艱難的尋找

“路漫漫其修遠兮，吾將上下而求索”，這是大詩人屈原對人生理想努力探求的名句，又何嘗不是人類數千年來對地外文明艱難找尋的一個真實寫照呢!每當結束了一個晚上的觀測，站在國家天文臺興隆觀測站的制高點極目遠眺，滿天星斗壓頂而來，遼闊深邃的宇宙充盈著視野也震撼了靈魂，繁蕪俗念滌蕩一空，滄海一粟之感油然而生。點點星光的那邊，在宇宙的其他角落，我們的太陽系何嘗不也是夜空里的一個亮點，那里是否也有一雙如我一樣的眼睛正凝視著夜空，發出同樣的感慨?

文明的分類

地球只是太陽系中的一顆普通行星，太陽也不過是銀河系中數千億顆恒星的一員，茫茫宇宙中更是有數以萬億計的星系……無論人類世界如何神奇，我們都毫無理由認為自己是宇宙中獨一無二的文明。有些天文學家樂觀的估計，僅僅在銀河系中，有文明棲息的星球可能就達100萬顆。這些遙遠的地外文明是什么樣子的?我們追問了數千年，盡管沒有確切答案，但科學家們已經在腦海中對他們進行了勾勒。

20世紀，前蘇聯天體物理學家N.S.卡達謝夫曾建議，可以根據宇宙中不同文明用于通訊的能量，來對他們分級。他將想象中的文明分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三種類型：

Ⅰ型文明能夠調集與目前地球整個輸出功率相當的能量用于通訊。目前地球的功率輸出約為1015到1016瓦，每秒消耗的能量相當于點亮一百萬億個100瓦的燈泡所需的能量。但我們的能量主要用于加熱、電力、運輸等用途，用于外星通訊的能量遠小于這個數，所以地球還夠不上Ⅰ型文明。

Ⅱ型文明能夠把相當于一顆典型恒星的輸出功率(大約1026瓦)用于通訊。如此大的功率在極遙遠的距離以外也能被探測到。假如離我們最近的旋渦星系——M31(仙女座大星系)存在著Ⅱ型文明并向我們發射信號，我們用正確的搜尋程序就能很容易地探測到它。

Ⅲ型文明的通訊功率達1036瓦，約等于整個銀河系的功率輸出。如果在宇宙中存在著Ⅲ型文明，無論在哪兒，只要它對準我們發射電波，我們就能探測到。

如果以1.0型文明用于星際通訊的功率是10¹⁶瓦、1.1型是10¹⁷瓦、1.2型是10¹⁸瓦的標準來劃分，目前的地球文明可大致定為0.7型。

地外文明蹤跡何在

關于文明的討論僅僅停留在頭腦風暴的階段，或許只具有哲學意義。但既然我們在這個藍色的星球上誕生、演化，并且獲得了足夠的智慧來思考這個問題，就不妨推己及人，總攬生命的特征并進而鑒定他們可能的棲息地。

生命從簡單走向復雜，從低級走向高級，最終產生了智慧生命，它的產生需要極其苛刻的外界條件。

地球上的生命都是基于“碳”元素的，也就是碳基生命。地球型智慧生命存在的必要條件：一是合適的溫度。顯然，溫度過高或過低，人們都無法生存下來。二是液態水，或相當于水的某種液體。它既是生物體的必要組成部分，也是各種生物化學反應的必要介質?；瘜W反應是在分子之間進行的，液態水的存在會加速反應過程。三是合適的大氣層。大氣可以遮擋對生命具有殺傷力的宇宙線、隕石等天外來客，又可以使使液態水不致大量蒸發流失，同時也使地球保持一定的溫度，溫差不會太大。在沒有大氣的月球上，假如一塊石頭，被太陽照到的地方是130度，而石頭的陰影處，哪怕相距只有一兩厘米，那么，那個位置竟是負150度!如此大的溫差顯然是生命無法承受的。同時，導致生命起源的多種天然有機化合物，需要在大氣中通過閃電的觸發才能合成。四是足夠穩定的星球表面。像木星、土星沒有固態表面，就無法形成有效的生命活動空間。而至于恒星，只是一團劇烈燃燒的火球，更不可能有生命藏匿其間。另外，生命的發生過程是非常緩慢的。地球上最早的生命發生在地殼誕生后l0億年時，到演化出人類這樣的智慧生命，已經花費了數十億年，所以星球必須足夠穩定。五是具有構成有機物的化學元素，如氫、碳、氮、氧、鐵等等。宇宙大爆炸初期，除了氫和少量氦之外，沒有別的重元素，只有恒星形成并死亡之后，由它們合成的重元素才得以拋灑到宇宙中，為生命的形成奠定基礎。所以生命也需要在宇宙誕生后相當長的時間里才可能形成。

