事实如此浪漫

为什么我们将有外星人的证据 - 如果它们存在于2035年

寻找外星技术即将更高效。

我打赌到2035年,我们会有证据证明E.T.对我的许多同事来说,这听起来像是一个失败的提议。半个多世纪以来,一小部分科学家一直在寻求外星智能,即SETI。我们什么也没找到。

作为一名科学家,我天生乐观,你必须乐观。但我充满希望的感觉不是一厢情愿;它牢牢地建立在SETI的逻辑基础上。半个世纪听起来很长,但这项研究确实还处于起步阶段。考虑到SETI目前的努力和能力,我觉得我们正处在学习真正革命性东西的尖端。

到目前为止,我们的大多数实验都使用了大型无线电天线来窃听其他社会发送的无线电信号,朱迪·福斯特在1997年的电影中对这种方法进行了戏剧性的描述联系。与其他外星人汤剂不同,联系他对我们如何寻找外星人的描述相当准确。尽管如此,这部电影强化了一个普遍的信念,即SETI的实践者们通过宇宙静态寻找不寻常的模式,比如一串质数。事实更简单:我们一直在寻找窄带信号。“窄带”意味着发射机的大部分功率被压缩到无线电拨号的一小部分,使传输更容易被发现。这类似于激光笔,尽管只有几毫瓦的功率,但由于能量集中在一个狭窄的波长范围内,所以看起来很亮。

人:朱迪·福斯特在1997年根据卡尔·萨根的畅销书改编的电影《接触》中饰演埃莉·阿洛维。 盖蒂图片社

现代SETI接收器可以同时检查数千万甚至数亿个频道,每个频道的带宽都只有1赫兹。这种带宽比电视信号窄500万倍,而且缺乏传输信息的能力。但这个想法是首先发现在空中的外星人,然后建造一个更大的仪器来挖掘任何调制。

为了瞄准我们的天线,Seti传统上使用了两种方法。一个是尽可能多地扫描天空;另一个是在附近的星系系统中为零。你可能会认为前者会有一个优势,因为它没有关于外星人可能挂出的地方的假设。但是,天空调查大部分时间都花了很多时间看空洞。如果您订阅了传统观点,以至于各外星人最有可能在行星或卫星上被配置,那么更好地投入望远镜时间来检查附近的星系系统。

很难想象外星人会不辞辛劳地把两个黑洞砸在一起。

目前的目标搜索是Seti Institute的Red Dwarf调查,该调查发生在Allen望远镜阵列,这是一个42个天线在加利福尼亚瀑布级联的42个天线的集合。我们正在列出20,000个小明星的名单,是托管居住行星的主要候选人。这些红润骑行既有众多,也是平均而旧的。大多数年满了数十亿年,它在地球上需要生命的时间从微观粘液到高科技的同性恋者。天文学家估计,大约一半的红矮人可能在可居住的地区有一个岩石世界,温度会遵守液体水。

Seti Institute不是外星人猎人唯一的乐队。由俄罗斯大会贝尔·伯克利大学伯克利大学的Seti集团的亚洲亿万富翁Yuri Milner的大量注入了浮雕,是在澳大利亚悉尼西部西弗吉尼亚州的绿色银行望远镜和帕克斯射频望远镜的租赁时间。他们十年长的项目,被称为突破性的倾听,也在个人明星系统中的家园。

虽然这些努力与几十年来所做的工作大致相似,但它们不是你父亲的SETI。数字处理技术的快速发展意味着可以一次性检查更大范围的无线电刻度盘,以艾伦阵列为例,可以同时检查多个恒星系统。该阵列现在可以同时检测3颗恒星,但额外的计算机能力可以将其提高到100多颗。在20年内,SETI实验将能够完成对100万个恒星系统的侦察,这是迄今为止仔细检查的数百倍。从弗兰克·德雷克(Frank Drake)到卡尔·萨根(Carl Sagan), SETI的实践者们估计,银河系目前拥有1万到几百万个广播协会。如果这些估计是正确的,那么检查100万个恒星系统很可能会有发现。所以,如果SETI的前提是有价值的,我们应该在一代人的时间内找到外星人的广播。这样我就不用请你喝杯咖啡了。

