「突破倾听」项目主管:寻找地外文明,就是寻找人类的未来

摘要

我们能够发现多少地外文明的存在,取决于一个文明能够存在的时间。

宇宙如同一片黑暗的森林,每一个文明都是带枪的猎手,他们小心潜行,并随时准备消灭掉暴露者。

这是刘慈欣在《三体》中阐述的宇宙观,在「黑暗森林法则」里,我们能够想象到的「太空外交」,只有警惕与恶意。可似乎刘慈欣本人也并非「黑暗森林法则」的信徒:「探索才能真正理解这个世界,停在这里是没有未来的。太空就在那儿,我们必须去。」这是去年他在极客公园创新大会上表达的观点。

刘慈欣将人类比做一个整体,从宏观的角度来看,人类一定会去探索宇宙,但在这条探索的路上,还只有少数一些人在躬身力行。

来自加州大学伯克利分校的 Andrew Siemion 就是其中之一,他是地外文明搜寻组织研究中心(SETI)「突破倾听」项目的主管,这一项目于 2015 年立项,由硅谷著名投资人尤里·米尔纳与霍金等人共同发起,总投资一亿美元,项目旨在通过无线电和光学技术,探索地外的生命迹象。


当资本遇上科学

「突破倾听」是尤里·米尔纳和霍金联合发起的「突破」系列项目中的第一个,计划在十年内动用地球上最为先进的一些射电天文望远镜来寻找地外生命的迹象,「我们把它称为硅谷的寻找方式,也就是说整个的搜索项目都是开源的,我们收集的所有数据都可以向公众公开,并且会邀请全世界的人和我们一起共同寻找。包括分析我们的数据,使用他们专业的技术,比如 AI 和深度学习,来共同进行地外生命的搜寻。」在极客公园创新大会 IF 2018 的现场,Siemion 说道。


对 Andrew Siemion 和他所在的 SETI 研究所而言,来自硅谷的这笔资本的注入是至关重要的,「曾经我们每年只能用到二三十个小时的天文望远镜,现在,我们每年能花上数千个小时,在全世界最好的设备上进行观测。我很难描述这样的改变有多么重要,这是一次革命,」Siemion 曾对媒体如此感慨道,现在,「突破倾听」项目每天收集到的数据几乎等同于 SETI 以往一年收集的数据总和,「成功的几率会有指数级的增长!」

资本不仅仅为科学研究提供了便利的设备,米尔纳等投资家的帮助还让 SETI 留住了大量的科研人员。

据 Siemion 回忆,早些年 SETI 的资金链一直处在一个非常不健康的状态,在过去大概半个世纪左右的时间里,SETI 的资金链时而充沛,有着大量的资金涌入,时而断裂,整个研究所都会陷入运维艰难的状态。

曾有一段时间研究所的科研人员们人心惶惶,大家都担心丢掉手上的工作,「他们无法继续在这个领域里做研究,」Siemion 说道,「这让大家害怕,不仅是研究生,还有博士后和研究员们,没人想在一个资金随时可能会断流的项目里工作。」

但现在,充足的资金和长达十年的项目计划让 SETI 研究所致力于寻找外星文明的科研人员们安心许多。


寻找地外文明就是寻找人类的未来

「现在就去寻找外星文明,对我们来说是不是太早了?」

面对记者这样的问题,Andrew Siemion 突然变得有些兴奋:「在我们做 SETI 的研究时,有人会告诉我们说在外太空文明看来,人类的文明还处于钻木取火的时代,是一个非常早期的文明,外星文明会更加高级和先进。但这并不是说,我们就不能用现有的科技去做些什么。可能,穷尽我一生也找不到外星文明,但这没有关系,我想不管在哪个年代,不论在什么时候,我们都应该找下去,用我们现有的能力去寻找,这就足够了。」

一直好奇,一直充满热情,这是 Siemion 反复强调的态度,从情感上来说,作为天文学家的他对外星文明痴迷到几近渴求,但他也清楚「找到外星文明」背后的意义。

「突破倾听」和 SETI 正在寻找的,并不是简单的外星生命体,而是智慧水平的外星文明,甚至可能会是非常智能的文明,而在面对这样文明的时候,人类要如何应对是 Siemion 作为研究项目的负责人无法回避的一个问题。

SETI 研究院曾有一位科学家提出了著名的「德雷克方程式」,用于计算人类能够接触到的外星文明的数量。在这一方程式中,能够最大程度影响到最终数量的变量是文明的持续时间,也就是说,一个文明能够存在多久,这是影响人类能够寻找到多少外星文明最关键的因素。

也许宇宙的深处,有着这许多高度发达的文明,它们早就向地球发出了沟通的信号,但因为距离的遥远,这些信号需要几百万年甚至更久的时间才能传达到我们的太阳系,而当我们捕捉到这一信号时,发出信号的文明是否存在已经不得而知了。

「我们看到别人的过去,其实也是在看我们的未来。」Siemion 说道,研究地外文明就是在研究我们的未来,这样的想法驱使着他带领团队一直坚持下去。

以下内容根据地外文明搜寻组织研究中心突破倾听项目主管 Andrew Siemion 在 GeekPark IF 2018 大会上的演讲梳理而成,略有删减。 


大家下午好!