整個太陽系中，只有地球得天獨厚，在一系列不可思議的巧合中構筑起了一個智慧生命的“安樂窩”。而像金星、火星和土衛六等可能具備生命存在的條件的星球，至今還沒有發現生命的跡象，更別說智慧生命了。

然而，銀河系中有數不清的恒星一行星系統，它們完全有可能受到智慧生命的垂青，所以人類千方百計去尋找更多的“地球”。這些“地球”以及它上面的文明到底會存在于什么樣的恒星一行星系統中呢?首先，這個系統的中央恒星只能有一顆，不能是兩顆或多顆，否則系統中的行星最終會被兩顆恒星的引力撕碎；其次，中央恒星的質量必須適中，既不能太大也不能太小。恒星的質量越大，它的壽命就越短。例如太陽的壽命大約是100億年，而一顆質量是太陽2倍的恒星，壽命只有約18億年，所以它的行星很可能來不及演化出智慧生命就隨著恒星的死亡而走向終結了，而更大質量的恒星，壽命甚至只有數百萬年，更不足以支撐生命演化。但恒星的質量也不能太小。譬如一顆質量是太陽質量0.5倍的恒星，它的壽命大約是560億年，但是它的光輻射比太陽微弱得多，像地球這樣的行星要想獲得足夠的能量以維持合適的溫度，就必須與恒星離得很近，大約只有現在的日地距離的1／3。時間一長，就會變得永遠以同一面朝向恒星，就像月球總是以同一面朝向地球一樣，最終的結果就是一個半球太熱，而另一個半球卻太冷，變得不再適合生命居住。艱難的找尋

人類從學會直立行走開始，就本能地盡一切所能在宇宙中尋找自己的同伴，因為這是回答“我是誰”、“我從哪里來”、“要到哪里去”等根本性問題的關鍵。但直到20世紀60年代，隨著電子和信息技術的飛速發展，人們才能有效地主動與地外文明進行聯絡。采取的途徑主要有幾種：

一是“聽廣播”，也就是把望遠鏡指向星空深處，接收來自于別的文明的信號。當然“收聽”的頻段也是經過精心選擇的?？茖W家主要把目光放在了1.42GHz、1.667GHz、22GHz附近的微波波段上。第一個頻率是氫原子發出的無線電波的頻率、第二個是羥基(－OH)的頻率、第三個則是水分子的。選擇這些波段的理由是，氫是宇宙中最豐富的元素，而羥基和水在生命活動中扮演了至關重要的角色。

最著名、影響最廣的就是SETI(Search for ExtraterrestrialIntelligence，即“地外文明探索”)計劃，它是若干個搜尋地外文明的計劃的總稱，已經成為西方一個習慣用語。目前，最大的SETI項目是“鳳凰”計劃(PrOjectPhoenix)，它有選擇地細查200光年以內約1000個鄰近的類太陽恒星，看它們是否也有適合文明繁衍的行星。不過，人們可能更加熟悉另外一個SETI計劃，那就是SETI@HOME。它是由加州大學伯克利分校開展的，借助一個屏幕保護程序處理阿雷西博(Arecibo)射電望遠鏡接收的無線電信號?？趶?50米的阿雷西博射電望遠鏡是世界上最大的望遠鏡。它日夜不停地監視著天空，以期獲得地外智慧生命發射給地球的任何蛛絲馬跡。

二是“發電報”。無線電波是宇宙中運行最快的物質，也是傳遞信息的最佳載體。除了被動接收來自別的星球的電波外，我們也可以向宇宙中發射具有一定意義的電波，就好像向外太空發射電報一樣。1974年11月16日，人們利用阿雷西博射電望遠鏡，向位于武仙座內的球狀星團發出了一份功率極強的“電報”。武仙座球狀星團是北半球最大、最美麗的星團，它是一個大約30萬顆恒星組成的恒星集團。只要其中有一顆星附近有比較高級的地外文明，他們就會將電報截獲，并給我們發來回電?？上13距離我們過于遙遠，大約是2.4萬光年，所以，假如地球人能收到回電的話，那也是4.8萬年以后的事情了。

