Astronomy 版 (精华区)

　　在人类发展的漫长历史过程中，我们其实一直在对其他的星球进行关注，思考
我们是否是宇宙中的唯一的智能生物，在黑暗的夜空深处，是否也有其他的外星文
明在和我们思考着同样的问题？如果确实存在的话，这些生物可能对其自身和宇宙
有着不同的看法。也许真的在其他的什么地方存在着我们看上去怪异的外星生物，
科技以及社会。可以想象，与这些迥然不同的外星文明进行接触交往将会是多么不
寻常的一个场景。在整个宇宙的宏大框架以及远远超出人类想象力的漫长历史过程
中，人类显得如此的孤独，思考的范围也往往仅仅局限于所居住的微型而又高雅的
蓝色星球——地球。所以，对地球外文明的探索就成为了人类将思维扩散到宇宙中
的触角，对它们的探索归根结底还是对人类自己的探索。


　　直到近年来这种研究性的工作才逐渐得以实现。无论这种研究如何艰难和需要
耗费多少的精力，人类都不可能仅仅对问题的解决浅尝辄止。但是直到最近的一些
年里——相对于人类在地球上存在的100多万年的时间来说，人们才逐渐掌握了可
以用来搜寻神秘的无法想象的遥远太空生物的科学技术，也许，我们要搜寻的生物
未必比我们更先进。这种技术成为射电天文学，它包括单个的射电望远镜，集群的
射电望远镜，灵敏的电波侦测仪以及用来处理接收到的信号的超级计算机等等。最
重要的，还是那些有着丰富想象力和高超技术的科学家们。射电天文学，在上个世
纪末，为我们研究物质性的宇宙打开了一扇窗户。同样的，如果我们很好的利用，
他还会成为研究生物性质的宇宙的有力工具。

 

　　一批科学家在专注于研究外星生命是否存在，如今研究的重点，更多集中在银
河系中——因为这是目前射电天文学力所能及的范围。目前这种利用工具实际探测
后得出的推测总要比以往纯粹的猜测更值得相信。他们需要获得具体的数字，例如
恒星的年龄和数目等等，这些人类已经研究的很清楚；还需要知道行星系统的数目
以及存在初始生命形式的可能性，这一点我们相对来说研究的并不很多；另外对于
已经是否已经进化到智能生物和建立技术文明的可能性，我们就知之甚少了。

 

　　科学家用纯粹的数学运算，计算出一个估计数字，那就是在整个银河星系中，
可能会有100万种独立的技术文明存在。这是一个乍看来令人惊叹的巨大数字，想
象这么多各异的生命形式和商业形式的世界也让人感觉很愉快。然而不要忘记，整
个银河系有2500个亿的恒星存在，这100万个文明平均分配，可能25000个恒星中才
可能有一个高级文明的存在。由于我们不知道哪些恒星更像是侯选者，我们就不得
不对巨量的星座进行检查。所以寻找外星生命的任务就变得无比艰巨。

 

　　下面是计算银河系中智能生命种类数目的公式：

　　Nic=R*PpPeNeP1PiLic

　　其中各项的含义为：

　　R*：恒星形成的速率；

　　Pp：恒星四周有行星的概率；

　　Pe：恒星的生物圈能维持足够久从而产生生命的概率；

　　Ne：生物圈中行星的数目；

　　P1：行星上产生原始生命的概率；

　　Pi：原始生命进化成高级生物的概率；

　　Lic：这个智能生物能维持的时间长度。

 

　　尽管有许多关于古代宇航员遗迹的传说以及一些不明飞行物的声明，然而没有
任何可信的证据表明地球曾经被其它生命造访过。所以我们不得不从遥远的地方试
图寻找痕迹。在我们现有的技术中，无线电信号是最适合用来进行长距离侦测的：
相对来说造价较低；以光速传播——比其他任何东西都跑得快；而且更重要的是它
不仅仅是人类利用来通信的信号：无线电信号涵盖了广泛的频谱范围，所以正如我
们一样，其他的技术文明应该很容易发现并利用无线电。当然，更先进的文明可能
使用其他的信号进行通讯，我们暂且假设它的名字为zeta射线，也许我们几个世纪
后才能发现并且利用这种技术。但是如果他们也在试图与可能存在的其他较落后的
文明进行交流的话，显然无线电技术因为它的简单易用而更加适合。

