张晓辰记得旅行者号携带的“地球之声”金唱盘。它的象征意义更为明显,而不能过于指望其他文明能够听到人类第一次有意识的向宇宙表明自己的电报。
这个电报以二进制方式发送。普通人大概只能看出双螺旋、人类外形和阿雷西博射电望远镜的形状。然而科学家相信地外文明能够理解其中的含义。
那么,应该在什么频率上追踪地外文明的“漂流瓶”呢?科学家主要把目光放在了、、22gh附近的微波波段上。第一个频率是氢原子发出的无线电波的频率、第二个是羟基(-h)的频率、第三个则是水分子的。
这些频率被形象地称为宇宙“水坑”(aterhle)——不是非洲大草原上动物们喝水的地方,而是被认为最有可能进行星际通讯的波段。选择这些波段的理由是,氢是宇宙中最丰富的元素,羟基和水在生命活动中扮演了至关重要的角色。
所有这些寻找“漂流瓶”的项目有一个共同的名称:搜寻地外文明(seti)。现在,最大的无线电seti是“凤凰”计划(prjetphenix)。seti不产生任何短期的、直接的经济效益。
像所有的seti计划一样,“凤凰”计划的研究人员也时常感到经费的拮据。不过,人们可能更加熟悉另外一个seti计划,那就是[eail&160;prteted]。它是由加州大学伯克利分校开展的,借助一个屏幕保护程序处理阿雷西博射电望远镜接收的无线电信号,目前已经有几百万人参与到了这个计划中。
当然,科学家也不紧紧盯着“水坑”,他们同样也监视某些红外线、紫外线甚至可见光波段。光学波段的seti是最近才兴起的,追踪目标是地外文明发出的激光脉冲。
像我们这样的有机体,不能忍受高温。所以,我们只能生活在条件适宜的行星上。如果地外文明也是有机体,那么他们也要有一个适宜的行星。我们的银河系有1000亿颗恒星,没有理由认为适合生命产生的行星只有我们地球一个。
然而,寻找行星要困难得多。行星不发光,体积相对来说非常小,即使是今天最大的望远镜也不能直接看到行星。科学家使用一种“间接”的方法寻找行星。如果某颗恒星拥有行星,在旁观者看来,它们其实是在相互绕行,就像跳舞一样。
在这个过程中,恒星到我们的距离忽近忽远,它的光谱也一会儿“偏蓝”,一会儿“偏红”。这叫做多普勒效应,类似于汽笛在迅速靠近我们时的变调。借助于这种方法,科
学家已经辨认出了大约八0颗类似的行星。有点让人失望的是,他们大多类似于木星,是气体行星,质量是地球的数百倍,并不适宜生命的存在。
“开普勒”空间望远镜是以德国天文学家约翰尼斯·开普勒命名的。
幸运的是,科学家还拥有别的观测手段。nasa进行的一项被称为“类地行星搜寻”(tpf)计划就是其中之一。tpf利用所谓的“干涉测量法”,让科学家能够“看到”数十光年之内的行星。另外一项计划是所谓的“开普勒”空间望远镜。“开普勒”是一个1米直径的望远镜,计划于2006年发射升空。当行星从恒星表面掠过的时候,对于观察者,恒星的亮度会稍微降低。
“开普勒”的工作就是辨别出这样的亮度降低现象,尤其是类似地球这样的行星造成的亮度降低。
氧气也能成为寻找地外生命迹象的标志。氧气的性质比较活泼,很快就和别的物质结合。正是因为光合作用才导致地球大气中较高的氧气浓度,而在10亿年前,它的浓度还不到现在的一半。天文学家可以借助光谱分析测量出行星大气层的氧气含量。如果某颗行星的氧气含量异乎寻常的高,那么那里就可能存在着生命。同样,二氧化碳和水也在被关注之列。
搜寻地外文明是一项严肃的科学研究,我们什么时候才能得到答案?或许是明天,或许是1万年。既然地球上的生命能够从无生命的物质中产生出来,那么在宇宙中的其他地方也有可能发生类似的故事。
德雷克提出过一个计算银河系文明数量的著名公式,即德雷克公式。这个公式中包含一个重要的因子,即一个文明能够维持的时间。作为一个物种,能不能安全的度过掌握危险技术的最初阶段,例如,人类能否不被自身创造出来的核武器毁灭?从而变得理性,这至关重要。不同的人对于文明延续的时间有不同的看法,乐观的人得出的结论是银河系中有1000万个文明,而悲观者的数字是不超过1个。
历史上关于这个话题很多人都有过自己的见解:
寻找太阳系以外的行星系,这是探索地外文明的又一个方向。——卡尔·萨根
地外文明的探索不仅是宇宙探索的一部分,同时对人类的进化和科技的发展将产生深远的影响。——周海中
seti在宇宙中探查各种频谱的信号,希望发现地外文明有意或无意的广播。这样一个项目的成功概率是难以确定的。——塞思·肖斯塔克
近年来搜寻地外文明计划的资金越来越难筹集,随着经济衰退的持续,我们不得不将预计发现地外文明的时间表向后推迟。——弗兰克·德雷克
除此之外,最让张晓辰惊讶的就是区别于黑洞的白洞:
白洞是一个强引力源,其外部引力性质均与黑洞相同,白洞可以把它周围的物质吸积到边界上形成物质层。白洞理论主要可用来解释一些高能天体现象。
白洞是宇宙中的喷射源,可以向外部区域提供物质和能量,但不能吸收外部区域的任何物质和辐射,所以白洞是一个只发射、不吸收的特殊宇宙天体,与黑洞正好相反。
广义相对论所预言的一种性质正好与黑洞相反的特殊天体。白洞目前还仅是一种理论模型,但尚未被观测所证实。
按照白洞理论,白洞和黑洞相似,也有一个封闭的边界。聚集在白洞内的物质,只可以经边界向外运动,而不能反向运动。因此这种天体外面的物质不能进入。
根据白洞理论,有人认为类星体的核心可能是一个白洞。当白洞内超密态物质向外喷射时,就会同它周围的物质发生猛烈的碰撞,从而释放出巨大能量。由此推断,有些x射线、宇宙线、射电爆发、射电双源等现象,可能会与白洞的这种效应有关。白洞的力是排斥力与黑洞的吸引力相反的力。。
由于白洞周围具有很强的引力场,它把附近的尘埃、气体和辐射吸引到边界上来,产生很高的加速度,从而与从白洞内高速向外喷射的物质微粒相碰撞,产生巨大的能量辐射。x射线、宇宙射线、射电爆发及双射电源等高能现象,都可看成是白洞与其周围吸积物质相互作用的结果。用白洞模型解释宇宙背景x射线和γ射线的来源,也得到了与观测结果相近的能谱。
白洞内膨胀物质所发出的辐射具有紫移特征,尤其在最初膨胀阶段,这种紫移表现得特别明显。对于白洞的起源,一种看法认为,白洞内的超密物质由引力塌缩形成黑洞时获得,它们经过某种内部的矛盾运动,转变成膨胀状态,而又从中心奇点向外抛射出来;比较流行的看法认为,白洞来源于整个宇宙的大爆炸。
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