书城科普青少年应知的100个天文学常识
781000000098

第98章 地外文明探索

 行星生物学

一个世纪以来,不明飞行物(UFO)与外星人活动的话题,不时出现于科幻小说及宣传媒体之中,成为世界性的热门话题。许多人宁肯将UP0与“外星人的宇宙飞船”混为一谈,使得UFO几乎成了地外文明的代名词。人是好奇心极强的智慧生物,人类对地球之外的智慧生物、地球之外的文明世界充满着敬畏和想像,也一直在尝试着各种探索。人类的好奇心和求知欲,本来就是科学得以发展的重要动因之一,探索地外文明自然也不例外,无论在科学上还是在哲学上,这种探索都充满了浓重的神秘色彩。

人们在探索地外文明的过程中所表现出来的强烈欲望,体现了科学精神与思辨艺术的完美结合。但是,仅仅依靠幻想和热情是不可能做出成果的,生物的诞生和生命的出现必定有其自身的规律,所以,以理性指导的探索实践,才是最终解开地外文明之谜的必由之路。

20世纪生物学的发展,使得人们对于生命的本质有了更清晰的认识,同样,对于外星生命可能性的科学论证也方兴未艾。科学家希柯勒教授在实验室里创造了一种与地球环境截然不同的木星环境,在这样的环境条件下成功地培养了细菌与螨类,从而证明生命并不是地球的“专利品”。我们地球上的所有生物也不是按照同一个模式生活的。氧是生物进行新陈代谢的重要条件,但是有一种厌氧细菌,就不需要氧,有了一定的氧反而会中毒死亡。高温可以消毒,会使生命死亡,但海底有一种栖息在140℃条件下的细菌,温度不高反而会死亡。据估计,地球上不遵守生命理论而存在的生物有好几千种,只是我们没有全部发现而已。

有些人妄断地球的环境是完美无缺的,什么只有一个大气压,温度、湿度正常……其实,这些标准是地球人自定的。事实上,地球上的各种生命不一定都生活在“自由王国”之中,它们必须受到各种限制。我们不应该以地球上生命存在的条件去硬套外星球,各个星球有自己的具体条件。如果表面温度为15℃至零下150℃的火星上存在着火星人,那么他们也许会认为在地球这种温度条件下根本无法存在地球人。

于是,在生命理论的研究领域中,行星生物学应运而生了。它主要研究地外各种行星的自然条件,是否存在适宜于这些环境条件的生物,地球生物是否可以移居到地外行星上去,以及发现行星生物的新方法。因为生物往往具有一种隐蔽的本能,即使存在也不一定能轻易发现。例如,地球空间中存在着许多微生物,但又有谁能用眼睛去发现它们呢目前,对火星、金星、木星等的探查工作刚刚开始,断言这些星球上不存在任何生命,似乎为时过早。行星生物学的发展必将为我们提供更多的外星生命的科学知识。

 发现行星

行星生物学的前提就是行星的存在,为此,行星生物学家做的第一件事情就是探查尽可能多的行星。人类探测行星实际采用的是三种间接方法。

一种是记录分析恒星的周期性微小运动。如果存在行星,恒星受行星系统摄动影响,会表现出微小的周期性运动行为,或者伴随恒星的自行呈螺旋起伏运动。分析恒星运动数据即可推知行星质量和轨道。天狼星的伴星就是用这种方法发现的。

另一种方法类似于分光双星研究。依据光谱多普勒效应,寻找恒星受行星系统摄动产生的微小视向运动而发现行星。天狼伴星和分光双星都是恒星,质量足够大,而行星的质量要小得多,摄动效应也小得多,因而观测难度要大得多。

还有种方法是测量恒星亮度的微小变化。当运动行星遮掩恒星的一部分辐射时,亮度会有所减弱,用高灵敏度测光技术测量减弱的周期和幅度,可以推测行星系统的情况。

三种方法都有很大难度,因而目前还没有获得一例真正肯定的成果。人们寄希望于哈勃望远镜以及正在建造的一批10米级光学望远镜和其他新技术手段,也许不远的将来会获得期待已久的成功。