 

　　第一次真正试图监听宇宙中可能存在的来自于其他文明的无线电讯号的尝试始
于1959年。当时，位于维吉尼亚西部的美国国家射电天文学会首次设立了该研究项
目，当时该项目的负责人Frank Drake目前就任于康奈尔大学。该项目被成为Ozma
，主要研究内容包括了一个遥远的难以到达的名为L.Frank Baum的恒星以及附近的
两颗名为Epsilon Eridani和Tau Ceti恒星。该项目耗费了几个星期的时间，只得
到了令人失望的结果——没有生命的迹象。

 

　　其实得到这个结果全在情理之中，相反如果得到的是正面结果才会更让人惊异
，因为即使按照上文提到过的对可能存在的外星文明数量的乐观估计，我们也至少
需要随机挑选几十万个星球进行研究才可能发现一个文明的存在。

 

　　继Ozma项目之后，又有6－8个类似的项目进行。这些在美国、加拿大以及前苏
联进行的项目最终也都没有发现外星文明的痕迹。迄今为止，人类进行过专门研究
的星球数目统共也不过1000个，也就是说我们现在完成的只不过是应该完成工作的
千分之一。

 

　　然而，有迹象表明在不久的将来研究很可能会有突破性的进展。到目前为止，
所有的观测项目或者用大型射电望远镜进行短期观测，或者用小型射电望远镜进行
长期观测。在对美国马萨诸萨州科技部的Philip Morrison主持下的国家航空航天
部门的研究后，进一步进行大规模的系统性的研究的可行性和期望值均得到了确认
和强调。研究得出四条结论：

 

　　1．目前开始对外星生命进行研究是适时的而且可行的；

　　2．从以前研究得到的原始数据中很可能可以发掘出有意义的二级信息；

　　3．如果需要，完全有能力建立大型的研究系统；

　　4．这个研究方向显然是美国可以取得领先地位的领域。

 

　　巴黎圣母院的教授——牧师Theodore Hesburgh对该研究方向给予了高度支持
，他认为这样的研究是具有其宗教和精神价值的。

 

　　研究是否存在外星文明很值得，一系列的众多的行业人士都将关注这项研究的
成果，包括：律师、人类学家、画家、政治家、哲学家、神学家等等。甚至每个有
思想的人，都必将会注意这个研究的成果。我们有胆量开始这个研究吗？如上文所
述，研究正在逐步进行；我们有胆量错过这个研究的机会吗？显然不能。

 

　　在Morrison的研究报告中，对研究手段提出了多种选择：我们可以使用新型的
昂贵的超大型落地式射电望远镜，但是研究表明也许开发更多的小型的灵敏无线电
接收装置以及精巧的数据计算机处理系统会更加的有效而且节省花销。

 

　　在前苏联，曾经有专门的政府基金以供专门进行外星生命的研究。他们在高加
索建造了一个直径达600米的巨型射电望远镜，叫做“RATAN-600”，并马上将投入
使用。随着无线电技术的显著作用的显现，越来越多的科学家和公众开始关注外星
生命的研究项目。而事实上，火星，已经被作为对其他行星上生命进行研究的侯选
星球开展了一系列的试验。

 

　　当然，并不是所有的科学家接受存在外星生命的说法。一些科学家提出以下的
质疑：“如果存在丰富的外星文明的话，为什么我们没有看到任何他们存在的表现
呢？”回顾人类在过去10000年里面的科技发展所取得的显著成果，假设这种发展
势头能够继续保持百万年什么上亿年，我们的文明会发达到什么地步呢？假如存在
任何远远比我们先进的文明，为何他们没有留下任何“史前古器”，或者设备甚至
工业污染的痕迹能够让人类侦测到呢？为何他们没有按照他们的需要重构整个星系
呢？

 

