宇宙和生命-第924部分
按键盘上方向键 ← 或 → 可快速上下翻页,按键盘上的 Enter 键可回到本书目录页,按键盘上方向键 ↑ 可回到本页顶部!
————未阅读完?加入书签已便下次继续阅读!
可能要大得多。宇宙中可能曾经有过并且现在仍然存在具有几亿
年历史的文明。同样地,L的值也可能很小。很可能有许多年轻
的还不足二三千年的文明。多数幸存的、能够接触沟通的文明应
介于这两种极端的情况之间。
德雷克和他的同事们令L等于 100 000。这看起来似乎有些
主观臆断,不过,就算我们只是把2000多年这样一个数目代入,
整个表达式仍会给出一个巨大的N值。请记住,这个数值代表想
和我们沟通的高等文明的数目。好,让我们来看一下各项的值吧。
R的值是10
fp=0.1
ne=l
fl=1
fi=1
fc=0.l
L=“一个较大的数字”(可能从2000到几百万)
把它们代入德雷克方程,我们得到一个有趣的结果:
N=10×;0.1×;1×;1×;1×;1×;0.1×;'一个大的数字'
10和 0.l互相抵消,我们得出1×;1×;1×;0.1×;'一个大的
数'。这也就是0.1×;'一个大的数'。其结果仍是个大数。它会
有多大呢?
如果L(文明的平均寿命)等于 100 000,那么就有 10 000
个文明共同生活在一个星系(请注意,这只是1000亿个星系中的
一个)之中。
德雷克相信 L的取值要大于 100 000,也就是说 N的值还会
相应地更大一些,对于一些热烈的拥护者来说N的值可能是几千
万,甚至几亿。
这有可能确实太夸张了一些,但考虑银河系中的恒星多达
4000亿颗,那么,l亿个文明也就意味着每4000颗恒星中才有一
个文明。
在银河系的某些部分,恒星的分布要比在边缘处稠密得多,
也许几光年直径的范围之内就会有4000颗恒星。那样的话,行星
彼此联系的距离会更短些。即便在我们所处的区域,在直径50光
年的范围之内也含有许多恒星,其中有不少与我们的太阳极为相
似。这样一来,我们就有一个无法回避的问题:如果有这么多行
星都有先进文明栖居,那么为什么它们没有与我们取得联系?
___________
① 当然,有人怀疑在地球上是否存在真正的智慧生命,不
过这又另当别论
第五章 来自远方的信号
“对话是美好的”
——BT广告语
在现代电影史中,有一部影片的片头给人的印象非常深刻:
长长的阴影落在阿波罗宇航员插在月球上的美国国旗上,一艘外
星人的飞船正朝着地球飞来。几秒钟以后,寻找地外智慧生命
(the Search for Exraterrestial Intellgence,简称 SETI)
计划的控制室里,一台巨大的探测器警铃大作。这就是电影《独
立日》的开头。这部耗资数百万美元的B级影片,跌荡起伏,一
开始就把我们置身于惊世骇俗的外星人征服地球的劫难之中。
然而,我们与外星文明第一次接触的情景肯定不会是这样的。
宇宙中存在另一种智慧生命的最初证据,很可能是寻找地外
智慧生命计划在世界上某个地方的探测器得到的。引起我们警觉
的将是从非常遥远的星球传来的信号,而不是一艘在月球轨道内
飞过的宇宙飞船发出的电磁波。寻找地外智慧生命计划的发言人
为了证明他们的观点,特地设立了自己的网站“寻找地外智慧生
命和独立日”(SETI and IndepenceDay),在那里他们阐述了
他们和科幻小说家的不同之处。他们还半嘲讽地邀请影片制作人
把《独立日》的赢利捐献一小部分给正在进行的寻找地外智慧生
命的活动(这项活动耗资非常巨大)。
寻找地球以外的文明的想法由来已久。早在古罗马时代,诗
人兼哲学家卢克莱修(Lucretius)在书里写道:“那么,必须
承认,在天空中的其他区域存在着别的世界,存在着与地球上的
人不同的部落和不同种类的野兽。”公元165年,历史学家、戏
