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是外星人试图联系我们吗?

2019-01-23 15:31

  这两天,“外星人发神秘电波”成了微博上的热门话题。起因是天文学家公布了加拿大一座射电望远镜接收到来自遥远星系的重复神秘信号。

  一些人会认为,来自太空的会重复出现的相同无线电信号,很可能是智能生物制造的信号,类似于人类能够制造的各种重复信号。

  网友围绕“外星人发来信号”一说炸开了锅。相信外星文明存在的人更是兴奋异常。是不是外星信号暂不说,先来认识下这次事件的主角——神秘的强大电波,学名“快速射电暴”(FRB)。

  简单来说,它是宇宙中的一种快速电波脉冲,仅能维持数毫秒,一毫秒等于千分之一秒,几毫秒也就相当于苍蝇扇动一次翅膀的时间。但是,它瞬间爆发的能量却不得了。

  2007年,它才第一次被人类侦测到,此后在2012年又被记录,然后就是2018年夏天最新捕捉的这一波了。

  既然已多次被侦测,那为何2018年的发现一经披露,引发了如此大争论?或许可以从日前发表在世界顶级学术期刊《自然》上的两篇论文找下答案。

  论文讲了两大重要发现:第一,时隔6年,科学家侦测到第二个重复快速射电暴,这非同寻常。

  第二,这次新记录到的13个快速射电暴中,至少7个频率为400兆赫,这是迄今记录的最低频率。

  有网友认为,单独信号可能是宇宙天体产生的,但是重复的信号怎么解释呢?这些重复的信号又代表什么?

  《自然》杂志的文章一出,外国网友第一时间热烈讨论起“外星人”问题,就连外媒也蠢蠢欲动。来感受下英国《卫报》的标题:《宇宙深处的神秘快速射电暴可能是外星人》。

  也有探讨性质的,比如英国广播公司(BBC)的《宇宙无线电波:是外星人要和我们交谈吗?》。

  一些外媒之所以大肆探讨外星人信号的可能性,或因某些科学家认为,这可能与外星生命有关。

  2017年,哈佛大学的史蒂文教授就写了一篇关于外星人与脉冲信号的报告。他表示,快速射电暴可能是由外星人发射机发射星际探测器时泄漏的。因为低频率信号正符合飞行器的特性。

  哈佛大学的理论宇宙学家阿维勒布则认为,此次重复信号的发现可能证明了宇宙中存在先进的外星文明。

  美国能源部费米国家加速器实验室高级研究员唐林肯认为,从发现重复FRB这一科学上的胜利直接跳跃得出结论,说外星人试图联系我们,未免太过草率。

  加拿大英属哥伦比亚大学天体物理学家英格丽德斯特尔斯博士说,这不太可能是外星人信号。

  她说,“它们几乎来自天空的各个角落,距离也各不相同——一定与许多不同的星系有关”。

  第一种,可能来自一颗快速旋转的中子星。天文学家认为高磁场区域附近可能产生奇怪的信号。

  第二种,可能是两颗中子星碰撞产生。但这种假设只适用于只看到一次的宇宙信号。

  第三种是Blizar,这是2013年提出的一种新型天体。它们可能引起遥远的无线电波短暂而强烈的爆发,但不会重复。

  第四种是黑洞说。黑洞与许多理论都有牵连——从中子星坠入黑洞,到黑洞坍塌,再到暗物质撞击黑洞。

  虽然可能的理论很多,我们现在还不能解释这一现象。但就像专家说的那样,“第二次捕捉到重复电波,意味着我们还可能捕捉到更多”,“有了更多重复电波和更多可供研究的资源,我们也许能够解开这些宇宙谜题”。

  谈到解开谜题,必须要说下50多年前的一则警世故事。1967年,剑桥大学一位年轻研究生检测射电望远镜信号时,无意中发现了一些有规律的脉冲信号,当时的人们不知如何去解释它。

