“中国天眼”发现疑似地外文明信号,“三体人”真的存在吗?
张同杰等人在2020年4月发表的论文《基于FAST望远镜的地外文明共时观测》中指出,对来自外星的可疑候选信号,FAST筛选的标准是“信号带宽小于500Hz,持续时间小于100秒”。筛选之前,FAST会先使用“星云”算法程序对“窄带”干扰信号去除,主要方式是调查信号是否持续在多个天区出现,真正来自地外文明的窄带信号应该只在天空的固定区域出现。同时在很多天区出现的信号,大概率就是来自地球的干扰信号,会被程序去除。不过,结果显示,算法筛选后,仍会残留小部分干扰信号。“到目前为止,没有一种算法可以将噪声干扰完全去除”。
维尔海默认为,一种更根本的解决办法是将射电望远镜从地球移到月球背面,这里将免受地球上的无线电污染。另外一个办法是使用两个射电望远镜同时检验,比如,一个在贵州,一个在上海,两个望远镜相距千里以上,这样就可以更准确地知道,信号源离我们到底有多远,是在地球附近,还是在更遥远的地方,“就像三角定位一样”。
地外文明搜寻中,主要有两种策略,一种是更广泛的天空调查,即巡天观测,用望远镜扫过大片天空,寻找可能来自任何方向的地外强信号,另一种更具针对性,将望远镜指向有可能存在生命的指定恒星区域,长时间停留在这里,捕捉较弱的信号。张同杰在论文中指出,FAST未来的目标之一是通过1~2年巡天观测,获得一些好的候选目标信号,并对候选目标进行后续观测,进一步检验候选目标的可信度与可重复性。
在维尔海默看来,FAST非常灵敏,而且可以覆盖更大范围内天空。未来5~10年,人类将利用这个充满美感的望远镜进行大规模天空调查,这需要巨大的计算能力,现在每秒可以分析大约200亿个信号,但还远远不够。“数以万亿计的星星让我们仰望,我们才刚刚开始。”维尔海默说。
“我们在宇宙中是孤独的吗?”
1959年9月19日,第一个人造卫星发射两年后,物理学家菲利普·莫里森和朱塞佩·科科尼在《自然》上发表论文《寻找星际通信》,首次分析了宇宙中各种频率的射线,提出无线电波可用于星际通信。1961年,德雷克在格林班克举办的第一次较严肃的SETI会议中,提出了著名的“德雷克方程”,希望通过公式计算出:银河系中究竟存在多少能够被人类检测到的外星文明(N)。德雷克本人对N的估算是10000,但很多科学家对此存疑。
历史上曾出现过很多疑似“N=1”的情况,大多被证明是乌龙,另一些至今没有答案。其中最著名的是1977年8月15日收到的“Wow!”信号。这一天,美国俄亥俄州立大学的“大耳朵”望远镜探测到了一组“非常像地外文明”的信号,来自人马座M55球状星团西北方向,窄带,强度大,最重要的是,信号频率正是氢原子的发射频率1420 MHz。当天的观测者杰里·埃曼在数据记录纸上标出该信号的强度数值,并情不自禁地写下“Wow!”。遗憾的是,天文学家后来在不同望远镜上尝试了多次,始终没有在同一方向搜索到重复信号。直到现在,“Wow!”仍是已发现的所有“可疑信号”中的最强候选者。
1984年11月,非营利科学机构SETI研究所成立,1995年至2004年间,研究所开展了当时世界上最全面的地外文明搜寻项目——“凤凰计划”,利用澳大利亚帕克斯射电望远镜、格林班克的国家天文台望远镜和美国阿雷西博望远镜,一共观测距离地球200光年以内的800个恒星系统。从2007年开始,SETI研究所有了一个更强的“聆听”设备——艾伦望远镜阵列。这是第一台专门为地外文明搜寻设计的射电望远镜,静静地坐落在旧金山以北的喀斯喀特山脉深处,由42 个无线电天线在地面上排列而成。阵列式设计允许同时搜索多个恒星,使搜寻速度提高了至少100倍。SETI研究所预计,艾伦望远镜让人类未来二十年内可以将搜索范围扩大到100万颗恒星。
目前,研究所与NASA合作,开普勒望远镜发现的数千颗候选“宜居”行星,都成为艾伦望远镜阵列的重点观测对象。2015年7月,NASA在太阳系外发现了一颗目前为止“最接近地球”的类地行星“开普勒-4525b”。但SETI研究所用艾伦望远镜对这颗地球的“表亲”观测,没有任何结果。目前,艾伦望远镜接收器的系统更新后,可以将信号覆盖至1000 MHz 至 15000 MHz。
让人类不解的是,为什么这么多年来,还没有发现地外文明?1950年,意大利裔美国物理学家恩里科·费米问出了几千年来人类文明最想回答的问题:“我们在宇宙中是孤独的吗?”1973年,麻省理工学院天文学家约翰·鲍尔提出了一种解释:就像人类在动物园里观察动物,外星人可能也正在默默地观察人类。他们故意避免和人类接触,把人类文明圈隔出来,就像宇宙中的“自然保护区”,或者只是为了“监视”人类,这就是著名的“动物园假说”。