　　为什么地球上没有任何明确的外星生物访问的痕迹？我们已经发送了多艘缓慢
的太空船，其中包括先锋10号和11号以及航行者1号、2号。他们均携带了金色的祝
福卡片并将它们散发到太空中，并且等待外星文明将它们截取到。因为比我们更加
先进的文明社会即使不能毫不费力，但显然也可以很方便的在不同的星球间穿行。
经过百万年的发展，他们应该已经通过宇宙探险者建立了一系列的殖民星球。但为
何我们看不到任何痕迹呢？也许其他的文明仅仅稍稍领先于我们，或者我们幸运的
作为了最领先的文明，抑或只不过因为存在过的文明往往还没有发达到可以轻松殖
民到其他星球之前就会遭受灭顶之灾呢？

 

　　这种绝望的结论未免有些太早。所有的争辩都基于一个前提，就是我们正确的
猜测了远比我们发达的外星文明会采取的行动措施。仔细研究，可以发现这些争辩
往往体现了人类某种程度上可笑的妄想症。比如说，我们凭什么简单的认为现在的
人类可以轻松识别远比我们先进的文明的信号和痕迹呢？我们的境况正如亚马逊盆
地的隔离部落一样，只因为没有合适的工具，就根本没办法觉察和利用其实满布四
周的无线电信号。不仅如此，实际上目前仍然有很多天文学的现象我们无法解释。
例如，脉冲星的频率调节以及之所以产生脉冲的动力有没有什么技术背景呢？甚至
还可能存在一种银河系的公约，先进的文明都不得干涉和骚扰落后的新发展起来的
文明。这都可能是我们无法探测到其他文明痕迹的原因。

 

　　也可能目前人类所处的时期不过是进行通讯的适当时刻到来前的过渡期，在被
其他先进文明接受为众多发达文明中的一员之前，可能我们自己已经因为我们的偏
执而走向了灭亡——种类似于升学考试的考察过程。还可能文明程度远超过我们的
水平之后，个体可以做到不朽，从而早已失去了年轻人那样的到处闲逛的兴趣。甚
至也许是外星文明不想对宇宙造成污染……总之，有如此多的“可能”，却没有一
个可以对其可信性进行真正的评估。

 

　　很难想象如此巨大的宇宙中，仅仅只有我们一种先进的文明存在。但是，也可
以假想一下一个充斥着各种文明的宇宙又会是什么模样。幸运的是，许多未知的问
题，我们都可以通过试验来研究清楚。我们可以研究其他行星，搜寻火星，木星或
者土星上可能存在的简单形态的生命体，然后在实验室对这些原始生命进行化学分
析，从而研究生命起源时的状态以及生物的具体进化过程等等。我们必须进行长期
的、开放的系统的研究，因为只有自然界才是唯一关于生命存在与否的仲裁者。

 

　　如果前面提到的银河系存在100万左右的文明的话，那么两个最近的文明之间
的平均距离将约为300光年（就是以光速行进需要300年才能到达的距离）。所以每
个光电信号单向传输所需要的时间平均为300年，而一次成功的通讯将需要600年才
能完成。正因为此，宇宙中“独白”的几率要远远大于有目的的对话的几率。这么
看来，那些将基本没有希望在有生之年甚至更长时间不可能得到回复的信号发往太
空的人们就显得很无私了。

 

　　但是人们总是喜欢做类似的事情，比如将时间舱埋藏起来供未来的后代发掘出
来，甚至写书，做诗，谱曲等等，都希望让子孙后代能够继承。曾经得到过其他文
明回复的一个文明可能会很乐于给一个新发展的文明以同样的指导和回复。而回复
这些信号所需要耗费的经费对于一个即使是稍微好过我们的文明来说也仅仅是一个
完全负担得起的小数目。回复这些信号的人可能是该行星的政府机关，也可能仅仅
是某些特殊爱好者的协会组织或者一些熟练的无线电制造者之类。

 

　　尽管发送和接受两方文明可能事先并没有过通信，但是这种没有事先约定的通
话还是可能达到的。

 

　　创造一种可以无歧义的被其他智能生物识别的无线电消息是很容易的。一个经
过调制的信号（嘟，嘟嘟）包含了数字1, 2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29,
 31, 这些数字都是质数，即只能被1和它自身整除。这样的基于基本的数学规则的
信号，只有具有智能的生物才能产生，从而即使没有事先的通信模式商定，也没有
事先的警告，这些讯号仍然可以被清晰识别。