  起初,这些信号被简称为LGM,即外星人“小绿人”。但在接下来几个月,又陆陆续续发现了数个这样的信号。后来人们确认了这是一类新的天体,并把它命名为“脉冲星”。

  正是基于快速射电暴重复发出的特点,使得有些人认为,可重复的无线电波似乎只有像人一样的高级生命才会设计出来,因而推论是外星生命创造的。

  但从生命演化的角度看,这也站不住脚,因为它的跳跃性太大。外星生命不是凭空出现的,而根据人类目前可掌握的生命演化规律,根本无法证明在地球外的什么地方有外星生命,遑论外星生命还能制造快速无线电爆发并发射。

  地球上的生命演化,已历经约40亿年,而人类的演化也经历了至少500万年。500万年前,是人类与黑猩猩分道扬镳的节点,15万年前,地球上才演化出身体结构如现代人的人类(出现在非洲)。

  早在古希腊时代,哲学家认为地球以外的星球可能存在生命。进入17世纪后,随着望远镜的发明,外星存在生命理论开始成为科学界的一个研究课题。

  在望远镜观测外星球时代,美国还闹出过一起“月球骗局”。1835年8月末,纽约《太阳报》刊登6篇系列报道,宣称英国著名天文学家约翰·赫歇尔通过一架精密望远镜发现月球上存在生命和文明,称月球上生活着跟人类长得一样但具有双翼的生物,“它们的手势,尤其是手和臂的多种动作看上去充满感情,我猜想它们是有理想的动物。”这一特大新闻使《太阳报》的发行量激增,一跃成为世界上最畅销的报纸之一。人们急于想知道外星智慧生物情况,即便月球的这种生物不符合科学常理也不在乎。最终谎言被戳穿,《太阳报》承认虚构了月球生物,可是许多人竟然还是相信这个假新闻,他们觉得当局在刻意隐瞒月球智慧生物真相。这场风波延续了好几个月才平息下去。

  即使外星人并不等同于地球上的人类,它们可能是另一种高级生命形式,而且生命的组成物质也并非只是由核酸、蛋白质,以及碳、氢、氦、碳、氮、氧和氖等组成,还有其他形式。

  按照阿西莫夫的划分,生命可以有以液态水为介质的核酸/蛋白质(以氧为基础的)生物;以氟化硅酮为介质的氟化硅酮生物;以硫为介质的碳氟化合物生物;以液氨为介质的核酸/蛋白质(以氮为基础的)生物;以液态甲烷为介质的类脂化合物生物;以液氢为介质的类脂化合物生物。只有第一种生命才是我们所认识的生命,其他5种都有可能是外星生命的形式。

  即便如此,也要证明外星生命是这5种中的1种,或者要眼见为实。但目前这无法证实。

  无法证实,也难以阻挡人们对外星生命的探索,有些天文学者还提出了一些推测,说明可能有外星人的存在。

  首先,在地球之外存在生命的星球有很多。银河系可能有多达4000亿颗恒星,假设只有四分之一的恒星有行星,这些行星中只有四分之一适合生命存在,那么银河系仍然有亿万个地方可能有生物体。虽然人们还没有发现地球以外的生命,但这七个地方最有可能存在外星人,即火星、木卫二、木卫三、木卫四、土卫六、土卫二、葛利斯581d。

  其次,尽管霍金提出不要与外星人接触,但在其去世前的2016年,还是由他主持启动了人类历史上规模最大的外星智慧生命的搜索行动,并誓言要找到答案。该行动将通过使用天文望远镜扫描宇宙的方式进行搜寻,历时10年,并将耗费一亿美金。

  这项研究称为“突破性聆听”,由伦敦皇家学会团体“突破性举措”发起,由俄罗斯硅谷企业家、亿万富翁尤里·米尔纳(Yuri Milner)全额出资。此次搜寻将通过无线电和光学技术,在包括整个银河系及其附近100个星系的范围内进行搜索,将收听来自最接近地球的100万颗恒星传来的信号。

