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地外文明探索与超光速研究-02 中国传媒大学信息工程学院 黄志洵  

2014-07-08 22:56:31|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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地外文明探索与超光速研究-02

  中国传媒大学信息工程学院   黄志洵


    2. 近期的地外文明探索

40年后(即2000年),F.Drake 仍在做这方面的工作,把射电望远镜灵敏度大大提高。他说:“我们所要做的就是寻找,寻找,再寻找;直到我们的目光在一个恰当的时间投向一个恰当的地点。他们在进化上或是科技的发展上也许比地球上的人类提前了数十亿年,我们所面临的就如同正在对自己的未来进行一次考古学的研究”。

 

国际天文学界曾不止一次建议只通过接收宇宙信息来寻找外星生命,而不提倡主动发送有关地球的信息。在波多黎各Arecibo天文台于1974年向M13球状星团(该星团约有106颗像太阳那样的恒星)发射无线电信号后,国际天文学会即发出警告。天文学家们担心地球被先进的外来文明发现而遭到攻击。此外,国际航天学会也发表过关于寻找外星生命活动原则的声明。声明规定:在不进行国际协商的情况下,不应对外星智能发出的信号做出回答。2003年,国际天文学界正在制定一份名为《地球的回音》的文件,该文件将对向地外文明发送信息的决策程序做出规定。

 

Arecibo的作法是,用射电望远镜向宇宙深处发送了24000个二进制码和关于地球及其居民的一些最基本信息,其内容包括:数字1到10,一些化学分子的原子数,脱氧核糖核酸分子式及其原子数量,人的体形,地球人口总数,太阳系的构成和天文台射电望远镜的形状。按照电波的速度来测算,估计要在4.8万年后才可能得到来自M13星团的回音。

 

1972年、1973年和1977年,美国向太空发射了4个探测器,名字分别为“先驱者一号、“先驱者一号、“旅行者一号和“旅行者一号。“先驱者”系列探测器上安有一个金属板,它可谓是地球人的“名片”。上面刻有一男一女的图像,男子在招手。他们身后是探测器示意图,加上这一背景旨在让外星人通过对比来判断地球人体形的大小。金属板下方刻着太阳及太阳系9大行星的编码。从第3颗行星划出一条线,指向探测器,这条线表明了“先驱者”的出发地——地球。左上角刻的是氢原子跃迁过程示意图。

 

最重要的信息在金属板的左侧,这里透露了太阳系的具体地址。中心一点是太阳,从中心点辐射出去的十多条直线指向银河系的“灯塔”——脉冲星。每一颗脉冲星的运行周期都用二进制数码表示。所有先进文明都应当了解这些脉冲星。根据它们的坐标和周期,外星文明可以判断出太阳系的位置,甚至可能推算出“先驱者”飞行器发射的时间。

 

在两艘“旅行者”号探测器上都装有送给外星人的邮包:一个圆形铝盒,里面放着一张镀金视听光盘。光盘经过了特殊处理,可保存数亿年。读取光盘数据的说明写在铝盒的盖子上。光盘上收录了115张图片,介绍了地球文明最重要的一些科学资料:地球的图像及各大洲的自然景观,人类和动物的生活图景,人与动物的身体结构和生物化学构成,包括脱氧核糖核酸的分子结构。除图片外,光盘上还存有大量声音信息。

 

光盘上录有地球人类用55种语言向外星文明发出的简短问候。光盘上还有一个特殊章节:地球文明的音乐文化,如Bach、Beethoven、Mozart的作品,爵士乐和许多国家的民族音乐。

“先驱者一10”号于1997年3月结束了对太阳系外层空间的探测任务,离开太阳系,飞向银河系深处。它与地球的距离已超过,是迄今为止距离我们最远的人造飞行器,它发出的信号要经过近10个小时才能到达地球。“旅行者”系列探测器于2003年11月离开太阳系,正以每年5×的速度飞向宇宙深处。

 

尽管国际天文学会反对主动向外发送地球信息,在天体物理学研究史上,人类已向其它星球发送过6次信息,其中4次通过雷达发射电波,两次借助宇宙飞船发送实物。2003年仍以电波方式发送信息,发射地定在乌克兰国家航天器指挥和试验中心(位于乌克兰Yevpatoria),即原苏联外层空间联络中心。科学家们此次“送信”的主要目标是围绕大熊星座中47Uma恒星旋转的一颗行星。47Uma的光谱分析结果和年龄同太阳很接近,它与我们相距约42.4光年。天文学家认为,它周围的那颗行星与我们地球有着类似的“温室”环境。他们相信,如果这颗行星上存在着生命并有一定的接收设备,那它一定能收到我们的问候。

 

科学家们曾把注意力放在离地球不到15光年的两个恒星的周围。它们叫“鲸鱼T星”和“波江E星”,它们非常像我们的太阳,稍冷、稍小、年龄相近。1995年10月,两位瑞士天文学家提出,飞马星座中的恒星“飞马51”(距地球40光年)周围可能隐藏一颗新的地球,那里就有可能存在着外星生命。

 

科学家们一致认为,找到第2个地球的关键是先要找到第2颗木星。为什么呢?一个星系一定要有像太阳系中的木星那么大、那么重的星球,才能起到保护作用,把偶发的陨石吸走,避免地球(或类地球行星)遭到打击。我们地球如今每亿年才可能遭受1次大的(毁灭性的)碰撞;而如果没有木星,这个时间会缩短到10万年,因而就无法完成物种进化过程。前述两位瑞士科学家正是通过测量,推断“飞马51”周围有类似木星的巨大行星在飞行,才预言“第2个地球”存在的可能性的。……近10年来,科学家已经通过各种方法发现了约170颗所谓的太阳系外行星;大多数是像木星一样的气态巨行星,不利于生命的存在。

 

美国科学促进会于2006年2月中旬举行的一次会议上公布了一个名单,列举了探索地外生命的10个侯选恒星,它们将是NASA计划于2020年前发射的“类地行星搜寻者”的首批探索目标。发言人M.Turnbull代表NASA和SETI说,现在飞马座51号成为10个候侯选恒星中的首位。其它候选者还有:与太阳极为相似的天蝎座18号星;离太阳最近的恒星系统半人马座α(B);以及epsilon Indi A;等等。人类至今对它们知道得很少。

 

2006年4月,《Nature》杂志报道说,两架最新的天文望远镜的安装将在这一年加速SETI的进程。一架是直径的望远镜,装在美国Havard大学Oak Ridge天文台,可以发现小于10-9s的闪光;观测由P. Horowitz领导,预计将进行数年。这个构思来自下述假设,即地外智慧生命或许是用激光发送信号,而不是用无线电波。另一套装置则仍用无线电波,它安装在美国加州的SETI研究所,领导人是Peter Backus;该所计划与Benkeley加州大学合作,建设350个反射器组成的阵列(每个直径),以便在今后搜索106个星体!这个宏伟计划受到Micro Soft的支持,近期即有几十个天线开始工作,对银河系中心进行研究。

 

美国宇航局(NASA)对地外文明探索非常重视。NASA计划在2004~2014年间发射两艘价值达数十亿美元的宇宙飞船,用来进行类地行星的搜寻探测工作。NASA又打算首先研制出一台较小型的日冕观测仪,并于自由飞行干涉仪发射几年之后,即在2014年前后发射升空。这种结合了可见光波长和红外波长的联合探测研究,将提供大量独立的证据,从而帮助天文学家得出“在地球之外存在生命并且适合生命居住的行星”的可靠判断。

 

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