三是“寫信”。最新的研究表明，“寫信”可能是地球人類與外星文明聯絡的更佳方式。如果外星文明存在的地方距離地球僅幾十光年，信息發送者希望能在相當于人類一生的時間內很快收到回音，那么電磁波確實可以用于人類同外星文明的雙向交流；但如果不急于收到回音，想在更遠距離上傳送更多信息，那么將信息刻寫在物理材料上發送出去，其能量效率要比利用電磁波通信高得多，因為電磁波在宇宙中傳播時會因發散而逐漸變弱，而物質載體則能夠保存上十億年。

早在上世紀70年代，美國發射了四個行星探測器，分別是“先驅者10號”、“先驅者11號”、“旅行者1號”、“旅行者2號”，在它們身上都帶有包含人類信息的金屬“名片”，肩負有尋訪地外文明和傳遞人類信息的使命。現在它們的行星探測任務早已完成，正在飛越太陽系的邊緣。如果巧遇人類的知音，他們將從探測器中了解人類的活動，確定進一步交往的可能。

四是“拜訪”和“迎客”。直接發送探測器或者人員登陸別的星球，無疑是最直接的搜尋之道。不過限于技術水平，這種方式只適于我們的近鄰，諸如金星、火星、土衛六(土星的第6顆衛星)等。近些年風風火火的火星探測潮已告一段落，人們對它的“摸底”工作也宣告完成：火星上沒有智慧生命，但很可能有微生物。而金星和水星上環境更惡劣，不大可能是生命的棲息地，令人失望。倒是一直作為土星附庸的土衛六著實給了天文學家們一個驚喜，2005年1月，歐洲航空局的“惠更斯”探測器登陸土衛六，并且傳回了它的表面照片，人們發現這個遙遠的衛星上正有液體奔涌不休，盡管它不是水，但肯定是碳氫化合物，或許正有微生物暢游其中。

所謂“迎客”，就是等地外文明的“名片”或他們本身蒞臨地球，盡管這是目前最熱門的話題之一，但天文學家們一致認為，目前還沒有確切證據表明他們造訪過地球。

五是尋找新地球，即尋找類地行星。自從1995年發現第一顆太陽系外行星系統以來，短短十多年的時間里，新發現的太陽系外行星已經超過了220顆。不過由于觀測技術的限制，我們找到的這些行星絕大多數都比木星更大、更熱，不是人們翹首以盼的“兄弟地球”。直到2007年4月25號，一篇爆炸性的新聞把人們這么多年來憋足了的熱情完全激發了出來：找到了第二個地球!這顆新發現的行星被命名為“Gliese581c”，圍繞著一顆叫Gliese581的紅矮星運轉。它比木星小得多，質量是地球的5倍，最重要的是，它位于“可居住帶”內?？删幼?habitable zone)是一個行星與恒星的距離范圍，在這個范圍內的行星能夠獲得合適的恒星輻照，具有合適的溫度，能在很長時間內(數十億年)保持液態水的存在。盡管人們尚無法確定它是否具有固態表面，以及它是否真的有液態水，但這是人類發現的第一顆位于可居住帶內的和地球大小相當的行星，更加堅定了人們尋找“新地球”的信心?，F在世界上最先進的望遠鏡都已投入了這個課題的觀測，而且還有許多空間望遠鏡將會加入其中。

地球模式的反思

一直以來，“地球模式”都是我們尋找地外文明的圭臬，天文學家們使盡渾身解數，在宇宙中尋找水、氧、碳或者“第二個地球”。近40年來，我們找到了超過220顆地外行星(而且這個數字還在與日俱增)；我們在火星上找到了水；我們的探測器成功登陸過月球、金星、火星、土衛六甚至小行星 但結果令人失望，那些茫不可測的地外文明依舊只存在于我們的幻想中。于是有人提出了質疑，“地球模式”真的置之宇宙而皆準嗎?宇宙中是否還有其他的生命形式?

