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科學之謎:外星人在哪裡?牠們是否友善?

2022-02-16 08:57    作者:劉震   來源:美國康奈爾大學工程學院   VIEW:


  科學界主流認為,雖然目前尚未發現外星人(學名「地外智慧生命」或「地外文明」),但牠們存在於宇宙的某處。1950年的一天,美籍義大利物理學家、諾貝爾獎得主恩利克•費米在與別人討論外星人問題時,突然冒出一句:「牠們都在哪兒呢?」這句問話所引出的科學論題被稱為費米悖論(Fermi paradox)。這一悖論闡述的是對外星人存在性的過高估計和缺少相關證據之間的矛盾。
射電望遠鏡與外星人(圖片源自網路)
  1959年,美國康奈爾大學的兩位天體物理學家菲利普•莫里森和朱塞佩•科科尼在著名的《自然》雜誌上發表了一篇題為「尋求星際交流」的文章,該文如今已被天文領域研究者奉為「經典中的經典」。他們聲稱人類和外星人可以通過無線電信號交流,這開啟了人類用射電望遠鏡探測地外文明的序曲。他們還研究了進行星際無線電波交流的最佳波長,這個波長是氫原子的21厘米波長;這一成果為人類尋找外星人提供了重要的參考和依據。
  1960年,美國天文學家弗蘭克•德雷克在西弗吉尼亞州綠岸天文臺實施了一項名為「奧茲瑪」(OZMA)的監聽外星人信號計畫,結果沒有發現任何有價值的資訊。奧茲瑪計畫雖然失敗了,但它是人類有史以來第一次嚴肅認真地尋找地外文明的嘗試,有著非凡的科學性、預見性和方法論意義。回首人類首次探索外星人,其留給我們的寶貴財富,絕不僅是科學上的探索,還體現在對地球家園和人類和平的理性認知上。
  次年,德雷克提出著名的德雷克方程式(Drake equation);該方程式雖然簡單,但卻無法求解。它最大的不確定項是「科技文明的存在時間」,因為該項取決於科技文明本身,其中有些項是已知項。這一方程式不是為了量化地外文明的數量,而是激勵科學界在地外文明對話的一種方式。隨著人類文明的不斷進步,德雷克方程式中的各項參數值就有可能越來越精確。
  從1995年發現第一顆系外行星到如今的近5000顆,這些行星是否存在其他智慧生命,目前還無法確定,但世界上多個發達國家的科學工作者,都在對牠們進行不斷的觀測與探索。其中有幾顆類似地球的系外行星, 但沒有人知道牠們是否有大氣層或水,而這兩種物質對智慧生命都至關重要。前不久,美國和德國的研究人員就認為,地球不一定是宇宙中最宜居星球,距離它超過100光年就有24顆地外行星可能比地球更適合生命體居住。
  隨著地外行星的不斷發現,人們對發現外星人信號充滿著無限期待。例如美國搜尋地外文明(SETI)研究所的前任所長、天體生物學家吉爾•塔特就表示,如果在某個地外行星上發現了外星人的信號,那麼我們將會花更多的時間對這個行星球進行觀測,從表面上看這是一個可居住的行星,但事實上其不僅僅是一個可居住的世界,背後還隱藏著更多的奧秘。她指出:搜尋地外文明計畫正在取得新進展,而各種爭論都會成為人們關注的熱點。
  其實,人們對地外文明的探索有著兩種截然對立的看法。例如英國科學家、諾貝爾獎得主馬丁•賴爾在上世紀70年代曾寫信給國際天文學聯合會(IAU),竭力主張人類不要跟外星人聯絡,以免招致殺身之禍。另一名英國科學家斯蒂芬•霍金曾多次聲稱:外星人可能是邪惡的,跟牠們聯絡是非常危險的;如果外星人決定來「拜訪」我們,那麼結果可能和當年歐洲人到達美洲一樣,美洲原住民並沒有得到什麼好處。
  然而,中國科學家、未來學家周海中在上世紀90年代卻指出:如果外星人能來到地球,說明牠們的文明程度遠遠超過我們人類;文明程度越高,暴力傾向的可能性就越低。他認為,擔心外星人威脅是完全沒有必要的,因為只要是高級智慧生命,牠們的理智在決定著牠們必須有分寸地對待其他智慧生命體,所以外星人與人類將來是能夠和平共處、友好合作和共同發展的。
  無獨有偶,美國天體生物學家大衛•莫里森在不久前舉行的學術研討會上表示:如果一個文明能夠存在數十萬年,那麼它的先進程度一定超過人類;這個文明一定能解決我們面臨的一系列問題,所以沒有必要侵略地球。他甚至認為外星人是「和平使者」且友善可愛。另外,美國天體物理學家、諾貝爾獎得主弗蘭克•維爾切克最近也表示:如果有外星人的話,牠們對我們人類是友好的。
  地外文明搜索已有60餘年的歷史,期間進行了十多次的探索計畫,但至今還沒有發現外星人。至於外星人是邪惡還是友好,學術界目前也沒有定論;不過,科學家正在著手嘗試破解這一科學謎題。可以肯定的是,在沒有真正找到外星人之前,這兩種完全不同的假設學說還會繼續爭論下去;這種爭論不僅活躍了學術氣氛,也在某種程度上激發了人們探索宇宙熱情。
  文/劉震(作者單位:美國康奈爾大學工程學院)
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