外星人存在吗? 人类科技可能阻止我们发现

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05月

每天晚上在毛伊岛,一座栖息在火山顶上的望远镜用世界上最大的数码相机捕捉宇宙中的微粒。 通常它会搜寻在宇宙中跳舞的小行星。 但是去年一个晚上,它把目光锁定在一个非凡的东西上,一个身份不明的飞行物体迅速穿过太空,似乎来自另一个太阳系。

或者至少这是夏威夷大学的天文学家在发现它时得出的结论。 起初,他们认为这是一颗彗星,然后是一颗小行星。 但在一个月之内,他们意识到这个物体又长而细,不像科学所知的任何小行星。 他们将它命名为“Oumuamua--一个语,意思是”来自遥远过去的使者。“

数千英里之外,一位名叫Avi Loeb的哈佛天文学家也了解了这个神秘物体。 不久,他开始思考一个诱人的可能性:'Oumuamua实际上是一个外星飞船,向其创作者发送信号。 这个理论可能听起来有点像。 但勒布并不是在寻找宇宙飞船上的小绿人的疯子。 他和他的同事是越来越多的顶级科学家的一部分,他们正在应用他们在其他科学问题上使用的相同严格标准来解决人类面临的最大问题之一:我们是否独自在宇宙中?

美国人长期以来一直对外国游客的可能性着迷。 2001年 (最近一次 )发现,33%的美国人认为外星人访问了地球。 但是,美国政府内外的科学家们一直不愿认真对待这种说法。 从1947年新墨西哥州罗斯威尔的气象灾难到英格兰的麦田怪圈,他们在很大程度上加入了辩论,只是为了揭穿一些非常可疑的主张。 他们还对大多数人在外星人登陆 - 未发生 - 和未来外星人接触的可能性(可能确实发生)之间缺乏区别感到遗憾。 “我们总是得到不明飞行物的问题,”加州大学伯克利分校的天文学家Dan Werthimer说。 Werthimer说,在公开场合寻找外星生命时,人们经常说,“为什么要这么麻烦,因为ET已经登陆这里并在一些军事装置中保密。”

但是,虽然不明飞行物声称通常是恶作剧或阴谋理论家的工作,但寻找外星人的智慧 - 外星生命就像人类一样智能和技术先进 - 是一个合法的科学领域。 推动这一追求在其他星球上寻找生命:数亿美元和超级强大的新型望远镜,它们可以更深入地探索宇宙。

专家们不同意智能生活如何试图联系人类。 但复活的领域,即SETI,主要基于外星人的假设 - 如果他们在那里并且实际上试图聊天 - 可能使用我们用来相互通信的相同类型的技术 - 从无线电信号到闪烁光

然而,这个猜想说明了SETI的核心讽刺。 就像我们寻找外星人的尝试正在变得更加先进一样,正如科学家们越来越自信我们不是宇宙中唯一的智慧生物一样,人类正在创造比以往更多的技术产生的噪音,从而削弱了我们探测潜在外星传输的能力。

事实上,SETI的科学家说,我们正在制造如此大的噪音,如果ET试图给我们的家打电话,我们可能永远不会得到这个消息。

看看谁在说话

1950年,诺贝尔奖获得者物理学家恩里科·费米阐述了一个谜语 - 现在被称为费米的悖论 - 这说明了SETI科学家试图回答的一个核心问题:如果宇宙中其他地方存在智能生命,为什么我们还没有找到它? 由于专家估计宇宙已有将近140亿年的历史,你会认为它将被我们自己以外的文明所包含。

一个问题:钱。 寻找外星人非常昂贵。 美国政府和私立大学大多避免资助所需的研究。 第一次专业的SETI会议于1961年在西弗吉尼亚州的Green Bank举行,就在苏联宇航员Yuri Gagarin成为第一个进入太空的人之后几个月。 在20世纪80年代,美国宇航局每年投入150万美元到200万美元用于寻找外太空的有生命的生命,1990年,国会批准了1亿美元的新技术 - 为该领域提供了大量资金。 但仅仅几年之后,NASA就砍掉了这个计划。 内华达州民主党参议员理查德布莱恩在预算投票中表示,“没有一个火星人说,'把我带到你的领导',取消了资金。” “并没有一个飞碟申请获得美国联邦航空局的批准。”自那以后,美国宇航局一直没有资助SETI的研究,这一决定将外星人推向了天文学的边缘。