在我身后的这张图片,是天文学上非常著名的一张图片,它叫做哈勃深空图,这是使用著名的哈勃天文望远镜拍摄的,它所拍摄的是天空的一小部分,它的大小可能也就是我们用手举起来一支笔那么大,我们在图上看到的所有光点,都不是一颗恒星,它们事实上都是代表了一个银河系,每一个光点,都有 1000 亿个恒星在其中。

这么小的一部分天空就有这么多恒星,如果把它拓展到整个天空,我们就会发现,宇宙到底有多大。

从我们人类起源开始,我们就经常看着天空、看着银河系、看着恒星,在地球以外,宇宙之中,是否有和我们相似的生命也会看着天空,想着同样的问题。就像我们在地球上晚上看着夜空的时候,问同样的问题。


在无线电技术开发之后,我们希望能够用这个技术探测在银河系当中其他的文明。我们做的第一个实验是寻找其他在宇宙当中的智慧生命。这位天文学家名叫戴维,是一个电器工程师,他们两个人进行合作,他们身边的这个设备叫做无线电照片信息机,听起来有点像一部电视,实际上这个设备就是一个电视,这就是我们电视信号接受机的一个早期模型。

他们使用这个设备,把它指向了火星,这是他们记录下来的。这也是人类早期记录下来的,对于地外生命搜索所记录下来的一些信号和数据,当时戴维和他的合伙人进行实验的时候,他们所探测的是低频道,但是这个频率太低了,他们无法冲过地球,所以实际上我们在图上看到的这些信号,并不是地球以外的,是地球以内的。

现在我们对火星的了解,可能要比 1924 年了解得更多,我们现在可以发射火箭,可以拍摄火星表面的照片,但是我们发现,火星上没有任何现存的生命,而且在接下来的几十年里也不会出现。

但是,我们还是可以保持乐观,很有可能在宇宙当中其他的地方是有生命的。我们知道生命的发展在地球上是非常快速的,这些图片上的东西叫做叠层石,这些叠层石,化石上的,我们发现在几百万年之前,地球上就已经有了生命的存在。地球现在已经 47 亿岁了,我们知道在地球生命的前 1%—2% 的时间,就已经出现了生命,而且我们发现,在我们普遍认为可能存在生命的这种环境或者是星球以外的地方,也有可能存在生命,这颗星球叫做恩克拉多斯,它是土星一颗卫星,我们发现,在这个星球冰的表面以下,很有可能存在液态海洋,液态海洋就很有可能是促进生命增长的环境。所以,想要让生命存在,不一定要寻找一个恒星。


在整个银河系中,可能存在一千亿颗宜居的行星,这些星球上面,可能有宜居的环境,甚至还有液态水。所以当我们抬头看夜空,看到很多这些光点,我们就会想象,可能这些光点中有五分之一,会像地球一样是宜居星球。

可以想象一下,我们如何在这些星球上,来发掘生命迹象的。首先,我们可以发送宇宙飞船去这些星球,就像火星的或者太阳系其他的星球一样,我们把这种方法叫做现场取样,我们把宇宙飞船发向这些星球,然后通过取样分析来寻找我们的生命迹象。

另外,我们也可以分析这些星球的大气层和表面,也可以帮助你找到一些简单的生命迹象。

除此之外,我们还可以使用技术,在过去的 100 年左右,在地球上,我们开发出很多可以放射信号的设备,而这些信号可以在银河系中被察觉到,这些设备可能是非常强劲的无线电发射器,我们可以通过这样的信号来探测到我们地外的星球,包括一些陨石,包括我们一些高光的电视,以及无线电的塔,就像我们这个图片一样,这个塔就在我们的旧金山,也是我的家乡。

我们使用高功率的激光,高功率的激光可以替代无线电来发送很多的信息,而且它可以承载很多很多的信息,所有的这些信号都可以在其他的星球被探测到。如果说,在我们的银河系中有其他的生命体,如果他们把天文望远镜指向了地球,他们就有可能探测到我们的信号,他们就会知道地球上也有生命。

