Load mobile navigation

寻找外星智慧生物就是我爸爸Frank Drake开始的 天文学面貌也就此改变

在绿堤天文台(Green Bank Observatory)奥兹玛计划望远镜前的法兰克. 德瑞克和英国广播公司(BBC)影片拍摄小组成员。 望远镜控制室已恢复成

在绿堤天文台(Green Bank Observatory)奥兹玛计划望远镜前的法兰克. 德瑞克和英国广播公司(BBC)影片拍摄小组成员。 望远镜控制室已恢复成1960年的样貌,德瑞克就是在那时成为第一位以现代科学方法在恒星间搜索高智文明的科学家。 PHOTOGRAPH BY NADIA DRAKE

法兰克和作者娜迪亚. 德瑞克(Nadia Drake)于2016年在绿堤天文台合影。 在他们身后的是26米高的华德. 塔特尔无线电波望远镜(Howard E.

法兰克和作者娜迪亚. 德瑞克(Nadia Drake)于2016年在绿堤天文台合影。 在他们身后的是26米高的华德. 塔特尔无线电波望远镜(Howard E. Tatel Radio Telescope),法兰克曾在1960年使用这个望远镜进行奥兹玛计划──首度以现代科学方法搜索具备通讯能力的外星生物。 PHOTOGRAPH BY NADIA DRAKE

哈佛大学毕业的无线电波天文学家法兰克. 德瑞克在1958年进入美国国家电波天文台工作,他在西维吉尼亚州绿堤的这座天文台设立了美国国家电波天文台的第一架毫米波望远

哈佛大学毕业的无线电波天文学家法兰克. 德瑞克在1958年进入美国国家电波天文台工作,他在西维吉尼亚州绿堤的这座天文台设立了美国国家电波天文台的第一架毫米波望远镜,并率先使无线电波望远镜搜寻外星智能生物。 COURTESY OF NRAO/AUI/NSF

位在西维吉尼亚州绿堤的华德. 塔特尔无线电波望远镜有26米高,在1959年2月13日开始投入观测。 塔特尔在1960年因在法兰克. 德瑞克的指导下进行世界上首次

位在西维吉尼亚州绿堤的华德. 塔特尔无线电波望远镜有26米高,在1959年2月13日开始投入观测。 塔特尔在1960年因在法兰克. 德瑞克的指导下进行世界上首次搜寻外星智能生物观测而闻名。 COURTESY OF NRAO/AUI/NSF

(神秘的地球uux.cn报道)据美国国家地理(撰文:NADIA DRAKE 编译:邱彦纶):60年前,在一個寒冷的西維吉尼亞州早晨,法兰克. 德瑞克(Frank Drake)开始扫描天上恒星,寻找来自遥远文明的讯号。

1960年春天,有位顶着一撮少年白发、无所顾忌的29岁天文学家,开始研究人类存在最根本的问题之一:宇宙中只有我们孤独地存在吗?

法兰克. 德瑞克是当时美国国家无线电波天文台(National Radio Astronomy Observatory)的天文学家,他正准备寻找在宇宙沧海中航行的遥远文明电波低语。 这是个艰巨的任务,但他手上只有2000美元的预算,和一台足够灵敏的无线电波望远镜使用权,可以用来探测外星人发出的讯号。

「当时人们认为寻找外星智慧生物是门糟糕的科学。 」才刚度过90大寿的德瑞克这麽说──对我来说,他另一个更熟悉的身分是我的爸爸。

当时,寻找外星高科技的证据无疑仍是低劣科幻小说阵营才会编造出的情节。 但是对我爸爸来说,寻找宇宙是否像地球海洋那样热闹充满生物──或是人类孤单漂泊在深邃宁静的浩瀚星际之中──仍是相当值得一试的冒险。

爸爸谦虚而好奇,总爱偷偷恶作剧。 他致力于科学研究,一直到现在还在撰写研究论文且在委员会任职服务。 我记忆中的童年充满了前往天文台和参加会议的旅行,以及通过望远镜凝视闪烁星空的奇特乐趣。 不过,我倒是从来没有动过当个专业天文学家的念头。

