设想。

如果外星人居住在与地球类似的行星上,他们的体重大约会在10磅到10吨之间。当然这可能会依据其所处行星的引力而有所增加或减少。外星人不太可能生活在水中,因为海洋环境太简单:温度变化十分缓慢,天气总是一样,这样的环境不易在较短的时间内造就智慧生命。会飞的外星人倒是极有可能:有着厚厚的大气层、较低的引力尤其是富氧空气的行星是很可能产生会飞的智慧生命的。

在考察了海洋与天空之后,肖斯泰克将目光转向陆地。如果外星人生活在陆地,他们将会长成什么样子呢?他们应该有眼睛,这对收集外界信息是十分有用的。事实上,眼睛是如此便于使用以至于大自然将它赋予了地球上许多动物。长有两只眼睛也许是比较合适的,而两只以上的眼睛也许会带来更多的好处,但付出的代价是给大脑增添了额外的负担。听力是另一项普遍实用的才能,在丛林地带这些视野受限的地方利用它可以方便地与外界沟通。嗅觉没有在人身上过度发展,但在其它动物那里得到了广泛的使用。不过仅仅依赖嗅觉的不利之处在于,气味是通过空气的扩散来传播的,因此想要精确定位很困难。

所有人的感官对外星人同样具有意义;让这些感(知)觉器官──眼睛、耳朵、鼻子或是它们在地球之外的对应物长得尽可能高些将有助于它们更好地捕捉外界信息;这些感(知)觉器官长在离大脑更近的地方可以将反应时间减到最少。要使这一切成为可能,外星人应该有一个脑袋,他们的大脑将长在脑袋里。

这样看来,外星人似乎与地球人相差不大,但肖斯泰克认为外星人不太可能长得像我们一样,地球上生物之间的差异已足以说明这一点。

作为一名颇受欢迎的谈话节目嘉宾,肖斯泰克于7月底应邀在美国一家网站做客。聊天中,一名网友道出了许多人的忧虑,他说,我们很可能在太空深处与地外生命接触,假定他们是善良仁慈的,他们的存在依然是危险的。因为我们地球上所拥有的也是他们所需要的,比如氧。外星人是否会把地球看作是资源丰富却被一群“傻瓜”占据的矿藏?如果外星人为了这里的矿藏而入侵地球时,我们能采取什么措施击退他们呢?

对于这一问题,肖斯泰克显得十分轻松,他说:“我认为这有点像蚂蚁担心人入侵它们的家园。我对此并不担忧。高级的外星人对我们星球上的‘露天矿’没什么兴趣。地球上拥有的资源,外星人在离家更近的地方也可以得到。”

地外文明存在的可能性越来越大,但要与他们沟通却并不是一件容易的事。目前,利用无线电波探索外星生命看来是最为有效的手段。

有关外星人的话题为影视和文学作品的创作者提供了一个展示才华的舞台,但如果因此认为外星人仅仅是好莱坞努力营造的“卖点”或者科幻作家笔下的情节,则有失公允。

根据目前公认的大爆炸理论,宇宙是由大约150亿年前的大爆炸产生的。有人曾打过这样一个有趣的比方:如果将这150亿年折合成一天24小时的话,人类的出现应该是在晚上11点59分54秒,此时距离午夜仅剩6秒钟的时间,人类开始定居生活乃至进入工业时代都发生在这短短的6秒钟之内。与漫长的宇宙年龄相比,人类文明的历史是如此短暂。于是问题就提出来了:在人类出场之前,在地球以外的地方曾经发生过什么?我们的太阳是一颗相对年轻的天体,它出生的时间大约是在下午4点20分。而在那些更古老的恒星周围运行的行星上,生命的形成是完全有可能的。很显然,对这些问题的探索将使我们更好地理解生命和文明。

早在1972年,美国国家科学院天文研究委员会就在其报告中说:“越来越多的科学家认为与其它文明的接触不再是出乎我们期望之外,而是人类历史上一件必然的事,它可能将在我们中许多人的有生之年成为现实。……从长远的观点看来,这可能是科学对人类和人类文明最重要、意义最深远的贡献。”时隔10年后,该委员会又在另一份报告中再次表达了相同的观点。

在回答其他星球是否会存在智慧生命这一问题时,SETI研究所的科学家们说,地球只是围绕着一颗非常普通的恒星运行的行星,在银河系中这样的行星可能数以十亿计,如此广阔的地域中,如果我们是唯一会思想的生物,这好像有点不可思议。

科学界的加入使寻找外星人不再只是一种自发的热情,近来天文学以及航天领域频频传回的消息也正日益深刻地影响着这项曾在许多人看来根本是无稽之谈的研究。今年初,一个国际天文研究小组在太阳系之外发现了第一颗类似地球的行星:它的直径与地球相似,围绕着一颗热度与太阳一样的中央天体运行;不仅如此,它与这个中央天体之间的距离也与地球与太阳之间的距离相似。与此同时,科学家对火星陨石的研究结果表明,火星上可能曾经存在过生命。