  但即便这些研究能得出结果,也只是一种间接性的研究结果,就像监测到快速射电暴一样,无法直接得出有外星人的结论。

  还有些现象更像是传说和神线年间,墨西哥籍考古学家路利教授在巴伦杰神殿中发现的“玛雅火箭图”与“太空人”石雕绘像;1985年7月,苏联太空实验室宇宙飞船的导航员遇到一队“天使”,他们一度看到强烈灯光把太空船完全包围,而那束光线个巨型的人形生物,它们有翅膀,身上带有薄雾似的光环等。

  近代以来,人们提出了多种同外星文明建立联系的方法。近代数学奠基者之一的高斯建议在中亚大草原或撒哈拉沙漠拼出巨大几何图案,以便能让月球或火星上的智慧生物在观察地球表层时能推断出地球存在文明。奥地利天文学家冯·利特罗提出,在水面上用煤油标示出数学方程式,到夜间将煤油点燃,这样其他星球上的智慧生物会看到这些数学符号。有趣的是,19世纪科学界中还有人主张在地球上建造一面向火星发射光的大镜子,通过这面镜子发送类似摩斯密码的信息给火星人。这些方法基本无用,但它们体现了人类寻找外星生命的热情。1900年,法国巴黎开出10万法郎高价,奖励与外星文明建立联系的人。

  现代意义上搜寻外星人始于20世纪60年代。1962年11月,苏联天文学家向太空发出人类致外星生命的首次问候,发送的内容为:和平、苏联、列宁。1974年11月,天文学家在波多黎各的阿雷西博天文台向距离地球2.22万光年的M13球状星团发去著名的无线电信息——阿雷西博信息,这份“电报”由1679个二进制码0和1组成,包括人类资料和太阳系构成等。当时很多天文学家已经意识到,电波在宇宙空间中穿行强度会逐渐变弱,到最后即使遥远的外星文明接收到微弱的信号也不一定能推断出太阳附近某个地方存在着某个文明世界。

  1972年3月2日,美国发射“先驱者10号”探测器,这个探测器天线支架上有一块镀金铝片,铝片上画着一对裸体男女,男子一只手向上举,设计者希望这手势能被外星人看作和平标志。此外,铝片上还有太阳系行星示意图,以方便外星人按照示意图来拜访地球。不过,美国天文学家卡尔·萨根指出,外星智慧生物从来没有见到过人类,它们甚至可能连这些图像代表的是什么也不知道。继“先驱者10号”之后美国又连续发射多个探测器。

  与此同时,人类还加大对宇宙空间的监听力度,例如,1971年,美国国家航空航天局(NASA)提出“独眼巨人计划”,用很多无线电望远镜排列大矩阵,搜寻1000光年范围内类地无线电信号。虽然这项计划因费用昂贵而搁置,但相关研究报告成了后来“搜寻地外文明计划”的基础。后来,科学家还提出可以通过扒外星人的垃圾来寻找它们,如果外星人巡航穿越太阳系,或许它们会在太阳系留下一些垃圾,搜索太阳系内可能存在的外星人遗留垃圾或许能找到外星人存在的重要线世纪七八十年代,美国一些人士不赞成向太空发送信息从而暴露地球位置,他们表示,发射探测器搜寻外星人是在招引那些比地球发达得多的外星种族全速向地球驶来,其后果就是人类遭到奴役或被消灭。美国著名科普作家艾萨克·阿西莫夫反驳说,搜寻外星生命进而导致人类覆亡的可能性很小,比人类发达的外星文明可能是和平的,如果存在崇尚暴力的外星文明,这种文明也只能局限在自己的行星系里。

  去年,美国航空航天局(NASA)下属研究机构艾姆斯研究中心的计算机科学家兼教授科伦巴诺在一篇研究论文中指出,外星智慧生命可能并不是人类一直以来所习惯认为的碳基生物体,并称外星人很可能已经到访过地球。