剧家卢奇安(Lucian)在书中描绘了月亮上可能有国王和王后,
他们的人民分成两派,互相在为争夺对木星的殖民权而交战;意
大利修道士布鲁诺(Giordano Bruno)宣称他相信在地球以外还
有其他行星可能栖居着与我们人类相差无几的生物。1600年,布
鲁诺因此被活活烧死在火刑柱上。从卢奇安到本世纪初,关于地
外生命的书大约有200种,在20世纪中,这个数目还将乘上好几
十倍。
当然,被地球外可能存在生命的想法深深打动的这些作家和
哲学家对于在宇宙中发现任何形式的外星生物都无能为力。实际
上,直到苏联发射人造卫星“卫星1号”以后几年、人类进人了
自己的太空时代以后,才开始了探测来自外星文明的信号的最初
努力。就像许多创新的科学思想一样,建造探测器检测另一个文
明发送的信号这一想法,在1959年春天肯定“弥漫在空气中”,
因为当时至少有两个毫不相干的研究小组同时想到了这一点。
美国康乃尔大学的两位物理学家,科科尼(Giuseppi Cocconi)
和莫里森(Philip Morrison)当时正在撰写论文。不久,他们的论
文发表在《自然》杂志上。他们提出可以利用微波辐射作为各个
文明之间通信联络的手段。同时,在西弗吉尼亚的一架射电望远
镜那儿,一位名叫德雷克的年轻天文学家正在试图说服他的上司
给他一些望远镜使用时间以进行一项雄心勃勃的尝试:探测银河
系深处可能存在的世界传来的无线电信号。
SETI计划信奉的原则是任何先进的文明只要发明了某种形式
的无线电或电视,就至少会像我们一样有辐射从他们居住的星球
泄漏出来。或者,为了试探宇宙中是否还有其他智慧生命,他们
很可能正在有意识地发送信号。归根到底,我们认为自己可能是
宇宙中唯一的文明这种想法已经根深蒂固,很容易忘记在地球以
外或许还有成千上万甚至几百万个文明存在,他们也想知道自己
在宇宙中是否独一无二。
我们完全可以假设外星智慧生命利用辐射的方式与我们基本
相同。宇宙中充斥着辐射,它们的波长覆盖整个电磁波谱。很有
可能外星生命视觉和听觉的频率范围与我们不同,因为他们所属
的恒星发射的辐射组成成分很可能与我们的不尽相同,他们的耳
朵也与我们截然不同(尽管如此,这种辐射也不可能过于强烈润
为过强的辐射对以碳为基础的生命十分有害)。如果这样一种文
化出现在某个星球上,那儿的辐射无处不有,并被用作生态系统
的一部分,那么,一个技术上先进的文明可能就会经历一个“无
线电时代”和“电视时代”,或者说与之不无相似的什么。如果
他们对其他文明感兴趣的话,他们也会设立发射器和接收器。①
不用说,这些信号到达地球时已经变得很微弱。实际上,最近的
研究已经提出,群星之间的气体云可能比先前估计的要稠密得多。
外星信号的功率可能因此被减弱,这甚至可能会使它们永远也到
不了地球。
像宇宙中所有的物质和能量一样,这些信号的特性受到相对
论的制约,与所有的电磁辐射一样受到同一个速度——光速(每
秒钟 300 000千米)的限制。因此,我们有朝一日可能接受到的
任何一种信号都要经过许多光年的旅行。这些信号甚至可能来自
一个非常遥远的文明,他们所在的星球离我们那么遥远,以至于
当信号到达地球时,发送这些信号的生物早已灭绝或者彻底改观。
康乃尔大学的科科尼和莫里森以及德雷克几乎凭着一种预感
决定从一个狭窄的频率范围着手进行研究——频率限定在特定的
1420兆赫,目标对准几个精心选定的恒星。
这第二个决策实际上是由于设备性能十分有限所致。当时,
在日后成为SETI计划的研究刚开始的时候,这种努力不过是一种
业余爱好,一种研究机构和有成就的学者所不屑一顾的活动。他
们只能在正式工作时间以外,有什么设备就用什么。1960年,当
德雷克第一次获得正式许可,同意他花时间进行寻找地外智慧生
命的研究时,限于当时的设备,他只能集中在几个目标上。可是
为什么选择1420兆赫呢?
