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如何建立星系间的通讯联系

时间:2020-09-15    点击: 次    来源:986文章网    作者:佚名 - 小 + 大

如何建立星系间的通讯联系104.人类通讯技术发展的历史及第一个讯息所能达到的最远距离
国际上不少天文学家正在尽力通过现有技术手段去发现地外文明生物,特别是努力与地外文明生物发生联系。就目前技术水平,人类可以对太阳系内的天体发射宇宙飞船,甚至登陆其上进行探测并向地球发回信息。像两次“海盗”在火星上登陆那样。但我们已指出,要寻找类似于人类这样的生物,至少要在数光年以外去探索。因此,就人类目前的技术水平而言,近期内想通过宇宙飞船到达其他有“人类”的星球进行“访问”是不可能的。但利用通讯手段确是可能的。
实际上,半个多世纪以来,人类发出的大量广播、通讯、电视、雷达等众多的无线电波,早已传到了几十光年以外。如果这样一个尺度范围内也有“天文学家”在监测他们周围的天体,则他们肯定会发现我们的太阳系是一个待殊的“射电天体”。如果他们也像人类欣赏“天体交响曲”那样去作“频谱”分析、测定红移、蓝移,他们会发现这些信号是极其特殊的。或许他们已有了很多“破译密码”专家已从这些讯号中精通了人类的各种语言,正准备向地球发射他们的友谊的呼号。不过我们要收到他们的回呼也是几十年后的事了!他们的回呼又将用什么语言呢?他们是否会出现一个聪明人,想到把接受到的来自太阳系(地球)的信号用录音设备记录下来而又直接向我们发射回来呢?也许几十甚至几百年后的人们打开他的收音机时突然收到了他的爷爷甚至祖爷爷的播音会感到奇怪吗?那是否会是“外星人”跟人类开的一个小小的玩笑呢!
105.实现星际通讯的基本条件是什么
实际上,要实现星际通讯并非是件容易的事。首先,就人类的无线电技术而言,我们一般总是采用固定频率范围的发射和接收。然而,由于天体间的相对运动所引起的多普勒频移使一个固定频率的信号变成一个随相对速度变化的变频信号,这便增加了信号接收和信号识别的困难。如果对象是某各确定的天体,我们还可以根据该天体与我们之间的相对速度加以修正。当我们并不确切知道信号的来源时,作这种修正就更加困难了。
不少读者也许常接受短波广播节目,领会过信号的起伏变化。这是大气上空电离层变化对电波传播的影响。而在星际通讯中这类影响无疑会更严重,再加上两星体间的星际介质的影响使信号的接收和识别变得更加困难。但科学的发展从来就是迎着困难而前进的。人们曾特别为地外智慧生物提供地球上的信息而发射过功率很强的无线电波。信息的内容包括去氧核糖核酸的组分和双螺旋结构,人体、太阳系以及射电望远镜的数据等等,全部用二进制编码。在接收地外智慧生物可能发来的电波方面也花了很大力量。
1984 年国际天文学会专门组织的首次地外生命问题讨论会上,与会天文学家讨论了 25 年内约 50 次的射电搜索,从开始的单通道发展到 800 万通道同时接收。并对 90 年代的进一步搜索定出了规划。对地外智慧生物的搜索开始列入了国际合作的课题。
探索地球外的智慧生命就是利用大型的射电望远镜、先进的接收器和现代化的数据分析方法去探测假设中的由其他恒星周围的行星上的先进文明向我们发送的信号。在选择用以探索这些信号的适当的波长、通频带、极化性、时间常数和译码算法时必定有着大量的不确定性。尽管如此,由于无线电技术并不昂贵,是容易检测到的,而且可以传递大量信息。1992 年 10 月 12 日,美国国家宇航局发起了一次大规模的、系统的探索计划。这项计划包括相当一部分最适宜于星际通信的波长。虽然美国国会在一年后取消了这项计划,但哈佛大学的一位物理学家霍诺维茨等仍经过持续五年的空间观察和两年的跟踪研究后,发现了少量值得研究的无线电信号。这些信号的频带宽度特别窄,看来和地球的转动并不一致,而且也不能认为是由特有的噪声源或干扰源发出的。唯一令人感到困扰的是这些信息源都并未重复出现,这就很难具有令人信服的科学价值。初步研究结果表明所有五个最强的信号源都位于银河平面上。这种排列的概率可能是 0.5%左右。天文学家认为它们值得作一些更全面的探测。
106.实现星际航行是可能的吗
近几十年来,人类开始认真地、系统地寻找地外生命的踪迹。尽管至今还没有找到过活的有机体,但仍然有理由对此充满希望。遥控的空间探测器探测到了几个也许曾有生命涉足过的星球,尽管今天已没有生命在那里繁衍生息。