 

　　这样的信号可以作为一种声明或者航标信号，仅仅为了表明这里存在一个比较
先进的文明，而不可能携带太多其他的信息。这种信号可以作为一种协商手段使用
，比如通过它来提示接收方主要的通信信息将使用航标信号所在的频率传播等等。
另外，这种航标信号的出现可以作为一种标志，使的接收方知道随后会有正式信号
来到，从而做好接收准备。这样一来，即使两种物种和社会习俗都很不相同的文明
，也可以轻松的交换比较复杂的信息。例如，数学信号可以作为“真”和“假”的
逻辑判别，从而将本来可能很难表达的“是”或者“否”等信息方便的进行传输。


 

　　不过更有前途的通讯方式将是图片传送。与如今计算机系统使用的二进制类似
，可以用电波的长短分别表示0和1，或者用两个相近的频率分别代表0和1，甚至可
以用不同偏振方向的光电波作为不同的信号传输。最简单的利用这里的0和1组成图
像的方式就是将这些0和1行列排列，组成一个矩形，从而通过两种不同的信号相互
穿插就可以形成一个简单的形状图谱——类似于某些富有想象力的打字员可以用字
母拼出的特殊图像。这样的图像被通过Arecibo气象台发送到太空。Arecibo气象台
由康奈尔大学负责运作，对国家科学基金会负责。1974年的7月的一个庆典活动上
，当时世界最大的射电／雷达望远镜被重新喷涂粉刷。当时，信号被发送到一组称
为M13的恒星，他们由约100万个太阳类似的恒星聚合在一起形成了球状的外形。之
所以向它发送信号，是因为庆典当日它正好处于Arecibo气象台的正上空。由于
M13距离地球远达24000光年，所以这个信号将经过24000年（240个世纪）才能到达
目的地，而假如会有回音，地球人需要要480个世纪后才可能接收的到。这次的信
号发送显然不是一次正式的严肃科学研究尝试，但是却充分标志了无线电技术作为
通讯手段的重要作用。

 

　　经过解密的信号内容大致为：“首先我们是这样计数的，从1数到10。在我们
这里，有5种很重要的原子：氢，碳，氮，氧和磷。这5种原子互相组合得到很有趣
和重要的结果：得到分子腺嘌呤、鸟嘌呤、尿嘧啶、胸腺嘧啶四种组成DNA遗传物
质的基本核苷酸。DNA为双链结构，可能有糖基化和磷酸化的修饰。这种双螺旋结
构的DNA通过一定的形式决定了生命体的形式，这里的人类生物大致高5英尺9.5英
寸。地球上约存在40亿此类生物（注：当时是1974年）。我们周围共有9个行星聚
在一起，4个较大的位于外围，最外则是一个小行星。这个信号使用2430波长的电
波传送，致礼”。这些信号并非用任何一种地球语言发送，而是用图形描述的。发
送过程中会同时发出多个相似的信号，这些信号相互佐证，从而可以保证即使没有
事先了解商定的两种文明也能正确无误的接收到这些信号。当然，或许我们并不需
要急于告诉别的文明生物这些信息，而更应该倾听那些先进文明说些什么。

 

　　对太空中的信号进行检测将有助于解答许多科学上的、哲学上的古老问题。这
样的信号可以表明生命的起源不是一个随机的突发事件，而往往是需要经过数百万
年的自然选择等等过程，从简单到复杂逐渐进化的一个过程。但是我们不可能期望
接收到的信号是与我们在同一级发展水平上的文明，事实上，稍低于我们进化程度
的文明可能根本就不懂射电天文学，而比我们高级的文明的信号中会存在很多我们
无法理解的信息：当然，这些信息可以被利用来为我们的文明发展提供参考。

 

　　有一些人在时刻担心地球上存在的问题——国家之间的敌对状态，核武器的威
胁，不断增长的让地球不堪重负的人口，贫富差距的拉大，食物和资源的短缺，以
及越来越严重的生态和环境问题等等，他们会推断我们的文明已经进入了一种不稳
定的状态，并且在逐步的走向崩溃的那一刻。还有一部分人认为这些问题都可以得
到解决，人类只是处于它成长的幼儿期，总有一天我们会成长成成熟的文明。也许
侦测到的信号可以给出一个仲裁式的答案，那就是我们的文明还有发展的余地，其
他比我们先进的文明还在存活，这至少说明我们不像一些人推断的那样将迅速走向
灭亡。

