肖虎
霍金一前一后截然相反的態度再次說明人類為了滿足自身的好奇心而不惜巨資,冒著失去一切的風險,去探尋那些可能的存在。
“美國人正準備熱烈慶祝7月4日國慶日之前,美國各地的監視站發現一艘直達數百英里的巨大飛船接近了地球。飛船發出的無線電信號干擾了地球的通信衛星信號。外星艦隊竟大舉包圍地球,飛船放出了36艘直徑達15英里的子飛船飛抵地球上各大城市的上空。世界上的人們感到了迷惑和恐懼,但也有人想要歡迎外星友好使者的來臨。”這是美國科幻大片《獨立日》中場景。
好萊塢編劇無比發達的想象力創作出了無數吸引觀眾的科幻片,像《世界大戰》、《明日邊緣》、《獨立日》、《洛杉磯之戰》、《星河戰隊》等經典科幻電影中,外星人往往以侵略者的形象出現,目的都是占領地球,掠奪地球資源。典型特征是巨型的外星飛船,先進的武器,流淌著黏液的丑陋外貌。但外星人到底長什么樣?我們從來沒見過。他們到底在哪兒呢?
費米悖論
1950年的一天,諾貝爾獎獲得者、物理學家費米在和別人討論飛碟及外星人的問題時,突然冒出一句:“他們都在哪兒呢?”這句看似簡單的問話,就是著名的“費米悖論”。
“費米悖論”隱含的意思是,從理論上講,古老的銀河系已有約100多億年的年齡,而銀河系的空間直徑卻只有大約10萬光年,就是說,即使外星人僅以光速的千分之一翱翔太空,他們也不過只需1億年左右的時間就可以橫穿銀河系——這個時間遠遠短于銀河系的年齡。如果人類能用100萬年的時間飛往銀河系的各個星球,那么,外星人只要比人類早進化100萬年,就應該已經來到地球了。而且僅從數學概率上分析,在浩瀚的宇宙里,應該有著眾多的類似地球的適合于生命存在的星體,并且這其中,有些星體的年齡要遠遠大于地球,因此,它們上面的生命進化,也要遠遠早于地球上的人類。
換言之,“費米悖論”表明了這樣的邏輯悖理:A.外星人是存在的,他們應該已經來到地球并存在于某處了;B.外星人是不存在的,因為迄今為止,人類并未發現任何有關外星人存在的蛛絲馬跡。
“費米悖論”生成幾十年來,人類對太空的探索已有長足的進展。宇宙飛船已經參觀或探測了太陽系中絕大部分的行星及其主要衛星,天文學家還追蹤了成千上萬顆星球發出的微波信號。但是,這些搜尋行動一無所獲,人類并沒有發現能夠證明外星人存在的生命信號。“費米悖論”的實質就是否定外星文明的存在:既然我們至今還未發現外星人的蛛絲馬跡,為什么還要相信它呢?
黑暗森林法則
“宇宙就是一座黑暗森林,每個文明都是帶槍的獵人,像幽靈般潛行于林間,輕輕撥開擋路的樹枝,竭力不讓腳步發出一點兒聲音,連呼吸都小心翼翼……他必須小心,因為林中到處都有與他一樣潛行的獵人。如果他發現了別的生命,不管是不是獵人,不管是天使還是魔鬼,不管是嬌嫩的嬰兒還是步履蹣跚的老人,也不管是天仙般的少女還是天神般的男神,能做的只有一件事:開槍消滅之?在這片森林中,他人就是地獄,就是永恒的威脅,任何暴露自己存在的生命都將很快被消滅。這就是宇宙文明的圖景,這就是對費米悖論的解釋。”
科幻小說作家劉慈欣在《三體》中闡述了他的宇宙社會觀,即黑暗森林法則。人類文明有五千年歷史,地球生命史長達幾十億年,而現代技術是在三百年時間內發展起來的,從宇宙的時間尺度上看,地球文明只是處于文明的嬰兒階段。而外星文明很可能幾十億年前就在宇宙中萌發了,外星人的科技遠遠高于地球人,因為他們的科技非常發達,所以對資源需求也遠遠高于我們。現在的宇宙可能已經被擠滿了文明程度很高的外星人,誰也不知道銀河系和整個宇宙現在還有多少空地方,還有多少沒被占用的資源。
劉慈欣的觀點非常明確,之所以我們還沒有發現外星人,因為根據黑暗森林法則,外星人也在盡量不暴露自己的存在。因此我們盡量不要主動接觸外星人,更不要向宇宙空間發射信號暴露地球的存在。英國著名的物理學家斯蒂芬·霍金也持有類似觀點。
霍金在美國探索頻道系列紀錄片《跟隨斯蒂芬·霍金進入宇宙》一片中向觀眾介紹他對是否存在外星人等宇宙未解之謎的看法。
外星生命幾乎肯定存在于宇宙的許多地方,不僅活在行星上,甚至可能存在于恒星上,甚至漂浮在行星間的廣闊宇宙中。宇宙存在外星人的依據很簡單,宇宙有1000億個銀河系,每個都包含了上億個行星,在如此龐大的空間里,地球不可能是唯一演化出生命的行星。
霍金表示:“我認為純粹用數學方式思考,光是如此巨大的數字,就足以令外星人存在的想法顯得完全合理。如果外星人拜訪我們,我認為結果可能與克里斯托弗·哥倫布當年踏上美洲大陸類似。那對當地印第安人來說不是什么好事。我想他們其中有的已將本星球上的資源消耗殆盡,可能生活在巨大的太空船上。”他說,“這些高級外星人可能成為游牧民族,企圖征服并向所有他們可以到達的星球殖民。”