地外文明存在的可能性越来越大,但要与他们沟通却并不是一件容易的事。目前,利用无线电波探索外星生命看来是最为有效的手段。科学家们经过分析,认为如果地外文明向其它星球发送信号,他们所使用的频率应该是在1420兆赫、1667兆赫和22000兆赫附近。来自遥远星球的无线电信号到达地球时将变得十分微弱,但射电望远镜在本世纪的发展为科学家们提供了倾听这些微弱“声音”的耳朵。位于波多黎各的阿雷西博(Arecibo)就是其中最有名的一台,一项名为SETI@home(Search for Extraterrestrial Intelligence at Home,在家中搜寻地外文明)的搜寻外星人计划使它的大名正被世界各地越来越多的网友所认识。

想象一下,当人们离开工作台去打球、喝咖啡或是沉沉睡去的时候,数十万台电脑却在不知疲倦地寻找外星人的踪迹。且不说最终的结果如何,这一过程已让人兴奋不已。

Arecibo是一台巨大且十分灵敏的射电望远镜,夜以继日地监听着来自地外文明的“声音”,但是当大量的数据涌到耳边,要从中搜索出所需的信息时,一台巨型超级计算机就成为必要的设备,不过这要花费一大笔钱方能办到。手头并不宽裕的科学家们想出了权宜之计:与其用一台巨大的计算机,还不如由更多“小”电脑来分担这项繁重的工作。幸运的是,数据分析的任务可以被分解后相互独立地进行;另外,Arecibo所能监视的天空也是有限的。这使SETI@home项目的实施成为可能。

经济上的拮据固然是导致SETI@home的动因之一,但该项目的设想及最终实施其实更多地是缘自一位科学家最初的冲动。他叫戴维·戈迪,是SETI@home项目的首任主任,现为该项目的顾问组成员。1994年正值人类首次登月25周年,这一年的圣诞舞会上,戈迪与朋友们追忆往昔、感慨万千。“当时的人,至少是青少年真正感受到世界正在改变,”戈迪说,“我想,人们都在渴望出现能改变我们世界的新发现。”但是有什么能比发现地外文明──特别是当所有人都参加到这一发现过程中──更能令世界为之一振呢?曾担任过一项联机教育项目工程主任的戈迪于是设想,可以通过因特网开发世界各地个人电脑的闲置能力来帮忙搜寻地外文明。SETI@home的想法就这样诞生,并于随后得到了加利福尼亚大学一群从事SETI研究的科学家们的支持。1996年,戈迪提出SETI@home的概念并组成初始项目小组。在1996年7月的第五次国际生物天文学大会上,该计划获得了广泛支持。

根据计划,每天,Arecibo所接收到的数据都会被记录在高密度数字磁带上,传回设在加州大学的研究基地,随后这些数据将被分解成大小为0.25Mb的“工作单元”,再由SETI@home的主服务器分别发送到不同的个人电脑上。在该项目的进行中,世界各地的网友们要做的仅仅是到该项目的站点上下载并安装一个特殊的屏幕保护软件。这样,当人们结束工作休息时,这一屏幕保护程序会和其它屏保程序一样开始运行,所不同的是,当这种屏保程序运行时,这台看似休息的电脑实际上已经加入到寻找外星人的行列中:接收、分析来自SETI@home、已被分解成“工作单元”的数据,分析工作结束后系统会自动联机将分析结果传回基地,然后再接收另一新的“工作单元”(这一过程也可以是由电脑的拥有者自行控制的)。使用标准调制解调器,数据传输过程持续的时间不会超过5分钟。所有数据传输完毕后,连接将立即断开。如果基地较长时间没有收到某台个人电脑传回的消息,将视为自动放弃,这份未完成的工作将分配给其它人。

今年5月,SETI@home的软件在网上发布,在开始的一个月时间里,下载这一软件的人次达到50万。目前,日下载量虽已从最初的30000人下降到10000人,但能吸引如此众多的人共同加入到一项研究中,SETI@home的战果已是不菲。想象一下,当人们离开工作台去打球、喝咖啡或是沉沉睡去的时候,数十万台电脑却在不知疲倦地寻找外星人的踪迹。且不说最终的结果如何,这一过程已让人兴奋不已。

SETI@Ihome项目计划将进行两年,在这段不算太长的时间里,能否收到外星人发出的信号,目前还不得而知,但可以预期的是,即使这次仍未获得想要的结果,科学家也不会因此放弃这项研究。因为,寻找外星人的研究已开展了数十年,早已习惯了失败的SETI研究者们多年来始终重复着这样的观点(它于1959年由Giuseppe Cocconi和Philip Morrison在他们的第一篇科学论文中首次被提出):“成功的可能性难以估计;但如果我们从不去探索,成功的机会就是零。”

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