 

　　另外一个可能的作用，是促进地球本身文明之间的亲缘联系和关系融洽。进化
的规律告诉我们，两种不同地域的生物必然经历了不同的进化途径，外星生命的化
学和生物机制，以及他们的社会规则，必然与人类的大相径庭。当然，同时享有一
个宇宙空间，使得人类与外星生命的交流有了基础，但相比之下，全体人类与外星
生命之间的隔阂要远远大于目前地球上不同民族间的，不同国家间的，不同肤色人
种间的隔阂。从而可能会促进地球上人类真正意义上的大融合。

 

　　如果信号是通过电波传播成功的，那么表明两种文明至少在无线电物理学方面
是统一的。物理学的普遍性是许多物理学家期望能够顺利解密接收到的外星信号的
原因所在。但是没有人有足够的才能预见解密后的信号内容到底是什么，因为谁也
没办法未卜先知。因为与人类通讯的生物与我们的文明程度相差如此之远，所以这
些解密的信号很可能有很多方面如物理学、生物学或者社会学的诱人的知识，而且
不同的外星文明还会有不同的知识背景。

 

　　解密这些信号可能需要几年甚至几十年的时间。某些人担心来自高级文明的讯
息会打击我们自己的信心，甚至失去探索一些别人探索过的奥秘的欲望。然而从来
没有人因为老师或者书本的知识比自己远远丰富而放弃向他们学习，同样的，高级
文明的信息对我们来说也可以是宝贵资源。

也许从高级文明那里收到的消息将揭示一个智能物种是沿着那些文化发展的趋势来
达到定和长久的，还是沿着那些趋势走向没落和衰亡的？可能在地球上还有很多尚
待发现的方法来解决食物的储藏，人口的增长，能量的供应，居住条件，污染和战
争等问题。当然了，我们还无法确定它们是不是星际间的信号；但是如果我们忽略
这些可能性的话，无疑是愚蠢的。

 

　　各个文明发展的过程中都会有很多的不同点，只有当我们掌握了许多这样文明
的演化信息之后，我们才能够对这些问题进行研究。由于我们和宇宙的其他部分是
孤立的，我们只掌握了一个文明的演化过程—那就是我们自己。而且，即使这个文
明将来的演化的信息，我们仍然是不知道的。但是，很有可能人类文明未来的发展
取决于对星际间的消息的接收和译码，虽然这看上去很不现实。

 

　　如果我们花费了长时间的大量的精力来搜索地外的智能生物，而最终的结果却
是失败；即使是这样的话我们仍然没有浪费我们的时间和精力。我们将会发展许多
重要的技术来用于探究我们自身的文明。我们将能更清楚地认识我们所在的物质的
宇宙。我们还将标定我们的物种，我们的文明，和我们周围的行星的重要性和它们
的独一无二。如果在宇宙的其他地方根本不存在智能生物，我们会意识到我们的稀
有，意识到我们的文明的价值和我们周围的生物遗产，它们已经在这个地球上曲曲
折折的演化了40多亿年了。

                        

　　这样的发现将会使我们感受到对未来的一代的责任感：因为经过了周密而丰富
的取样调查后得到的负面结果的最好解释就是社会自身在他们还没有建立起高能的
无线发射装置之前毁灭了他们自己。因此，组织对于地外信息的搜索，不考虑它的
结果，将对于整个人类的生存和发展环境有着本质的和富有创造性的影响。

 

　　如果我们付出足够的努力来舰艇这些来自地外的消息，我们的搜索将无一结果
。很可能这些文明分为两大类，一类是那些做出努力来获取联系并成为银河系中松
散联邦中的一员，另一类就是那些不愿意做出这样的努力，或是缺少尝试的想象，
它们最终将会很快的没落和消亡。

 

　　很难想象在我们的能力允许范围内有另外的事业可以付出相对低廉的成本而得
到对人类未来的无限的希望。