直到我开始担任科学记者时,我才意识到爸爸早期的工作究竟有多么冒险和具有革命性。

第一道光

1960年代的天文学家还不知道在太阳系以外有任何行星存在,但德瑞克推断如果有像地球这样的行星绕着类似太阳的恒星运转,那么这些行星上可能会有文明发展,而能向宇宙传播它们存在的讯息。 他的逻辑是有道理的:在上个世纪,地球人一直以电视和广播、军事雷达以及其他的通讯形式,往太空泄漏我们的踪迹。

因此他设计了一个实验,搜索来自可能围绕邻近恒星天苑四(Epsilon Eridani)和天仓五(Tau Ceti)运转行星的讯号。 他以李曼. 法兰克. 鲍姆(L. Frank Baum)《绿野仙踪》(The Wonderful Wizard of Oz)系列中的公主,将这项实验命名为「奥兹玛计画」(Project Ozma),向这个充满奇特神秘生物的冒险故事致敬。

在1960年4月8日的日出前,德瑞克攀登上西维吉尼亚州绿堤的26公尺电波望远镜,将自己塞在一个垃圾桶大小的设备中,开始了人类对外星智慧生物的首度科学搜索──这就是后来的「搜寻外星智慧生物」(Search for Extraterrestri Alligence ,简称SETI)计划 。 望远镜在三个月的时间内对目标天体进行扫描,但除了静止的宇宙之外没有任何新发现,星星固执沉默、不发一语。

「真令人失望,」几年前爸爸这么告诉我:「 事实上我们希望,几乎每颗恒星附近都有能够传送无线电波的文明存在。 」

虽然奥兹玛计划未能找到外星科技的证据,但这项计划还是带来独一无二的深远影响——毕竟这是解决巨大谜团的第一步。

「对我来说,奥兹玛计画让全世界知道:对其他可能存在某处的外星生物来说,我们每个人都是一样的,」「搜寻外星智慧生物研究研究所」(SETI Institute)的吉尔. 塔特(Jill Tarter)是该领域数一数二的天文学家,她表示:「想要解决我们正面临的挑战,宇宙观是非常重要的。 」

在奥兹玛计划诞生的60年后,这项原本处于科学边缘的工作逐渐成为正统。 如今,寻找外星生物不再是盯着少数恒星进行单一次的观测,而是随时监测整个可观测天空的讯号。

虽然如此,这个学门仍尚未完全摆脱被视为无稽之谈而难以募集资金的命运,联邦政府也取消金援更雄心勃勃的计划,像是美国航天总署(NASA)的高分辨率微波巡天计划(High Resolution Microwave Survey)。 搜寻外星智能生物研究的资金一直不足,专门研究这个领域的科学家也相对较少,这个学门还没有完全渗透进入学术界的高墙之内。

但情势正逐渐改变。 现在有批新的天文学家正带领着搜寻外星智慧生物研究的先锋部队,奋战寻求一条可能回答人类最基本问题的道路。

「对我而言,生命是宇宙中最有趣的特性──不必多说,」安德鲁. 西米翁(Andrew Siemion)说,他是迄今最全面性搜寻外星智慧生物工作──「突破聆听」(Breakthrough Listen)的领导者之一,「当我睁开眼睛,环顾四周现实时,生命就是件有趣的事情,我不明白为什麽没有更多人想参与搜寻外星智慧生物的工作。 」

奥兹玛计划带来不可能的盟友

奥兹玛计划引发了媒体的热切关注。 1961年,美国国家科学院(National Academy of Sciences)邀请德瑞克在绿堤召开会议,进一步讨论寻找外星智慧生物的问题。 他在组织这次会议时,偶然间提出了著名的德瑞克方程式(Drake Equation),用来估算我们可能在银河系中侦测到的文明数量。

这似乎是个能让搜寻外星智能生物研究得以蓬勃发展的契机,但类似的努力很快就被视如敝屣。

爸爸说:「到处都有无线电波天文学家想加入搜寻外星智慧生物研究的工作,但他们却受到阻挠,」爸爸一口气讲出遍布整个欧洲和澳洲的一连串地点,类似的计画都未能取得持续进展,「大家仍然认为找外星人是疯狂科学家的主意。 」

