地外文明搜尋科學(xué)家首次透露：“中國天眼”預(yù)計(jì)9月可啟動(dòng)地外文明搜索
無論是霍金的警告，還是游牧外星人的假想，都讓人們津津樂道。數(shù)千年來，人類仰首蒼穹，試圖弄清楚自己是否是宇宙中唯一的智慧生命，卻一無所獲。外星人在哪？為什么沒有半點(diǎn)蛛絲馬跡呢？也許是宇宙太大，也許是缺少了像“中國天眼”這樣的巡天利器。
搜索地外文明，原本就是“中國天眼”5個(gè)主要的科學(xué)目標(biāo)之一。日前，在接受科技日?qǐng)?bào)記者采訪時(shí)，國際宇航大會(huì)(IAC)搜索地外文明計(jì)劃常設(shè)委員會(huì)(IAA SETI)會(huì)員、中國地外文明搜尋(SETI)科學(xué)家、北京師范大學(xué)天文系宇宙學(xué)與地外文明研究團(tuán)組張同杰教授首次透露，在設(shè)備升級(jí)后，“中國天眼”預(yù)計(jì)9月可正式啟動(dòng)針對(duì)地外文明的搜索。
與巡天同步
“中國天眼”開啟地外文明搜索
事實(shí)上，“中國天眼”針對(duì)外星人的搜尋行動(dòng)，早就開始了。
2018年，“中國天眼”安裝并調(diào)試了專門用于地外文明搜索的后端設(shè)備。這個(gè)功能有點(diǎn)像篩子的后端設(shè)備，主要就是從“中國天眼”浩如煙海的電磁信號(hào)中，篩選出有用的窄帶候選信號(hào)，而把天體和人工信號(hào)排除掉。美國加州大學(xué)伯克利分校地外文明研究團(tuán)隊(duì)基于幾十年的地外文明搜索經(jīng)驗(yàn)，攜手中國科學(xué)院國家天文臺(tái)，為“中國天眼”量身開發(fā)了這套專門設(shè)備。
“中國天眼”追逐外星人的姿勢(shì)，和它的巡天模式有關(guān)，除了借助地球自轉(zhuǎn)靜悄悄地“偷看”天空外，還能向特定的目標(biāo)天體暗送“秋波”，反復(fù)觀測(cè)。
這里面，有無可能隱藏著外星人的蛛絲馬跡？對(duì)此，張同杰坦陳，雖然目前捕獲的可疑信號(hào)還有待進(jìn)一步甄別，但經(jīng)過驗(yàn)證，“中國天眼”的后端設(shè)備非常有效。高分辨率，對(duì)宇宙噪音的處理能力非常出色，這將讓“中國天眼”在外星人搜尋上如虎添翼。針對(duì)后端設(shè)備的調(diào)試效果，截至目前，中國科學(xué)家已經(jīng)發(fā)表了三篇與地外文明搜索相關(guān)的論文，包括“中國天眼”第一批地外文明搜索研究成果、“中國天眼”進(jìn)行地外文明探索巡天的量化展望和地外文明的理論研究。
“目前，‘中國天眼’正在升級(jí)后端設(shè)備，預(yù)計(jì)9月后可以投入新觀測(cè)。”張同杰透露，“中國天眼”正在醞釀新的觀測(cè)計(jì)劃，屆時(shí)，地外文明搜索也將同步啟動(dòng)。不過，由于采取共時(shí)觀測(cè)模式，外星人搜尋并不會(huì)干擾“中國天眼”正常的科學(xué)觀測(cè)。
靠譜嗎？
用“中國天眼”搜尋外星人
俗話說，人外有人，天外有天。人類對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)在不斷變化，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)銀河系中可能存在至少10億個(gè)類似地球的宜居星球，而宇宙中充斥著約2萬億個(gè)星系。外星人是否真的只存在于科幻作品中？
在屢屢辟謠“月球上沒有外星人”后，中國探月工程首席科學(xué)家、中國科學(xué)院院士歐陽自遠(yuǎn)都不忘強(qiáng)調(diào)一下自己的“希望”。沒錯(cuò)，正是因?yàn)樾拇嫦Ｍ?，人類一直沒有停止過搜尋外星人。
在圈內(nèi)，射電望遠(yuǎn)鏡一直是探索地外文明的主力軍。20世紀(jì)60年代，美國天文學(xué)家弗蘭克·德雷克開啟了第一個(gè)現(xiàn)代搜尋地外智慧生命的實(shí)驗(yàn)，他使用當(dāng)時(shí)美國最大的阿雷西博射電望遠(yuǎn)鏡展開搜索，結(jié)果一無所獲。
能在幾毫秒內(nèi)釋放出相當(dāng)于太陽釋放一整天的高能量，關(guān)于快速射電暴是外星人信號(hào)的猜測(cè)，在最近幾年多了起來，但在科學(xué)上至今沒有定論。不過，有關(guān)外星人的話題，卻被各種荒誕演繹和神化，以至于一提起地外文明搜索，往往略有思考能力的人都不免在心里先打上一個(gè)問號(hào)。
用“中國天眼”搜尋外星人真的是靠譜、嚴(yán)肅的科學(xué)研究嗎？張同杰的回答是“YES”。“研究和探索地外文明，絕對(duì)不是天文愛好者和科幻作家的事，而是天文學(xué)家正兒八經(jīng)的任務(wù)，只不過，要用科學(xué)的手段。”