然而在2015年,SETI研究人员终于获得了必要的资金。 它出现在一个让人联想起电影联系人的情节中,一个SETI研究人员与政府当局发生冲突,只是被神秘的亿万富翁救出。

在现实生活中,SETI富有的恩人并不神秘。 他的名字叫Yuri Milner,他是俄罗斯物理学家和风险投资家。 以加加林命名,他认为这是我们的“银河责任”,承认我们的智慧的深刻运气 - 并在其他地方寻求平等。 他还梦想着这种发现对人类的影响。 “这些时刻非常罕见,我们都感觉像是一个,”他说。 “剩下的时间,我们分道扬。”

米尔纳决定为搜寻外星情报提供资金,并在10年内承诺拨款1亿美元用于一项名为突破性收听的国际项目。 “显然,没有保证,”他说。 “在未来10年内找到它的机会很小。 [但]这一潜在发现的重要性是如此之大,即使是小概率也证明了这一努力。“

米尔纳大约三分之一的资金用于加州大学伯克利分校的SETI计划。 9/11事件发生后,他的外星猎人安德鲁·西米安(Andrew Siemion)跌跌撞撞地走上场,让他寻找有意义的工作。 从那时起,他一直致力于寻找一个标志 - 任何标志 - 只能通过技术先进的外星生命的存在来解释。 “宇宙中最有趣的特性是智能生命存在于其中,”他说。 Siemion决心发现它是否存在于地球之外。 “我认为这是我们作为科学家可以提出的最基本的问题。”

米尔纳的资金大大提高了Siemion解决这个问题的能力。 这笔资金使他和他的同事们能够和时间使用地球上最强大的望远镜观察宇宙。 “这是我们能力的绝对革命,”他说。

FE_Aliens_03 这位艺术家的印象显示了第一颗星际小行星:'Oumuamua。 这个独特的物体于2017年10月19日在夏威夷的Pan-STARRS 1望远镜上被发现。 M. Kornmesser / ESO

大多数这些仪器都是射电望远镜 - 巨大的,超敏感的碟子,可以从很远的地方接收微弱的信号。 然而,这些仪器并没有在宇宙中寻找声音; 他们寻找光明 许多天文学家认为,无线电波构成光谱的一部分 - 外星技术最有可能用来接触我们的频带。

外星人猎人寻找无线电波,因为人类非常喜欢使用它们。 无线电波可以行驶数英里,让我们在开车时听到我们最喜欢的脱口秀节目。 它们还可以穿越光年并充满信息,这就是他们携带我们的电视广播,移动电话和GPS位置的原因。 因为无线电波是如此多才多艺,SETI科学家认为我们的银河系邻居可能会用它们伸出手来说“Sup?”

科学家根据它们的波峰频率对进行分类; 该测量值是波的频率。 波峰越紧,频率越高。 当涉及来自地球以外的无线电波时,科学家将调谐到1到10千兆赫之间的频率。 加州山景城SETI研究所的天文学家Jill Tarter说:“这就是我们的大气层非常透明且银河系非常安静的范围。”该公司长期以来一直是该领域的领导者。 低于那个窗口,从星系的其他部分捕获过多的噪音,比如来自行星的辐射,甚至是远处黑洞的嗡嗡声。 大气阻挡高于约10千兆赫的频率。 但是,在那个安静的窗口中依然存在着外星人可能使用的90亿个可能的频率或频道。

当现代搜索地外情报开始于20世纪60年代时,科学家们一次只能听一个频道。 如今,他们可以同时收听数十甚至数亿个频道,从遥远的数百万次收听单个音符。 这种巨大的容量增加了我们在它到达时捕获外星信息的几率。 但它也提供了一些荒谬的其他信号。 “每隔10秒钟,你就会得到一个信号,”SETI研究所的高级天文学家说。 “如果你不得不看看这些东西,那你就疯了。”

SETI的新时代正在迅速扩大调查范围。 米尔纳的资金让伯克利的西米恩能够在世界上一些最强大的射电望远镜上购买昂贵的观测时间 - 从西弗吉尼亚到中国。 科学家们正在寻找更多的恒星,收集更弱的信号,并在天空的新区域上进行窃听,就像刚刚研究过的南半球一样,这是通往拥挤的银河系心脏的门户。