  据美国福克斯新闻网站报道,科伦巴诺在论文中写道:“我只是想指出一个事实,即我们可能会找到的,或者可能会选择找到我们的外星生命或许根本就不是像我们这样的碳基生物体。”他还指出,如果外星人不是碳基生物体,那么这将影响我们对所寻找事物的假设。

  科伦巴诺表示,外星人可能已经找到了人类所无法理解的技术,从而使星际穿越等任务成为可能。他也建议,“如果我们提出关于发现新的高级智能生命和技术的假设,那么其中一些现象可能会符合我们特定的假设,从而让我们能够展开一些认真的调查。”尽管如此,这位科学家还是承认,星际旅行仍然是“经过几千年仍牢不可破的屏障”。

  不过,他也补充说,人们对生命体形式各种不同的假设,会使得星际穿越成为可能,“考虑到人类文明中技术的发展仅有大约一万年的历史,且过去500年中才出现所谓的科学方法,因此,我们很难预测到未来几千年人类技术的革新,更不用说几百万、几千万年之后了。”

  此外,报道称,寻找宇宙中的外星生命痕迹是NASA成立的原因之一,但迄今为止NASA尚未找到任何有关外星人存在的确凿证据。

  作为全球知名科学家,霍金非常活跃,轮椅和身体疾病并不能限制他思维的翱翔。他的言论,有时超出了其主要研究的领域,引发广泛探讨。但不论人们认同或是反对,都承认其观点有创新性。

  我们来自哪里,去向何方?霍金的思考总能让人们再次仰望星空,让思绪投向遥远的宇宙与未来。

  2006年霍金曾表示,爱因斯坦的广义相对论无法解释宇宙如何由大爆炸形成,如果把广义相对论和量子论相结合,就有可能解释宇宙是如何起始的,“这是回答我们为何在此,我们从何而来的宇宙学核心问题”。

  他和物理学家罗杰·彭罗斯一起证明了奇点定理,认为宇宙起源于一个时间和空间消失、物质密度无限大的奇点。

  在霍金想象中,宇宙起源有点像沸腾水中的“泡泡”。他认为,宇宙的开端,可能出现了许多“小泡泡”,然后再消失。“泡泡”膨胀的同时,会伴随着微观尺度的坍缩。一些坍缩的“泡泡”,由于不能维持足够长的时间,来不及发展出星系和恒星,更不用说智慧生命了。但一些“小泡泡”膨胀到一定尺度,就可以安全地逃离坍缩,继续以不断增大的速率膨胀,形成了我们今天看到的宇宙。“我们已经观察到,宇宙的膨胀在长期变缓后再次加速,现有理论仍不能很好地解释这个现象。宇宙学是一个非常激动人心的学科。我们正接近回答古老的问题:我们为何在此?我们从何而来?”他说。

  1974年,霍金提出了著名的“霍金辐射”学说,该学说是霍金对天体物理学作出的最大贡献之一。

  霍金在该学说中指出,黑洞在特定条件下会放射出一种微小的放射物,最后所有的黑洞将随着时间的推移慢慢地蒸发掉。但是根据量子力学所描述的微观粒子的运动规律,黑洞及被其“吞噬”掉的物质是不会简单消失的。

  30多年来,霍金试图以各种推测来解释这些相矛盾的观点。他还曾提出,黑洞中有关量子力学的规律是不同的。但是他的这一观点遭到了他的同事和其他国家科学家的质疑。

  霍金在经过长时间的研究后在2004年柏林的一次会上提出,一些被黑洞吞没的物质随着时间的推移,慢慢地从黑洞中“流淌”出来。也就是说,黑洞既“破坏”也“建设”。

  霍金2008年曾在美国乔治·华盛顿大学大胆预言,假如人类的历程再走100万年,“人类的足迹必将进入那些从未涉足过的宇宙空间”。他说,新世界的发现对旧世界产生了深远影响,“否则我们就不会见到现在满世界的麦当劳和肯德基了”。