所选择的频率范围以1420兆赫为中心,它被称作“水坑”,
是电磁波谱中一个平静而“幽暗”的部分,但它却介于两个非常
重要的普适常量之间。研究表明,天然出现的自由氢发射的信号
正好是1420兆赫。而频谱中在它附近(在1670兆赫处)有一种称
为羟基(OH)的分子也在发射某种天然信号。②对化学家来说对,
H和OH是一种神奇的组合,它们在一起组成H2O,因此,频谱中水
分子的这两种组成成分的频率之间的空隙称作“水坑”。不过,
这个选择并不是没有其他理由。全凭想象而富有诗意地确定的。
因为,氢分布在整个宇宙之中,德雷克和康乃尔大学的两位科学
家假设,任何能够研制出无线电技术的高级智慧生命必然会知道
这个化学事实,并期望他们的知识同样渊博——这被视作一种标
记,一种“智慧”的象征,或者说一种对基本的、可以交流的科
学原则的了解。
因此,早在l960年,怀着满腔热诚、一笔2000美元的预算经
费和一丁点儿的精神支持,德雷克建立起第一个现实的SETI,他
称其为“奥兹玛计划”,开始搜寻在1420~1670兆赫范围内的信
号。
德雷克和其他科学家初期面临的最大困难是辐射干扰的问题,
这个问题至今仍然困扰着研究人员。因为SETI科学家要探测从离
地球极其遥远的地方发来的非常微弱的信号,所以他们必须把自
己家门口的和他们所用仪器的电磁辐射都仔细地监视和考虑进去。
在最初的年代,有许多次宣称接收到了外星信号,可是等最初的
激动平息之后,又被—一证明只不过是仪器设备泄漏的电磁辐射,
或者是外面的“本地”信号干扰。最值得记忆的是有一次,一架
正在低空飞行的飞机在不规则的时间里恰从上空飞过,产生很强
的信号,看上去就像是从一颗遥远的、名为鲸鱼座τ的恒星发来
的信号。
整个20世纪60年代和70年代,这类热心的业余爱好者是SETI
的主力。随着愈来愈多的从事其他研究的有声望的科学家和研究
人员开始对它感兴趣,要求获得像样的经费以建立一个协调一致
的SETI项目的呼声也日益高涨。虽然事实证明这还有很长一段路
要走,但是,在20世纪70年代和80年代初,已经有几项很重要的
进展。
在位于加利福尼亚州的芒廷维尤美国国家航天局的艾姆斯研
究中心,一群热情洋溢的人建立了一个项目,名叫“赛克洛普斯”
计划,主要是探讨与地外智慧生命接触的理论问题——如何探测
外星信号,到哪儿去找。然后,他们又着手研制更好更精密的仪
器设备。但是,经费仍然很少,资金始终难以与热情相匹敌。
在20世纪60年年代和70年代,俄国人在SETI上取得了迅速进
展,在许多方面遥遥领先于他们的西方同事。科学家对那个时代
的政治争端不感兴趣,他们不顾政治寡头的反对,组织召开了国
际会议,尽可能分享研究成果。但是,直到最近几年才有了国际
的、或者说共同一致的努力。
我们与外星人接触的最大希望在于落实最新的SETI项目。这
项计划称作“凤凰计划”。它第一次为研究人员提供机会,允许