现金的注入不仅有助于扩大搜索范围,还有助于排除可能性。 我们没有银河来电显示,因此每个合理的信号都必须通过一系列测试来确认它是否在线路的另一端是ET。 到目前为止,没有一个信号通过这些测试。

然而,正如Tarter所说的那样,只是因为我们还没有听过外星人的结论,我们必须独自一人,就像挖出一杯海水并决定海洋中没有鱼一样。 科学家已经计算出我们需要梳理大约一百万个星系来寻找新朋友。

到目前为止,肖斯塔克说,“我们只看了几千人。”

外星人Emojis

从1998年开始,在澳大利亚新南威尔士州的帕克斯天文台望远镜上留下了一个 。 他们知道声音来自附近的某个地方,但他们不知道它是什么。 最后 - 经过17年的搜索 - 他们找到了罪魁祸首:不耐烦的工作人员在它还在运行时打开微波炉。

尽管SETI科学家认为外星人可能会使用与我们在地球上类似的技术,但这种假设对他们的搜索提出了一个基本的,可能是不可逾越的挑战:我们自己的喋喋不休使得它非常困难。 手机,Wi-Fi和GPS都依赖于无线电波。 这些波浪占据了研究人员用来收听ET的相同通道。由于我们的设备离望远镜更近,因此信号更强。 “如果ET正在手机频段进行广播,”Werthimer说,“我们永远找不到他。”每次我们发表表情符号时,我们都有可能使SETI研究更加困难。 Siemion说,从人类谷壳中分类外来小麦是寻找外星智能最难的部分。

当地法规减轻了干扰。 南非目前正在建设大量的无线电菜肴,并试图将本地电视和电话服务转移到无线电技术,以减少他们原本会造成的干扰。 联邦和州静区为西弗吉尼亚州的绿岸望远镜提供庇护,其工作人员帮助邻居减少干扰。 有时候,他们甚至会驾驶一辆装有无线电天线的面包车来追踪喋喋不休。

FE_Aliens_04_548288781 星际小行星'Oumuamua在上面的哈莱阿卡拉天文台被发现。 Dave Fleetham / Design Pics / Getty

但这些措施还不够。 天文学家希望在人数较少的地方建造望远镜,但这并不容易。 帕克斯望远镜的偏远位置可能有助于听力ET,但也增加了牲畜中断的风险。 围绕着动物的电围栏发出的无线电波比手机更能干扰SETI的工作。 “我们对帕克斯周围奶牛的问题可能比其他事情更多,”澳大利亚斯威本科技大学的天文学家说。 几乎我们所做的每件事都会产生信号,消除它们本质上意味着消除现代生活。

然而,即使在土地沉默的情况下,无线电干扰仍然来自上方。 越来越多的卫星广播来自天空的信号,射电望远镜拾取了这些信号。 Tarter说,消除这种干扰,消耗了她所研究所SETI研究的一半计算能力。 这有点像你的手机消耗一半的能量忽略你的邻居的电话或短信。

研究自然现象的天文学家,如太空尘埃云或垂死的恒星,可以忽略所有看似人工的东西。 但寻找外星生命的科学家却无法做到这一点。 Siemion说,干扰搜索的噪音类型“正是我们正在寻找的”。

这意味着迫不及待地等待冷冻晚餐加热可能会破坏我们寻找另一种文明的机会。

'精致的生物'

然而,并不是每个人都相信射电天文学的假设是有道理的。 加利福尼亚大学圣地亚哥分校的天体物理学家就是其中之一。 正如她所看到的那样,不知道另一种文明可能拥有什么技术以及它可能会用什么来打招呼。 “真的没有理由认为外星人会使用无线电而不是激光,”赖特说,“还有一些我们还没有发明过的东西。”

小说很好地阐明了这个问题。 例如,在“你的生活的故事”中 ,一位专家翻译家正在努力破译一种外来语言(1998年的中篇小说是电影“ 到来”的基础)。 或者在塞缪尔·R·德莱尼(Samuel R. Delaney)的1966年科幻小说“ 巴贝尔17”Babel-17)中 ,只有诗人才能理解来自另一个星系的难以理解的信息。