相較于所謂“黑暗森林說”，張同杰提倡“黑暗大海說”。“在黑暗的波濤洶涌的大海中航行，如果看到遠(yuǎn)處一小點(diǎn)星光，那是來自另一艘帆船。此時(shí)，人們是像穿過黑暗森林的獵人一樣相互獵殺，還是守望相助？”張同杰傾向于后者。他認(rèn)為搜尋外星人不僅有科學(xué)意義，對(duì)于人類今后的太空移民計(jì)劃更有現(xiàn)實(shí)意義。
作為目前世界上最大、最靈敏的射電望遠(yuǎn)鏡，“中國天眼”在搜尋外星人上的優(yōu)勢(shì)顯而易見。中國科學(xué)院國家天文臺(tái)博士生張志嵩說，“中國天眼”的高靈敏度，將大大增加探測(cè)的概率?？趶奖劝⒗孜鞑┐?，而且采用了獨(dú)創(chuàng)的主動(dòng)反射面設(shè)計(jì)，裝上了19波束接收機(jī)，“中國天眼”不僅觀測(cè)視野遠(yuǎn)比阿雷西博大得多，還可以同時(shí)觀測(cè)19個(gè)天區(qū)，接收更多的電磁信號(hào)。
按照張同杰的說法，“中國天眼”有潛力探測(cè)到數(shù)千顆地外行星上的類地文明或擁有更先進(jìn)技術(shù)的文明，如果它們存在的話。未來，“中國天眼”勢(shì)必會(huì)成為地外文明搜索研究的主力軍，引領(lǐng)地外文明搜索的復(fù)興。
沒有專門經(jīng)費(fèi)支持
科研屢陷尷尬
也許是知道很多工作都是無用功，在地外文明的觀測(cè)上，很多望遠(yuǎn)鏡都不想給它時(shí)間，由此發(fā)展出了一套叫共時(shí)觀測(cè)的模式。這樣，科學(xué)家在觀測(cè)其他科學(xué)目標(biāo)時(shí)，地外文明搜索的研究者才得以“蹭”觀測(cè)，在互不干擾的前提下，分享其觀測(cè)數(shù)據(jù)，并以地外文明搜索為科學(xué)目標(biāo)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。“中國天眼”的觀測(cè)模式，也是如此。
這何嘗不是一種權(quán)宜之計(jì)，研究者無需大筆科研經(jīng)費(fèi)即可開展地外文明搜索。其背后透視出的，正是地外文明搜索研究的尷尬現(xiàn)狀。
張同杰說，在美國，外星人搜尋一度被嘲諷為薅資本主義納稅人羊毛的無用之學(xué)，最近這二三十年，官方基本停止這方面的經(jīng)費(fèi)支持。經(jīng)費(fèi)的匱乏，導(dǎo)致地外文明搜索研究出現(xiàn)嚴(yán)重人才斷層。全世界以地外文明為研究方向畢業(yè)的博士生不超過三人。在國內(nèi)，目前同樣還沒有專門的經(jīng)費(fèi)支持。
讓張同杰擔(dān)憂的是，伴隨著“中國天眼”對(duì)地外文明搜索的正式開啟，海量的數(shù)據(jù)將源源不斷，針對(duì)數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存和計(jì)算能力，將會(huì)是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。“如果有個(gè)幾百萬，就可以把數(shù)據(jù)中心建起來。另外，設(shè)備購買、人才建設(shè)和學(xué)術(shù)交流，都是一筆不小的開支。”
迄今為止，在搜尋外星人上最大的一個(gè)手筆，是俄羅斯巨賈尤里·米爾納聯(lián)手霍金組織的“突破性聆聽”。歷時(shí)10年，耗資一億美金，全由尤里·米爾納支持。在中國的富豪之中，馬化騰對(duì)天文學(xué)尤為感興趣。張同杰說，他如果能像尤里·米爾納一樣資助地外文明研究就好了。
美國賓夕法尼亞州立大學(xué)天文學(xué)與天體物理學(xué)系與宜居行星中心Jason T. Wright起草了由126名科學(xué)家簽名的美國地外文明2020年白皮書，分析了當(dāng)前國際地外文明研究現(xiàn)狀，倡導(dǎo)推動(dòng)國際地外文明的研究。張同杰特別強(qiáng)調(diào)，不能因?yàn)橄Ｍ烀＞驼J(rèn)為沒價(jià)值，就不去做。
或者說，不能因?yàn)橐槐餂]有找到魚，就武斷地認(rèn)定整個(gè)海洋里沒有魚。
美國康奈爾大學(xué)天文學(xué)家G.Cocconi and P.Morrison 1959年發(fā)表在Nature上的文章結(jié)尾說：“尋找地外文明成功的可能性很難估計(jì)，但如果我們從不去尋找，成功的可能性是零”。
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