宇宙探索：想和外星人聊天？試試除了無線電以外的技術吧



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搜尋地外文明（SETI）長期以來依靠射電望遠鏡來接收潛在的外星廣播信號。但在一個廣闊的星係中，比如我們所在的銀河係，我們該如何保證我們對準的是正確的方向呢？
一個新模型仿真了跨銀河係的信息交流，其結果顯示——也許這一結果沒有那麽出人意料——除非我們的星係長久以來就住滿了智慧生命，否則發現地外生命信號的可能性很低。不過這一發表在《國際天體生物學期刊》（ International Journal of Astrobiology）的發現也指出，應用一種新的通信技術，我們與地外生命實現交流的可能性可以達到最大。
除了豐富我們想象的場景——輕輕按下新型收聽設備的開關然後收到外星人發來的消息，實驗結果也可能會鼓勵潛在的外星生命搜尋者著手創新。與使用單種技術的長期計劃相比，致力於探索和開發新式星際交流方法的研究努力可能最終會提高與外星生命的接觸可能性。
對Marcelo Lares來說，這項研究起源於一個挑戰。作為阿根廷科爾瓦多國立大學的天文學家，Lares通常從事涉及星族、宇宙大尺度結構和引力波事件的大數據統計分析。


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要知道外星生命研究不會有如此豐富的信息。“我們隻有一個觀察值，那就是地球是唯一一個已知有生命的行星。”Lares說。
有關外星生命、智能以及技術的科學推測通常依賴於德雷克方程。1961年Frank Drake首次提出這一數學模型。該模型通過觀測星係中帶有行星的恒星比例、可孕育生命的行星比例、以及這些生命變得有興趣且有能力與其他生命進行星際交流的可能性，來估計可交流的外星生命數量。
Lares和他的合作者希望事情能變得更簡單些。他們沒有對生命起源和智能、技術發展相關的未知因素進行猜測，而是創建了一個本質上隻有三個參量的模型：交流者“覺醒”並且開始廣播其自身存在證據的時刻，此類信號的傳播範圍以及任何給定信息傳輸的生命周期。
結果在銀河係中隨機出現了一堆節點，或者說是智能信息的創造者，他們有時廣播信號有時不廣播信號。“就像是一棵聖誕樹。” Lares的共同作者、科爾瓦多天主教大學的天文學家José Funes說，“上麵有亮暗不一的彩燈。”
該研究團隊進行了超過15萬次仿真，每一次都對基本參數設置了不同的假設值，以觀察哪一種場景有利於星際交流。與生命之間間隔較遠或存在時間相差較大的情況相比，住滿有技術、樂於宣稱自己存在的外星人的星係會產生更多的交流。
這種結論並不一定令人震驚。“‘如果你想要增加交流機會，那麽就需要增加（交流者）數量或者讓他們存在更長的時間。’這隻是一種統計學說法。”並未參與此研究的NASA戈達德太空飛行中心行星科學家Rave Kopparapu說。
但是Lares反駁道，即使隻是作為對我們基本理解的檢驗，用數學模型量化我們直覺上的想法也是有價值的。他補充說，這些發現為在不同情況下發生接觸的可能性設立了一個上限。
在每一種情況下，仿真結果都顯示，當一個物種“覺醒”並且能使用正確的方法進行交流時，星際間接觸的可能性最大。這一結果的產生是因為其他節點已經出現而且可能已經發現彼此，本質上就是建立了一大串點亮了的聖誕樹彩燈，並且提高了在廣播網絡中能夠發現對方的可能性。但是如果彩燈的閃爍並不同步或者時間跨度很大——這種情況可以類比為使用錯誤的接觸技術或時間間隔較大——那麽智能生物之間可能永遠不會發現彼此。
自SETI一直偏愛的無線電波接觸技術在20世紀早期得到普遍應用以來，有一些探聽到的信號最初被認為是地外生命發送的。在20世紀60年代，英國宇航員Jocelyn Bell Burnell和Antony Hewish起初將首次發現的脈衝星——一具快速旋轉的恒星遺體——LGM-1稱為“小綠人”，因為其發出的脈衝信號規律得不像是自然產生的。然而，在過去幾十年中，隨著我們的技術升級到有線和光纖電纜，人類發出的無線電信號越來越少，這減小了外星人偶然收到我們泄露信號的機會。


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這項新研究的作者們將他們的發現視為對費米悖論的解釋。費米悖論質疑為何我們還未發現外星智慧生命存在的跡象，考慮到我們所在的銀河係有非常漫長的曆史，到今天一些技術發達的生命應當已經出現並且向宇宙發出了他們存在的信號。而該研究表明我們到現在仍然沒有發現外星文明是完全有可能的，也許在時間和空間上外星人離我們太遠了，或者使用的呼叫信號是我們未知的。
這項研究的核心也試圖擺脫一些以人類為中心的偏見，這些偏見在一定程度上幹擾了對外星人的猜測。“用非擬人化的思維方式去想象外星人的交流是非常困難的。”Funes說，“我們需要努力跳出自己給自己的枷鎖。”
Kopparapu同意這一假設。“意料之外的發現有意料之外的起源。”他說，“我們生活在‘常識’的盒子裏麵。讓我們接受盒子外麵還有東西是很困難的。”
SETI關注的是人類曆史中很短一段時間裏特定情況下的無線電波。雖然SETI有時會嚐試其他方法去發現外星智慧生命，比如搜尋高能鐳射束或者被稱為戴森球（Dyson spheres）的包圍母恒星的大型人造結構，但是這些努力似乎都受到人類想象和基礎物理學的限製。
Lares說尋找和另一種宇宙文化那樣具有潛在幻想的東西需要許多學科的融合，比如物理學、生物學甚至哲學。要努力去考慮更有創造性的信息，比如由中微子、引力波或者其他科學還未發現的現象組成的信號，這樣可以幫助打破我們教條式的觀念並且讓我們更全麵地理解自己。
雖然實現接觸的可能性很小，但是Lares還是滿懷希望，認為嚐試許多方法去解決這一問題總有一天會有收獲。“我認為地外文明的搜尋像賭博一樣風險很大，”他說，“成功的可能性很低。但是回報的確也相當高。”
作者：Adam Mann
翻譯：常灝傑；
審校：曾小歡
引進來源：科學美國人
引進鏈接：https://www.scientificamerican.com/article/want-to-talk-to-aliens-try-changing-the-technological-channel-beyond-radio/


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