  霍金说,人类向外太空扩展将带来比发现新大陆的“地理大发现”更巨大的影响,彻底改变人类未来。他认为,人类将在30年内在月球上建立基地,以开展长期的宇宙探索活动;在200年至500年内,人类将发明新的推进系统,让在太阳系外的宇宙空间开展载人探索变得可能。“请(对宇宙)充满好奇,”他说,“我们必须为了人类继续走向太空。如果不逃离我们脆弱的星球,我们将无法再生存1000年。”

  霍金说自己时常在想一个问题:“我们人类(在宇宙中)是孤单的吗?”“答案很可能是‘不’。”

  这位身体无力却思想飞扬的科学家说,如果外星生命有足够智慧,以至于能向太空中发送信号,那么他们肯定也聪明到了可以制造破坏性核武器的地步了。他本人倾向于这样一种假设——宇宙间的原始生命是非常普遍的,但是智能生命却相当罕见。

  2018年8月,科学家发现银河系中最繁忙热闹的太空区域也可能是最荒芜的。球状星团是宇宙中充满恒星系统的太空区域,通常情况下每个球状星团有数百万颗恒星。虽然听起来球状星团似乎是寻找外星生命最理想的地点,因为存在更多的潜在行星,但事实并非如此。

  由于这些恒星之间距离太近,使得它们无法适宜生命形式存在,因为干扰引力场经常会对行星产生牵拉作用。在密度很大的宇宙区域,引力作用非常强,从而导致行星可以相互碰撞,或者靠近另一颗恒星。

  这种情况大约每百万年发生一次,能显著改变行星状况,使生命幸存变得极端不可能。该项研究是由加州大学河滨分校斯蒂芬·凯恩和旧金山大学萨拉·德文尼完成的,他们使用哈勃望远镜的数据来研究欧米茄半人马座球状星团中的恒星。

  欧米茄半人马座球状星团是银河系中最大的星团,存在着1000万颗恒星。它距离地球大约16000光年,是通过哈勃望远镜观测的最佳位置。研究小组正在寻找任何天体环绕的“宜居带”,或者恒星的宜居区域。

  科学家称,这是生命旺盛存在的最佳地带,并且该太空区域有合理形成的液态水。研究人员研究了大约35万颗恒星,它们具有适宜生命存活的“年龄和温度”,因此被认为可能存在宜居行星。

  这项研究分析的多数恒星都是小型红矮星,这些恒星的宜居带非常接近主恒星,因为它们天生是较寒冷的恒星。凯恩博士说:“尽管大量恒星集中在欧米茄半人马座球状星团内核,但是系外行星的普遍存在率仍是一个未知数。”

  然而,由于这种紧凑类型星团存在于整个宇宙,这将是寻找生命宜居性的一个有趣区域。欧米茄半人马座球状星团内核可能潜在大量紧凑的行星系统,该行星系统位于接近主恒星的宜居带。

  TRAPPIST-1就是一个典型的实例,它是太阳系的缩小版,距离地球40光年,目前被认为是最有希望寻找外星生命的区域之一。虽然环绕这些恒星的宜居带似乎生命可以延续,但是附近恒星的接近使这一目标不可能实现。恒星之间的平均距离为0.16光年,意味着任何环绕恒星运行的行星将受到其它恒星的引力牵引影响。

  距离太阳系最近的恒星是阿尔法半人马座星,它距离地球4.22光年。在球状星团接近0.16光年的距离范围,行星每间隔100万年将近距离遭遇一颗超大质量恒星。

  行星会被送到比以前更遥远或者更近的轨道上,从而极大地改变了太空环境,使生命存活变得极为不可能。德文尼博士解释称,恒星引力交互作用的速度将非常高,很难孕育稳定的宜居行星。

  观察那些接近欧米茄半人马座球状星团相似或者更高“会遇率”的球状星团,或将得出相同的结论。因此,研究较低“会遇率”的球状星团可能会更高概率地发现稳定可居住的行星。这项研究报告发表在去年出版的《天体物理学杂志》上。