找到了行星,接下来的工作就是设法获得行星上面的温度、大气以及行星构造等信息,这一探测更是难上加难。可以说,我们现在关于行星的了解远远不及对于恒星的了解,虽然我们就生活在一颗行星上。但是,科技的发展总是无止境的,任何的不可能在科技的强大力量下都会变成可能。或许在将来我们真的会邂逅外星生命。

 通讯工程

探测太阳系以外文明是否存在,较直接的手段是通讯联络。地球文明中的广播、电视、通信等,都采用了电磁波手段,特别是导航和大功率探空雷达发射的信号,可以穿透大气层进入宇宙空间。几十年前发射的这类信号,现在已到达几十光年以外,如果在此范围内存在与地球人同等发展水平的文明世界,他们应当有能力截获这些信号而探测到地球文明的存在。同时,由他们泄露出来的文明信号,也应为地球所接收。这就提供了相互进行定向通讯的可能。天文学家正满怀希望地用大型射电望远镜和多通道接收技术,从天空各处监听地外文明的信息。其中较著名的工程有如下几个:

1.凤凰工程

古尔·塔特,美国天文学家,凤凰工程的发起人和负责人。塔特现年51岁,20世纪70年代初期就参与探索外星智慧生命的工作。

现在仍在进行中的凤凰工程,作为SETI的一个项目,是目前技术最先进,最有可能搜索到脉冲信号的项目。1993年美国国会中止对它的预算后,仅以私人资助款项把美国航空航天局的工作继续进行下去。该工程拥有世界上最大的无线电望远镜,指向150光年内的1 000多个星球。凤凰工程开发有自己“订做”的电子设备,用拖车移向各大望远镜。

1996年7月,在意大利召开的第五届太空生物国际会议上,塔特作了凤凰工程最新进展情况的报告。该工程的南半球观测阶段利用了澳大利亚新南威尔士63米望远镜,观测了202颗类似太阳的恒星。虽然并未发现外星信号,但塔特认为成功只是个时间问题,因为通过把在这里观测到的数据,和230千米以外一个小望远镜获得的资料相比较,科研人员跟踪鉴别出了所有源于地球的干扰信号。

“没找到外星信号证明不了没有外星人。”塔特在报告中说:“这表明在银河系近地周围不太可能有像星际雷达那样强大的信号。”

2.“BETA”实验

美国哈佛大学物理学家保罗·霍罗威茨,年近六旬,但仍多少有点孩童的好奇感。他投入了3年多的努力,于1995年终于实现被他称为BETA(“10亿通道外星试验”的英文缩写)的太空探索项目。现在在波士顿西北50千米处新建了一个哈佛—史密斯搜声射电望远镜,它的天线是一个直径25米的大圆盘。这是BETA工程的新设备。

BETA虽只有一个26米碟形天线,但它的电脑却可以每16秒钟扫描200万个讯道。它虽没有凤凰工程那样的附属天线帮助鉴别出无线电频率干扰,但它的单个天线却可以检查3个平行波束,从而筛选出源于地球的噪音。

BETA的前身META曾记录下过37种外星无线电信号。可惜的是,这些信号再没出现过。这自然使人想起1977年俄亥俄州立大学的科学家也曾收听到来自人马星球的强烈信号,同样,这一信号在科研人员将要核定之前便消失了。

但是,保罗·霍罗威茨及他们的追随者都认为,这一太空探索项目肯定会接收到外星人发出的稳定的无线电信号,并会寻找到外星人的声音。

3.发往宇宙的信件

最后要提的一点就是,1972年及1973年美国发射“先驱者”11和12号飞船,带有14厘米×22.5厘米的镀金铝板,刻有二进制码的各种信息及男、女地球人的裸像。信息解释了地球在宇宙中的位置,以及主宰地球的生物形象。飞船于1984年越出冥王星轨道飞向外太空。图5-10为先驱者的信息图。

1977年8月、9月发射的“旅行者”1号、2号行星际探测器带有更多信息,包括地球环境、天象、人体、动物和人的声音,其中有巴赫、莫扎特和中国古典音乐《高山流水》。这些发往空间的信息,体现了人类对宇宙文明的探索精神。

我们不知道它最终会飘向何方,但是它应该是人类的一次很优雅的尝试,况且,在现在的科技条件下,我们能做的也只有这么多了。