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他倆把地球人“出賣”了

來源：國家地理中文網

發布時間：2021-10-09

瀏覽次數：859

版權歸原作者所有，如有侵權，請聯係我們(men)

有兩(liang) 位天文學家，

他們(men) 把地球關(guan) 鍵信息“泄露”，

製作了某種“四維銀河係定位係統”，

從(cong) 此以後外星人可以按圖索驥。

如果宇宙是座巨型城市，

地球是城市中一個(ge) 很小的房間——

那麽(me) ，

我們(men) 把地球的門牌號寫(xie) 在小紙片上，

扔到宇宙這座城市中，

會(hui) 有外人找上門來嗎？

攝影：ROBERT SIMMON, NASA EARTH OBSERVATORY; REBECCA HALE, NGM STAF

所言非虛——

早在近半個(ge) 世紀前，

天文學家就設計了一張地圖：

它能夠在銀河係任何地方指向地球，

且任何有能力攔截宇宙飛船的科技文明，

都足以破譯這張地圖。

那麽(me) 外星人會(hui) 找上門來嗎？

攝影：COURTESY FRANK DRAKE

1972年和1973年，在兩(liang) 位天文學家的決(jue) 定下，地圖被刻在“金唱片”上，先後搭乘“先驅者10號”和“先驅者11號”出發，與(yu) 土星擦身而過，現在正飛向其他星球；隨後在1977年，兩(liang) 艘“旅行者號”太空探測器也搭載著指引地球方位的地圖進入了太空。

“先驅者10號”，攜帶著來自人類的信息飛往星際空間。這條信息被蝕刻在一塊15×23厘米的鍍金鋁板上，用以告知發現它的智慧生物如何找到我們(men) 。

攝影：ALAMY STOCK PHOTO

這兩(liang) 位天文學家是誰？

又為(wei) 什麽(me) “背叛“了人類？

其實讓當時的天文學家們(men) 繪製一張宇宙坐標地圖，以指向銀河係數十億(yi) 顆星球中的特定一顆絕非易事。因為(wei) 在銀河係中並沒有明顯標識，找到地球前要找到太陽係，而太陽相當不起眼，根本無法把它從(cong) 銀河係其他數千億(yi) 顆恒星中分辨出來。

圖源：ZTF/D. GOLDSTEIN AND R. HURT (CALTECH)

數千億(yi) 恒星中的每一顆都沿著自己的軌道環繞銀河係中心運行，與(yu) 其鄰近星球的相對位置在緩慢地變化著。恒星的這種相對位移意味著在不久的將來，遍布地球天空中的星座將不再是原來的樣子了。

古埃及、古巴比倫(lun) 、古代中國，

當時所有天文觀測者都知道，

北極星指向北方。

實際上，

大約兩(liang) 千年後，

北極星將不再代表北方。

但即使這樣，也沒能阻止天文學家卡爾·薩根（Carl Edward Sagan）和弗蘭(lan) 克·德雷克（Fank Drake）的繪圖大計。

這張照片拍攝於(yu) 1972年，卡爾·薩根（左，抱著兒(er) 子尼克）、琳達·薩爾茲(zi) 曼·薩根和弗蘭(lan) 克·德雷克設計了“先驅者10號”和“先驅者11 號” 要送往星際空間的“金唱片”。

攝影：COURTESY FRANK DRAKE

雖然正常恒星的中心有核物質在運轉，但它們(men) 可能沒有明顯的特征，弗蘭(lan) 克發現脈衝(chong) 星——恒星的“屍體(ti) ”——有可能是唯一可被識別的。

脈衝(chong) 星於(yu) 1967年被發現，是恒星坍縮後仍在旋轉的核。它們(men) 的轉速極快，往往每秒鍾能旋轉數百周，而這種旋轉的恒星殘骸每顆都在太空中留下獨一無二的印跡——因此，脈衝(chong) 星被稱為(wei) “宇宙的燈塔”

蟹狀星雲(yun) 的合成圖。蟹狀星雲(yun) 就是一個(ge) 超新星的殘骸，而它的核心就是脈衝(chong) 星。

X-ray: NASA/CXC/ASU/J.Hester et al.; Optical: NASA/ESA/ASU/J.Hester & A.Loll; Infrared: NASA/JPL-Caltech/Univ. Minn./R.Gehrz

弗蘭(lan) 克挑選出14顆能夠對地球的位置進行三角測量的脈衝(chong) 星，並將它們(men) 的旋轉速度轉換成編碼，記錄在地圖上，大致形成了一個(ge) 漂亮的“星號”，影線呈放射狀在太陽係的位置相交。