但是,苏联的状况并不相同。 在铁幕另一边的天文学家得知奥兹玛计划的消息后,开始急切地扫描恒星以寻找外星生命的迹象。

「苏联科学家的研究限制要少得多,由于中央共产主义政府的运作方式,他们拥有稳定的预算,能够依照自己的意愿做任何事情。 」剑桥大学的科学历史学家丽贝卡. 夏布诺(Rebecca Charbonneau)这么说,她专门研究冷战时期的搜寻外星智能生物研究,「你爸爸那时候非常嫉妒──他们可以进行所有类似的搜索研究工作。 」

在天文学家约瑟夫. 席克洛夫斯基(Iosef Shklovskii)的带领下,苏联的搜寻外星智能生物研究迅速起飞。 直到苏联解体后,苏联和美国的科学家总算能够见上面,就寻找高智生命研究交换意见。 夏布诺表示,从某种意义上说,冷战期间两个相互竞争的超级大国最终在搜寻外星智能生物工作引领风骚也就不足为奇了。 如火如荼的太空竞赛迫使两国考虑天上可能还有其他生物存在,而核武器的储备更让人类不得不开始思考我们未来在地球或是星际间的可能性。 除了这些棘手的存在性问题外,这两国过去的科幻界也充斥着与外星人初次接触的故事。

但即使冷战确实促使两国开始首度发现外星生物的竞争,但这样的搜寻也是一项志同道合的努力。 多年来,尽管至少发生了一次备受瞩目的错误侦测,但这种关系逐渐演变为友谊,并推动了全球社群的发展。

「最後席克洛夫斯基與卡尔. 萨根(Carl Sagan)共同出版了《 宇宙中的智慧生物》(Intelligent Life in the Universe),这本书被公认为搜寻外星智能生物的第一本畅销书之一,」夏布诺表示,「科学家在书中试图厘清外星生物的样貌、我们如何与他们沟通,同时他们也试图与的地球上『外星人』交流。 」

然而,在美国的搜寻外星智慧生物研究一直在艰苦奋战。 美国航天总署曾经资助此计划,但是国会多次削减了对搜寻外星智慧生物计划的联邦预算,并嘲弄地将这项计划称为「狩猎火星人」,认为这根本是在浪费纳税人的钱。 自1990年代中期以来,成立于1984年的非营利搜寻外星智能生物研究所和加州大学柏克莱分校一直是搜寻外星智能生物研究领域最活跃的中心。

但在学术界,这个领域的招生状况很糟。 很少有学生愿意就读在恒星间寻找外星生命的研究所学程──但哈佛大学是个例外。 哈佛大学的天文学家保罗. 霍洛维茨(Paul Horowitz)手下就有好几个计划,要侦测具有通讯能力文明所发射出的无线电波讯号和激光闪光。 数十年来,霍洛维茨已培养了四位搜寻外星智能生物领域的博士──是该领域中人数最多的。

「一旦你沾染上搜寻外星智慧生物的狂热,就很难摆脱它了,」霍洛维茨说:「这是你所能想像最伟大的实验。 」

偷聽外星人的悄悄話

1995年,天文学家终于找到了第一颗绕着类似太阳的遥远恒星运转的行星。 对我们所知的生命型态来说,飞马座51 b这颗巨大的类木行星完全不适合居住。 但是自那时之后,天文学家已经发现了上千颗系外行星──也就是围绕其他恒星运转的行星,而且其中有许多行星可能拥有适合生命存在的环境。

在奥兹玛计划启动的六十年后,我们知道银河系中的行星数量远远超过恒星,为外星人的迸现提供了数十亿个可能居所。 在地球上的科学家也在每个看似不可能之处发现生命踪迹──从沸腾的酸性温泉到海底最黑暗、压力最大的至深之处。

「从天文学的角度来看,我们从周遭环境发现的一切,让搜寻外星智慧生物成了无可避免的问题,」 塔特表示, 「我们被过去数十年来的科学进展逼得非得迈出下一步才行。 」

由硅谷(Silicon Valley)科技投资人尤里. 米尔纳(Yuri Milner)赞助的一项大型新计划「突破聆听」在2015年启动,这项历时10年的计画耗资1亿美元,利用世界上最先进敏锐的无线电波望远镜寻觅近百万颗邻近恒星中的生命迹象。 尤里. 米尔纳的名字来自第一个飞向太空的人类尤里. 加加林(Yuri Gagarin),他不但拥有对宇宙的持续好奇心,而且与人类的太空冒险有一连串奇特的连结,他认为自己命中注定要参与搜寻外星智能生物的研究。

