華楓聽到老師繼續說道:除了滿足好奇心以外,探索外星文明還將對人類的發展提供許多便利:
1.如果可以發現了更加先進的文明,那麽顯然可以為人類文明發展提供一個良好的借鑒模式,也許發展進程會少走很多彎路;
2.人口的飛速增長,已經使地球越來越難以支持龐大的能源消耗,生態環境等問題已經在某種程度上影響了人們的健康生活。也許真的有一天,地球無法適合居住,像火星(或者更遠卻更好的星球?)移民同樣將得益於外星文明的協助。
雖然我們推測在宇宙中在銀河係中存在著許許多多的外星文明,但是他們為什麽不與人類建立直接聯係,而讓人類做著可能是無益的努力呢?我們能找到這些宇宙兄弟呢?也許他們也在尋找我們,但是由於同樣的原因被阻擋在遠方。這些原因可能是:
龐大的宇宙空間使相互聯係異常困難。據推測,在銀河係中,最大的可能結果是500個恆星產生一個外星文明,這樣,我們隻有找到501個恆星才有可能找到外得文明,根據恆星密度,500個恆星所占空間半徑為35光年,這意味著最近的外星文明可能在35光年以外,我們向那兒發一個信號,最快也在要70年後才能收到迴音。
我們使用電磁波和外星聯係,但是由於電磁頻譜極寬,我們也不知道他們使用何種頻譜。
由於存在著不同類型的文明,假如對方是高度發達的文明社會,達到23型文明,那麽他們就可能對我們不屑一顧,避而不見。如果對方的文明程度比我們低,他們也無法和我們相互聯絡。
我們考慮的都是與地球文明相似的文明,但如果有其他生命形式呢,比如矽人,比如科幻中的蜘蛛人小綠人,它們就無法和我們交流。並且假如它們是采用我們所未知的形式存在的話,我們也隻好永遠對它們保持未知。
在距今不太遠的古代,由於科學技術不發達,當人們在茫茫大海中航行時,為了保存和傳遞信息,往往把寫有信息的紙條放在瓶子裏,然後封緊,扔進大海。這些瓶子可能隨著洋流被衝到岸邊,從而被人發現,進而獲知傳遞信息者的狀況。但這種漂流瓶的方法極不可靠,因為它有可能並不漂到岸邊,而是在大海中繼續流浪。這樣,幾,我們要在離地球100個天文單位的地方建一座功率為200千瓦球形天線半徑為5000千米,作用距離為1萬光年的無線電發射台,采用平均密度為100千克/的材料,則球形天線的全部質量為5x噸,約是地球質量的五百分之一。
如使用千分之一光速的核動力飛船運送這些金屬材料,在飛行中將釋放的能量,一般應限製在恆星輻射能量的0.1範圍內。在太陽係中,是3x瓦。用滿足這個條件的飛船運送天線材料,至少需300萬年。再加上挖掘材料原料燃料,運送勞動者食品,需3000萬年。此外,當發射台完工後,每年要消耗1億噸核燃料,並且我們建立與發射台保持聯係的線路所需功率大大超過發射台的功率。這太過分了!人類還不具備這樣的能力。就是能夠進行的話,也將是得不償失的。
如果采取接收外星文明信號的方法,造價要低廉得多,並且可行性要大一些。這樣我們就必須建立多路窄頻全向接收天線係統,以接收外星來的信號。但是外星文明發出的信號,即使是在很近的行星係統裏,由於各種幹擾,我們也很難收到。
假定在通訊的時候,對方發出極強的電波,地球這邊的設備也能夠收到。那麽首先地球上的射電望遠鏡就必須對準銀河係中上千億個星球,而對方由於並不知道地球,也必須向上千億個星球發射信號,這樣,兩者相遇的機會太少了。即使相遇,我們收到了外星文明的信號,那又當如何?由於宇宙空間異常遙遠,離地球數萬光年。在這期間,地球文明和對話的外星文明還是否存在,恐怕難以知道。
即使收到外星文明的信號,我們能否分辨和識別,也是一個問題。1899年,電氣技術者尼可拉泰斯拉,用剛發明沒有多久的無線電接收到奇怪的電波記號;後來,在美國和歐洲間的無線通訊才剛開始,一位無線電愛好者,收到比自己使用的周波數還低很多的記號,當時被認為是火星發送的電波;但是,這些電波記號到底從哪兒來的,沒有人能夠知道。
到一個世紀後的今天,雖然天文學家們每天接受到無數的電波,但由於這些電波可能來自地球本身,也可能是來自地球發射的探測器衛星,因此很難分辨。
看來,櫻桃好吃樹難栽。雖然采用無線電波的方式是最合適的方法,但實施起來無疑是困難重重。盡管如此,科學家們絲毫沒有放棄用電波與外星文明取得交流的努力。1982年夏天,ial(國際天文聯盟)曾開展地球外生物大搜索,1992年10月,美國在波多黎各和加利福尼亞啟動了兩個強有力的射電望遠鏡,叫做微波探索計劃。