“伽利略”号宇宙飞船现在正飞行在星际空间,预定在 1995 年 12 月到达木星系。它包括一个木星轨道飞行器和完整的探测器。由于技术上的原因,未能把“伽利略”号直接送上木星。这项飞行任务要通过三次重力加速(两次从地球,一次从金星)把它送上征途。1990 年 10 月“伽利略”号因此得与地球相会。科学家利用这意外的机会,安排了一次参照性的试验:利用典型的行星探测器研究了地球上的生命。其结果使科学家受到极大的启发。
“伽利略”号宇宙飞船所测的图像和进行的测定,显示了地球上生命存在的特殊标志,主要有以下四方面:
(1)近红外光谱在 0.76 微米处可发现亮度的急剧减弱。这一明显的吸收特性意味着地球的大气层中有极丰富的氧分子,其数量比太阳系中其他行星上的大好几倍。地球大气层中分子氧的普遍存在是我们了解地球之所以能有生命发生的第一个线索。
(2)覆盖在地球上大部分陆地的色素——叶绿素,引起在波长 0.7 微米附近的吸收。这为探测有生命栖息的行星提供了第二个证据。
(3)明显的甲烷不平衡是地球上生命存在的又一个标志。
(4)“伽利略”号的等离子波测量仪探测到一条来自地球的窄频带的、脉冲的、调幅的无线电发射信号。它们起始于地球表面上的物线电波传播开始能穿过电离层时的那个频率处;这些信息看来不可能是来自自然界(如闪电和地球的磁性层)的无线电波。这些不同寻常的、有序的无线电信号正是人类技术文明的标志。
总之“伽利略”号的这一对地球的意外的探测结果,加强了科学家的这样一种信念;即他们能够探测到其他行星上生命的痕迹,不管这些生命信号和地球上的生命信号有多么的不同。
目前,太阳系内的可疑的有关天体的观测结果虽然没有直接找到生命的存在,但却发现了很多与形成生命有关的有机物质。它一方面证明了生命现象确实不可能是地球上所独有的;另一方面也确实显示了宇航技术和对生命现象的探测技术的巨大威力!
为了在探测范围内与可能存在的智慧生物联络,人类还在先锋号和旅行者空间探测飞船上装了不少资料送往太空。这些资料里包括人体的形象,太阳系的组成,二进制的一些基本常数,一百多张地球文明和风景的幻灯片,记录在镀金铜板上的各种语言、音乐、声响等等。图 36 显示了先锋号所带的图记。
107.飞碟可能是星外来客吗
说到“地外文明”也许不少读者更关心的是关于“飞碟”的种种传说。它是从 1947 年开始在世界上掀起的热潮。后来演变为 UFO(不明飞行物)的探索和研究。先后在许多国家建立了相应的组织,还有定期和不定期的出版物。近些年在我国也有相当大的反响。一些人往往把一些现象与人体特异功能及气功等相联系。我们不可能去列举那些事例而只能从科学的观点来分析“天外来客”出现的不可能性。
(1)我们在前面已介绍宇宙间的确可能存在大量的适宜于智慧生物生存和进化的星体。但离地球最近的“候选者”与我们的太阳系距离就有 5 至 9 光年。也就是说,如果真的在那个天体上有“人”,而且他们有与地球上的人类相当的科学技术水平。假定他们的宇宙飞船的最高速度已达 20 个马赫数,那么,他们的飞船要到达地球得在太空飞行 15 至 30 万年。这样长时间的飞行至少对于人类目前的科技水平是不可思议的。如果智慧生物离我们更远,那么飞行时间还要数倍甚至数十倍地增长。
(2)如果他们的技术水平远远地超过了人类,以至他们已制造出人们幻想中的光子火箭甚至是“超光速”火箭。他们确实能在有限时间内到达地球。但按人类的设想,他们同时应该解决安全的“软着陆”的问题。因为按人类的实践表明后者应比前者更容易解决。而且如果他们作如此规模的宇宙航行显然只能是为了科学探索,而不可能是给同伴“送葬”。因此,他们在作宇宙航行之前就应该先解决“软着陆”和安全返回等问题。但至今关于“飞碟”的大量传说中并没有一例是进行了成功的安全着陆的。
(3)最后我们来考虑一下“天外来客”访问地球的目的。很多传说要么是“飞碟”突然爆炸、要么是“飞碟”所经之处突然某人失踪或经过多少时间人又复现,但已忘记了过去的一切或者成了废人。这不禁使人怀疑“高度智慧”的“外星人”花费如此大的代价来和地球上的“同类”开一些无聊的玩笑。理智总是和知识成正比的,具有如此高度发达的科学技术的“智慧生物”,绝不可能是无聊的“戏虐狂”或“战争狂”。所以人们总也把可能到来的“外星人”称为“天外来客”而不是“天外来敌”。如果真像“飞碟”所传说的那样,那么我倒要建议人类今后真应改称“天外来敌”了!
总之,关于“飞碟”和“UFO”的种种传说,可以说是无根据地猜测和幻想多余严格的科学考察和研究。

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