为了搜寻地外生命,我们使用自己的天文望远镜,然后把天文望远镜对向恒星或者银河系,我们想看一下,我们是否能够看到任何的证据,比如说是否有任何的电磁波。我们尽可能搜索了整个的电磁光,我们使用了无线电天文望远镜和外望远镜,以及我们的光学望远镜,来寻找不同类型的信号。

现在我们在人类历史上达到了一个很特殊的时期,在整个人类历史里面,从人类产生初期就一直在问的一个话题,我们是不是孤独的,在宇宙中是否还有其他的生命,通过寻找地外生命,我们可以问一个更具体的问题,那就是在地外是否存在任何的智慧生命,如果说,这些星球有生命,他们是否会有智慧。

我们知道地球上出现了智慧生物,但这是否是地球发展的必然结果?宇宙中还有很多其他的文明,他们可能也有着同样的能力,他们一样在探索宇宙,一样询问着我们宇宙是如何产生的。

几年之前,我们共同发布了「突破倾听」项目。「突破倾听」一个围绕着我们是否是宇宙当中唯一的生命体当中的这一问题的科研项目。当时我们有了「突破」项目,这个项目有很多非常富有的硅谷创业家和企业家,他们拿出钱,共同想办法寻找这个问题的答案。

「突破倾听」是我们所宣布的第一个项目,为期 10 年,价值 1 亿美元,我们会进行大量而全面的搜索,来寻找可能存在的地外生命。


我们使用了世界上一些非常大型的天文望远镜,包括两个射电天文望远镜,Green Bank 天文望远镜、帕克斯天文望远镜、自动化行星探测望远镜,以及加州的 2.4 米口径球面射电望远镜,它们可以帮助我们探测任何的信号,帮助我们更好地拓展了对于地外生命的搜索。

我们把它称为硅谷的寻找方式,也就是说整个的搜索项目都是开源的,我们收集的所有数据都可以向公众公开,并且会邀请全世界的人和我们一起共同寻找。包括寻找我们的数据,并且使用他们的专业技能,比如说 AI 和深度学习,来共同进行地外生命的搜寻。

我们刚刚发布了第一篇科学报道,最近我们已经在行业内发表了相关论文。我们知道不到十分之一的行星可能会有这样的一些信号出来。

最近我们也有一些突破的发现,FIB1.2Hz 射频的爆发,这里面用到了我们一些先进的仪器,就是这个望远镜,我们可以发现过去从来没有发现过的设备、电流,这个是过去从来没有达到过的精度。


这是我们在太阳系内发现的一个星体叫 oumuamua,oumuamua 有一个非常特殊的磁场,从非常远的地方发出来的一些东西,oumuamua 是我们在太阳系里面发现的第一个来自其他太阳系的东西。我们知道我们太阳系内的小行星、行星,其实过去都是在同样的时候,从同样的气体、尘土形成了一些星体,而 oumuamua 来自于另外一个星体,它有一个非常奇怪的形状和比例,它非常窄。有人认为这个物体根本不是一个小行星,可能它是另外一些文明丢出来的一些探测器,来进行我们这边的技术和文明的探测。

我们把大功率的望远镜对这个物体进行了观测,没有发现任何的信号。我们会发现,虽然这样的物体离地球的距离比起地球离太阳的距离要远得多,但是,像这样的物体,如果它有信号,我们也是可以发现的。

德雷克方程式是我们在全球地外文明研究中非常重要的方程式。它计算的就是我们能够沟通的文明的数量,这里面有很多的变量,其中包括星体形成的速度、行星的数量、宜居星体的数量等等。


这边就是另外一个星球,它可能会有智慧生命、技术,然后就会有一些信号发出来。当然我们并不知道,这样的一个技术会存在多久,放大看一下,我们可以看到很多的文明存在,这些都是证明他们存在,我们也是希望能够发现这样的一些信号,了解到这样技术存在。

大家可以看到,真正影响我们能否发现这样的文明存在的重要因素,并不是在于这样的文明到底存在不存在,而是它到底能够存在多久,我们这样的文明能够有多长时间存在。

那么 100 年以后大概会怎样?我们会不会对星体之间的空间进行探测?有没有可能把飞行器发射到其他的地方?

有没有可能,人类能够把非常大的飞行器,把上百万人,在不同的星体之间,进行不同方向的运输?这些都是我们项目一直在回答的问题。

我们知道,那些外太空的文明在很久以前就已经发出了一些信号,因为他们存在的更久。而当我们看到这种文明,对我们来说就是未来的文明,如果我们去看看其他文明的历史,就有可能知道我们自己的未来。


编辑:克里斯

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