霍金認為,鑒于外星人可能將地球資源洗劫一空然后揚長而去,人類主動尋求與他們接觸“有些太冒險”。
問候外星人
與持悲觀態度者意見相反的是,我們主動接觸外星人的行為從未停止過。
1972年3月3日,“先驅者10號”發射升空,這是美國國家航空與宇宙飛行局(NASA) 無人行星探測任務“先驅者計劃”的第16顆無人探測器,它是第一艘越過小行星帶的飛行器。
先驅者身上攜有一塊載有人類信息的鍍金鋁板。倘若探測器被外星的高智慧生物捕獲,這塊鍍金鋁板將會向他們解釋這艘探測器的來源。鋁板上繪有一名男性及女性的圖像,氫原子的自旋躍遷,以及太陽與地球在銀河系里的位置。
1977年9月5日,美國宇航局發射了“旅行者1號”——第一艘無人外太陽系空間探測器。旅行者1號上攜帶了一張銅質磁盤唱片,它有12英寸厚,鍍金表面,內藏金剛石留聲機針。這意味著即使是10億年之后,這張唱片的音質依然和新的一樣。它的內容包括用55種人類語言錄制的問候語和各類音樂,另外,磁盤上還有115幅影像,包括太陽系的行星照片、人類的性器官圖像及說明等,這些數據旨在向“外星人”表達人類的問候。
2004年俄羅斯在發射的Glonass-M12L衛星上安裝了6個帶有發給外宇宙文明的文字和圖案信息的鋁質“信息盤”。
2013美國一個民間組織發起名為“孤獨信號”的項目,“孤獨信號”項目特意租借了加州詹姆斯堡通訊衛星地面站30年,通過地面站的大功率天線向太空發送無線信號。初步階段“孤獨信號”的發射目標是紅矮星Gliese 526,未來將考慮其他目標。
紅矮星Gliese 526是宇宙中的另一恒星系統,距離地球大約18光年。雖然到目前為止還沒有發現 Gliese 526中存在行星,但是科學家認為它存在適宜生命生存的行星概率相對較大。無線信號的速度與光速相仿,這意味著,第一批到達紅矮星Gliese 526的信號將在18年后到達。也就是說,是否存在地外文明,以及地外文明是否會發現地球,這個結果至少要在18年后才能揭曉。
“孤獨信號”項目希望通過主動連續向太空發送無線信號,得到“外星人”回應。雖然自從人類開始利用電磁波通訊以來,地球上的無線信號已向太空泄露了大量電磁信息,但這些信息非常微弱。而像“孤獨信號”項目這樣有針對性地連續向太空發送信號還屬首次。
1999年5月17日開始正式運行SETI@home——在家尋找外星人計劃,也是NASA資助的尋找外星人計劃之一。
該計劃利用世界上最大的,位于波多黎各西北的一個火山口中垂直對天的阿雷西博射電望遠鏡,收集來自宇宙的無線電信號,通過分析收集來的信號,從中找出有一定規律的無線電,從而判斷是否是智慧生物發出。這個計劃具體的步驟是讓個人電腦的用戶下載一個屏幕保護程序,在屏幕保護程序運行時,個人電腦會通過互聯網時下載大約330KB的數據包,并進行計算。該數據包只是龐雜數據中的一小部分,但是全球目前加入的上億臺計算機就構成了最大的超級計算機,當計算完成后,上傳結果,并下載新的數據包。上傳的數據不是最終數據,經過和其他人加工的數據整合,會產生新的結果,這時可能要繼續計算,也可能就此產生階段報告。每天SETI@home的主頁上都會有新的成果,當然不一定是發現外星人的報告。
人類為什么一定要去接觸外星文明?人們為什么要花費大把鈔票去做一件看上去沒有實際意義的事情?尤其是在地震、干旱、洪澇等自然災害頻發;饑餓、疾病肆虐;諸多國家貧富差距巨大的當下。
實際上,這個疑問早在45年前就有了答案。NASA的一名科學家恩斯特·史都林格在面對善良修女瑪麗·尤肯達的質疑時回信寫道:
太空探索計劃每年孕育出大約1000項技術革新。這些技術革新大幅提高了人類的生活質量,幫助我們研制出性能更卓越的廚房設備、農場設備、縫紉機、無線電設備、船舶、飛機、天氣預報和風暴預警系統、通訊設備、醫療設備以及其他日常生活用品……
太空探索雖然不能直接幫助解決饑荒問題,但這些計劃孕育出的很多新技術和新方法所能給人類帶來的益處將遠遠超過所付出的成本。如果我們希望改善人類的生活質量,我們就需要研發各種新技術,需要繼續進行科學研究,了解和掌握我們尚未獲得的知識……戰勝各種威脅人類生存的挑戰,例如饑荒、疾病、食品和水污染以及環境污染。
這樣的探索行動還將讓人們逐漸接近一個終極問題的答案:我們在宇宙中是孤獨的嗎?我們是誰?我們來自哪里?我們將去往何處?
這就不難解釋為什么會有那么多人踴躍報名參加有去無回的火星之旅。之前非常反對人類主動接觸外星人的英國著名物理學家史蒂芬·霍金轉而和俄羅斯富豪共同發起一項旨在尋找外星智慧生物的新計劃“突破傾聽”。
霍金一前一后截然相反的態度再次說明人類為了滿足自身的好奇心而不惜巨資,冒著失去一切的風險,去探尋那些可能的存在。