米尔纳表示:「这些全都以某种方式写在天空中的某处。 」

突破聆听计划的时程已经过了一半,虽然就像奥兹玛计划一样并没有听到外星人的耳语,但主要由加州大学柏克莱分校成员组成的团队正努力进行观测。 这项计划已经使用了100米的绿堤望远镜和澳洲帕克斯天文台(Parkes Observatory)的大量观测时间,而且科学家也做好准备,要利用南非的无线电波天线阵列MeerKAT进行突破计划的观测。

「我坚信这是我们应该持续进行的事情,」米尔纳说, 我认为如果我们继续数十年,或甚至是一百年,那么将会以某种方式得到答案。 」

天文学家不再只是在寻找星际间的无线电台,而是在搜寻光脉冲、强大文明产生的余热和其他狡猾的外星人迹象。 由于「智慧生物」的定义可能不够清楚,因此现在这个领域已逐渐不再使用「外星智慧生物」(extraterrestrial intelligence)一词,而转为使用由塔特创造出的「科技特征」(technosignature)。

其中一个名为PANOSETI的计划,目的是要扫描整个天空,搜寻短暂而强烈的光学和红外闪光。 这项计划由加州大学圣地亚哥分校的天文学家雪莱. 赖特(Shelley Wright)带领,我的爸爸曾在她大学时担任她的指导教授。 这样的巡天计划势必会观测到大量像超新星这类的瞬时天文现象——而且也许也会有人为的通讯。

「我们每一奈秒都拍摄下整个可观察天空的影像,」赖特表示,「然后我们会问,嘿,那个天区在晚上有发生什麽怪事吗? 」

搜索的未来

目前有些人认为搜寻外星智能生物的研究正在回温,大型计划纷纷启动,金援也逐渐回流,而现在的天文学课程也会纳入人类在宇宙中地位的更广阔视野。

「显然,我们应该要为一整个世代的天文学家搜寻宇宙中的智慧生物,」宾州州立大学的杰森. 赖特(Jason Wright)最近的工作是维持搜寻外星智能生物研究在学术界中的地位,他表示,「我们现在教授天文学的方式正是源自《宇宙》(Cosmos)。 」──他指的是卡尔. 萨根(Carl Sagan)演绎宇宙演化、极具影响力的电视纪录片。

如果搜寻外星智能生物计划能够维持目前的热度,那么天文学家也会乐观看待未来更有野心的计划——甚至像是在月球的背面建设无线电波望远镜这样不大可能实现的梦想。 之所以会有这样的想法,是因为来自宇宙的无线电波讯号会被地球持续发出的讯号淹没,而整个太阳系中只有月球背面能幸免于此。

研究人员希望搜寻外星智能生物的观测能够很快与其他天文台建立链接,筛选科学家已经收集的大量宇宙信息,寻找任何与众不同的事物。 西米翁表示:「我认为搜寻外星智慧生物将成为世界上每一个主要地面或太空天文台科学研究的一部分。 」

搜寻外星智能生物研究问了最深刻的存在性问题,而答案可能会在未来几年内出现,也有可能需要数十年、几个世纪,或甚至更长的时间,我们才能知道我们的银河系内是否有其他文明存在。 地球从约100年前才开始发出可侦测的无线电波讯号,因此距离地球超过100光年的任何文明都无法探测到我们的存在──即便它们拥有所需的技术。

或者,我们可能是此时此刻唯一活跃的文明。 也许有其他生物已经在138亿年的宇宙历史中迸现又消失,或者它们可能仍是初生的生命形式,正在缓慢发展出能够驱动复杂新陈代谢的细胞机制。

又或者,也许我们真的很孤独──在许多方面来说,这都是最神秘的可能性。

无论如何,奥兹玛计划问题的解答有可能改变人类未来的发展方向。 爸爸说当他在60年前爬上那座望远镜时,他知道自己正在做的事情有点不同──但他没想到搜索外星智慧生物会如此吸引人,或是发展成为今天的规模。

「寻找外星生命的人数从刚开始的一两个人发展到数百人──其中还有些拥有地球上最聪明的头脑,」爸爸这麽说到:「我对此感到非常高兴。 」




欢迎关注微信公众号“环球趣视频”
上一篇 下一篇 TAG: 天文学 外星生命