事實上近年人們已經發現，許多種類的細菌無需空氣，它們或是通過分解(而不是氧化)有機食物，或是從硫酸鹽或硝酸鹽等氧化合物而不是從空氣中獲得氧；有的細菌甚至不需要氧就能生存下來。它們生命的潛能與地球上其他生命的潛能幾乎完全不同。正是這一不同，向我們暗示著一種可能，即在其他星球上的另一種生命形式。

已故著名科普大師阿西莫夫在《并非我們所認識的》一文中對生命的形式曾做出過全面考察和系統分析。他在文中提出了六種生命形態：一是以氟化硅酮為介質的氟化硅酮生物；二是以硫為介質的氟化硫生物；三是以水為介質的核酸／蛋白質(以氧為基礎的)生物；四是以氨為介質的核酸／蛋白質(以氮為基礎的)生物；五是以甲烷為介質的類脂化合物生物；六是以氫為介質的類脂化合物生物。其中第三項便是我們所熟悉的一一也是我們惟一認識的地球生命。至于第一、第二項，是一些高溫星球上可能存在的生命形式，而第四項至第六項，則是一些寒冷星球上可能存在的生物形態。目前，最被人們關注是“硅基生命”。化學元素周期表中，硅是和碳同族的元素，化學性質也最為相似。一些科學家猜測，一些特異的生命形態就有可能以類似硅酮的物質構成。硅基動物很可能看起來像是些會活動的晶體，這種生物體的結構件可能是被類似玻璃纖維的絲線串在一起，中間連接肌件以形成靈活、精巧甚至薄而且透明的結構，這不僅是一些學者的研究課題，也是許多科幻作家鐘愛的題材。

硅基生命或許并不是無稽之談。2007年3月，美國天文學家發現一顆充滿硅酸鹽顆粒的大氣的行星。它與木星類似，但大氣中有很小的、像沙粒一樣的硅酸鹽顆粒，并且沒有水分子，與我們熟知的太陽系所有行星的大氣都不一樣。盡管現在人們還無法準確估量這一發現的價值，但這或許會成為打開另類生命形式的開端。它提醒了人類，我們不是在尋找另外的“自己”，而是在尋找地球外的“生命”。

沒有答案的結局

天文學家們為尋找地外文明不遺余力，普通民眾也對此興致高昂，不過同時，人們又對搜尋的后果產生了擔憂。每個人都在問，這個轟轟烈烈的游戲將會如何收場?如果找不到宇宙知音，是不是要一直找下去?如果找到了又會怎樣，我們碰到的將是友善的睦鄰還是可怕的惡魔?但是，沒有人能給出準確答案。

我們不妨對自己的搜尋方式做一個點評。首先，我們要明確，我們很可能只能找到那些和我們同級別或者略高一些的文明。因為不同級別的文明是很難交流的，就好像我們不會去和昆蟲交流一樣，不同級別的文明根本無法互相理解。只有和我們同級別的文明，和我們一樣用無線電波做為遠距通訊方式，并且還要正好朝著地球的方向，他們的信息才有可能被我們接收到，反過來，我們也必須正好把信號發射到他們所在的地方。如此看來，我們能通過“聽廣播”、“發電報”的方式聯絡上地外文明的概率并不讓人樂觀。正如前文所述，恒星、星系間的距離是以光年來計算的。離我們最近的恒星也在4.3光年之外，而最近的河外星系則有近30000光年之遙。如果以無線電波做通訊載體，一次信息的雙向交流就要10年甚至10萬年，如果在太陽附近沒有與我們類似的文明，那么很可能要相隔幾代人之后才能和地外文明交流一次。通過“寫信”的方式尋找地外文明，則更是象征意義遠大于實際效果，像“旅行者”號這樣的人造物體被另一個文明發現的可能性基本上可以忽略，即便被發現，那時的地球文明可能也早已毀滅了。那么，會不會有更高級別的文明造訪地球呢?有人曾經計算過，假如銀河系內有100萬個文明，而每年只有一艘飛船到達地球，那么整個銀河系中每年發射的飛船大約有100億艘，而且制造這些飛船所需的金屬大約是銀河系中所有金屬儲量的1％。換句話說，一個文明只有傾其所有，才能有可能造訪我們。所以，“UFO”的種種傳言，恐怕都只是天方夜談罷了。最務實的方法，就是尋找處于“可居住帶”內的行星，這也正是天文學家的主要努力方向。當我們判斷出某個行星可能存在文明時，就可以向它“發電報”了，盡管這種聯絡仍然困難重重。

歸根結底，要想找到地外文明，就必須提高我們自身的文明等級。如果我們的通訊方法有了改變，以一種我們現在還不知道的方式傳遞信息，迅速完成星際通訊，那么我們找到知音的幾率就會大大增加。更進一步，如果我們掌握了更高級的理論，能突破時間和空間的障礙實現星際旅行，到那時我們才有機會在太空中找到我們的朋友，而即使碰到的不是朋友，我們也會一無所懼。