而地圖是怎樣給外星人指示方位的呢？——據推測，任何能夠敏銳探測並捕獲安靜飛行的星際飛船，其文明水平都應該知道脈衝(chong) 星；了解脈衝(chong) 星，也就能夠讀懂這張能從(cong) 銀河係任何角落指引你去地球的——脈衝(chong) 星地圖。

脈衝(chong) 星地圖——弗蘭(lan) 克·德雷克設計的原始地圖使用14顆脈衝(chong) 星充當導引，指向地球。

攝影：COURTESY FRANK DRAKE

每條影線都將地球與(yu) 一顆脈衝(chong) 星連接起來。影線標記表示的是脈衝(chong) 星自轉速率的二進製數字，影線的長度大致與(yu) 距離成比例。

通過將地圖上注明的脈衝(chong) 星自轉周期與(yu) 天空中的恒星路標相匹配，外星人就能相對容易地找到通向地球的路。

此外，由於(yu) 能見到的來自脈衝(chong) 星的能量由其自轉產(chan) 生，並且它們(men) 的自轉速度會(hui) 隨著時間的推移減慢，所以地圖在第四維度也指向地球。通過計算觀測到的和編碼後的自轉周期之間的差異——這種差異在幾千年後會(hui) 變得很明顯——而外星人就能知道這張地圖繪製於(yu) 多久以前。

設計地圖的方式使它無論在空間上還是時間上都指向地球，成為(wei) 一個(ge) 四維銀河係定位係統。

外星人地圖升級版出現

銀河係定位係統——通過識別這些特定的脈衝(chong) 星及其自轉發生了多少改變，就能找到太陽的位置——而地球就在附近。

近半個(ge) 世紀後，

脈衝(chong) 星專(zhuan) 家斯科特·蘭(lan) 塞姆設計出新地圖，

以一種不同尋常的方式，

利用銀河係內(nei) 外的脈衝(chong) 星向地球導航。

我們(men) 的太陽與(yu) 銀河係中許多恒星類似。為(wei) 了幫助外星人找到它，這張新地圖提供了兩(liang) 種比例尺參照物，一個(ge) 近的和一個(ge) 遠的。

新地圖選用的是毫秒脈衝(chong) 星，其自轉速度更快、存在的時間更長，運行軌道上還有其他死去的夥(huo) 伴。這些脈衝(chong) 雙星提供了另一套識別標誌：該係統的軌道周期幾十億(yi) 年都不會(hui) 改變。

而且關(guan) 鍵在於(yu) ，毫秒脈衝(chong) 星的老化速度比原地圖上的普通脈衝(chong) 星的慢得多，也就是說，它們(men) 要花費先前那些脈衝(chong) 星數千倍的時間，旋轉才會(hui) 變得無法辨認。

穩定的路標——如果一顆體(ti) 積小、密度大的脈衝(chong) 星與(yu) 另一顆恒星結成一對，它就會(hui) 吸收那顆恒星的物質和能量，使已經很高的自轉速度變得更快。脈衝(chong) 星的轉速高達每分鍾43000轉時，其輻射就會(hui) 呈現出脈衝(chong) 的形式，起到燈塔的作用。

此外，斯科特還引入了另外一套路標：環繞銀河係運行——球狀星團中的脈衝(chong) 星。球狀星團是早於(yu) 銀河係形成的古老星球團，是名副其實的毫秒脈衝(chong) 星“製造廠”。

把路標加入銀河係外這些令人難以忽視的星團後，哪怕銀河係中的恒星已經環繞銀河係中心旋轉了很多圈，位置變化了，星座也不複存在，但這些路標仍舊能夠指向地球。

照片由GARTH ILLINGWORTH提供，UCSC/LO

不過別擔心！

即使外星人發現了先驅者10號，

他們(men) 也很難用這張地圖來入侵地球。

以宇宙的時間範疇而言，

這張原始地圖很快就會(hui) 過時。

因為(wei) 它使用的標誌物——當年僅(jin) 有的幾顆已知脈衝(chong) 星的自轉速度變慢，然後會(hui) 在幾百萬(wan) 年內(nei) 淡化、消失，誤差可達幾千萬(wan) 年。

即使這些標誌物沒有消失，太陽和鄰近的其他恒星環繞銀河係旋轉一周需要2億(yi) - 2.5億(yi) 年。在這個(ge) 漫長的周期裏，隨著銀河係的旋轉，太陽及其參照物——脈衝(chong) 星的相對位置發生了改變，這張地圖標注出來的地球位置，隻在很短一段時間裏，適用於(yu) 相應的宇宙，