此外,科学家们已经实现了多样化。二十年来,SETI的一些研究人员使用传统的光学望远镜寻找来自恒星的极短的激光闪光。在许多方面,外星人可能更可能通过脉冲光而不是无线电信号进行通信,这与人们转向光纤接入互联网的原因相同:至少在原则上,它每秒发送的比特数是无线电的100000倍。这些所谓的光学SETI实验仅限于一次观察一个恒星系统。但就像他们的无线电表兄弟一样,随着新技术允许他们测量更广阔的天空,他们准备变得更快。

冰中的中微子:南极洲的ICecube Neutrino天文台一直在寻找能量宇宙中微子,其中一些天文学家已经提出 - 可能是如何定义的 - 作为外星通信的媒介。 NSF / B。配图

物理学家还提出了全新的通信模式,例如中微子和引力波。我的一些Seti同事已经仔细考虑了这些选项,但我们目前没有看到它们的许多优点。中微子和引力波都固有地难以创造和检测。本质上,它需要一个星星或黑洞的合并,以任何数量产生它们。送“你好,地球”所需的总能量将是令人生畏的,即使是一个可以命令星系的资源的文明。

威斯康辛大学(University of Wisconsin)位于南极洲的大型中微子探测器“冰立方”(iceecube)只对高能粒子敏感,而高能粒子恰恰是制造成本最高的粒子。在它运行的所有这些年中,这个仪器已经检测到几十个这样的粒子,尽管它的大小是一立方千米。至于引力波,激光干涉引力波天文台已经能够在黑洞坠落的最后一秒探测到碰撞。很难想象外星人会为了一秒钟的信号而把两个巨大的黑洞撞在一起。

But有一种完全不同的方法,尚未详细探讨:寻找一个先进社会的工艺工程项目。一些天文学家已经建议了一个外星人蜂师,可能是一个能量收集的Dyson领域,作为虎斑星的神秘调光的解调(正式称为KIC 8462852)。这是一种严重的可能性,但尚未发现任何证据支持它。

我们永远无法证明外星人不在那里,只能证明他们在那里。

也可以想象,外星人可能在数百万或数十亿年前在我们自己的太阳系中留下了时间胶囊,因为我们的星球可能最终进化出一个能够找到它们的物种。地球-月球系统中的拉格朗日点是地球、月球和太阳引力平衡的位置,因此放置在那里的物体将停留在那里,这被认为是寻找外星人造物的良好场所,月球本身也是如此。

另一个想法是,我们应该寻找星际火箭的高能废气。最快的宇宙飞船大概会使用最有效的燃料:物质与反物质的结合。它们破坏性的“燃烧”不仅会使航天器以相当一部分光速穿过太空,还会产生我们可能探测到的伽马射线废气。火箭可以通过在天空中相对快速的运动而从自然伽马射线源中分离出来。

关于文物的吸引人的事情是发现它们不是时间关键。相比之下,要搜索信号,您需要在正确的时间激活仪器。如果是,它没有帮助寻找无线电凸,激光闪烁或中微子突发。在恐龙的统治期间伸出触摸我们,或者从现在开始达到一亿年。文物没有这种同步性问题。也就是说,寻找伪影有自己的虚拟因素。超出太阳系的任何东西都需要真正巨大才能看到;星舰企业的表兄弟非常难以找到。

SETI不是一个传统的科学问题,在这个问题中假设可以被证伪。我们永远无法证明外星人不存在,只能证明他们存在。但我们的搜索能力随着每一项技术创新而提高。我把这种情况比作1491年。欧洲文明已经存在了大约2500年,而美洲却没有出现在任何地图上。中美洲文明,就其本身而言,已经存在了相当长的时间,但也对海洋上的东西一无所知。随着平塔号上一个水手的一瞥和一声喊叫,一切都改变了。

塞斯·肖斯塔克(Seth Shostak)是SETI研究所的高级天文学家。他担任国际宇航学院SETI永久研究小组主席达十年之久,并主持SETI学院每周长达一小时的科学广播节目“大图景科学”。他是一本天体生物学教科书的合著者《外星猎人的自白:科学家寻找外星智慧生物》。在推特上关注他@SethShostak。

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这个文章最初于2016年11月发表在《鹦鹉螺宇宙》上。

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