谈到外星人,我们可能成为我们如何与他们交谈的假设的受害者。 Wright说,我们倾向于认为无线电是最好的通信手段,因为它是人类发明的第一种这样的技术。 但她说,凭借我们最强大的技术,我们理论上可以将所有互联网的内容打包成一条通过激光束发送数万光年的信息 - 这意味着另一个文明可以做同样的事情

因此赖特和其他人正在开发一个新的天文学领域。 它被称为光学SETI,它的仪器专注于不同的光谱带而不是射电天文学,而是看着我们的眼睛所吸收的相同波,以及红外频率,这只是一个更长的微光。 这也是我们怀疑外星人可能会使用的技术,因为人类已经发现它如此强大。

FE_Aliens_09_81386087 拍在交叉路的年轻人照片在东京。 我们对设备的偏爱可能妨碍SETI研究。 Absodels /盖蒂

赖特正在领导一个光学SETI项目,在加利福尼亚建造一对像巨型足球一样的天文台。 她希望今年能够制作原型,并在六年内观察整个天空。 他们将寻找明亮的光线,就像从外星摄影师那里寻找超级动力的相机闪光灯一样。

但是就像射电天文学一样,光学SETI也不是万无一失的。 它只适用于黑暗和晴朗的天空。 该技术也可能过于敏感 - 光学望远镜是“微妙的生物”,哈佛的物理学家说,他正与赖特合作。 减少误报的方法是同时使用多个仪器。 (显然,至少需要两只眼睛才能看到房间里的外星人。)“多个天文台,”霍洛维茨说,“这是唯一能让这些事情在夜晚发生并且很少发生的事情。”

再说一遍,外星人完全有可能从设备之外发展 - 或者从来没有创造出它们。

成千上万的行星

2009年4月8日,美国宇航局基于卫星的开普勒望远镜拍摄了第一张照片。 科学家们将仪器指向了一片天空,隐藏在天鹅座的天空下,天鹅飞过银河系。 目标:找到类似地球的行星。

当晚在加利福尼亚州北部的美国宇航局艾姆斯研究中心独自一人,开普勒任务的天体物理学家娜塔莉巴塔利看着第一张照片到达她的电脑显示器。 她把它描述成一个慢慢充满气泡的香槟杯。 当图片完成后,巴塔利立即看到开普勒已经发现了宇宙的启示。 “看起来你在黑纸上丢了一堆盐,”她说,仍然对这张照片敬畏。 “就是这么多明星。”

从那时起,开普勒和其他项目揭示了宇宙的新真相:它在行星中是无法形容的。 每周或每两周都有一次攀爬,目前的总数接近4,000。 仅此数字就增加了寻找智慧生活的希望。 “当你意识到每一个光点都有一颗行星时,”她说,“你开始以不同的方式看到这个星系,”巴塔利亚说。 “不看,这是愚蠢的。”

FE_Aliens_10 美国国家航空航天局(NASA)执行的卡西尼号太空船发现了土星卫星土卫二可能存在微生物的迹象。 JPL-加州理工学院/ NASA

这些发现完全重申了寻找外星智能的可能性。 现代SETI之父弗兰克德雷克概述了这些可能性。 他通过考虑一系列变量计算了现在可能向我们发出信号的文明数量:生命友好的恒星形成的频率,具有轨道行星的这些恒星的比例以及这些可居住的行星的比例,其他因素。 所有这些组件的数字越大,找到ET的机会越高即使每个其他变量保持不变,我们现在知道的行星数量也会显着改变方程。 寻找外星智慧可能不再是“如果”的问题,而是“何时”的问题。

到目前为止,我们还在等待。 1977年发现的一个72秒的信号引起了短暂的兴奋,但从未再次听到过。 天文学家噪音是由彗星产生的气体产生的。 在物理学家 ( 在SETI研究所寻找外星人的16年中,他说只有一个信号看起来很有希望,但事实证明这一信号来自卫星。

同样,绿色银行望远镜的超敏感受体也没有发现来自'Oumuamua的外来信息。 负责调查的哈佛天文学家勒布说,望远镜有可能错过了一个闪烁的信号。 但科学家对随后的无噪音并不感到惊讶。

像许多致力于聆听外星人生涯的人一样,他们习惯于无线电沉默。

Jessica Wapner在纽约