以往科學家喜歡用1420兆赫到1720兆赫的微波進行接收,這一區域叫水洞,被認為是外星人最可能用的發射頻率。為什麽呢?因為一個水分子(h2yi)由一個氫原子和一個氫氧根(yih)組成,當氫原子在空中相撞時,輻射出來的能量頻率為1420兆赫,當氫氧根(yih)在空間相撞時,輻射的能量頻率為1720兆赫,因此稱為水洞。
由於氫是宇宙中最基本的元素,智慧生命可能采用這種方式發射電波;並且水洞還是波譜中一段比較安靜的區域。氫原子的輻射很微弱,而在其他一些波段裏則有很多強輻射,這樣就會幹擾可能會有的智慧生命的信號。1960年的奧茲瑪計劃就因幹擾太大而毫無結果。
微波探索計劃則不同。它可以同時接收1000多萬個頻道,它在30秒鍾中得到的資料比過去30年還多。
它目前有兩個計劃:一是目標搜索,在10年內采用水洞內的頻率搜索類似太陽的1000顆恆星,或距地75光年內的所有恆星;二是太空環視,在10年以1000兆赫至10000兆赫的波段搜尋每個地方。這一計劃實施的當日是紀念哥倫布發現新大陸500周年紀念日,表明了地球上的科學家尋找外星文明的信念。
1.如果可以發現了更加先進的文明,那麽顯然可以為人類文明發展提供一個良好的借鑒模式,也許發展進程會少走很多彎路;
2.人口的飛速增長,已經使地球越來越難以支持龐大的能源消耗,生態環境等問題已經在某種程度上影響了人們的健康生活。也許真的有一天,地球無法適合居住,像火星(或者更遠卻更好的星球?)移民同樣將得益於外星文明的協助。
雖然我們推測在宇宙中在銀河係中存在著許許多多的外星文明,但是他們為什麽不與人類建立直接聯係,而讓人類做著可能是無益的努力呢?我們能找到這些宇宙兄弟呢?也許他們也在尋找我們,但是由於同樣的原因被阻擋在遠方。這些原因可能是:
龐大的宇宙空間使相互聯係異常困難。據推測,在銀河係中,最大的可能結果是500個恆星產生一個外星文明,這樣,我們隻有找到501個恆星才有可能找到外得文明,根據恆星密度,500個恆星所占空間半徑為35光年,這意味著最近的外星文明可能在35光年以外,我們向那兒發一個信號,最快也在要70年後才能收到迴音。
我們使用電磁波和外星聯係,但是由於電磁頻譜極寬,我們也不知道他們使用何種頻譜。
由於存在著不同類型的文明,假如對方是高度發達的文明社會,達到23型文明,那麽他們就可能對我們不屑一顧,避而不見。如果對方的文明程度比我們低,他們也無法和我們相互聯絡。
我們考慮的都是與地球文明相似的文明,但如果有其他生命形式呢,比如矽人,比如科幻中的蜘蛛人小綠人,它們就無法和我們交流。並且假如它們是采用我們所未知的形式存在的話,我們也隻好永遠對它們保持未知。
在距今不太遠的古代,由於科學技術不發達,當人們在茫茫大海中航行時,為了保存和傳遞信息,往往把寫有信息的紙條放在瓶子裏,然後封緊,扔進大海。這些瓶子可能隨著洋流被衝到岸邊,從而被人發現,進而獲知傳遞信息者的狀況。但這種漂流瓶的方法極不可靠,因為它有可能並不漂到岸邊,而是在大海中繼續流浪。這樣,幾,我們要在離地球100個天文單位的地方建一座功率為200千瓦球形天線半徑為5000千米,作用距離為1萬光年的無線電發射台,采用平均密度為100千克/的材料,則球形天線的全部質量為5x噸,約是地球質量的五百分之一。
如使用千分之一光速的核動力飛船運送這些金屬材料,在飛行中將釋放的能量,一般應限製在恆星輻射能量的0.1範圍內。在太陽係中,是3x瓦。用滿足這個條件的飛船運送天線材料,至少需300萬年。再加上挖掘材料原料燃料,運送勞動者食品,需3000萬年。此外,當發射台完工後,每年要消耗1億噸核燃料,並且我們建立與發射台保持聯係的線路所需功率大大超過發射台的功率。這太過分了!人類還不具備這樣的能力。就是能夠進行的話,也將是得不償失的。
如果采取接收外星文明信號的方法,造價要低廉得多,並且可行性要大一些。這樣我們就必須建立多路窄頻全向接收天線係統,以接收外星來的信號。但是外星文明發出的信號,即使是在很近的行星係統裏,由於各種幹擾,我們也很難收到。
假定在通訊的時候,對方發出極強的電波,地球這邊的設備也能夠收到。那麽首先地球上的射電望遠鏡就必須對準銀河係中上千億個星球,而對方由於並不知道地球,也必須向上千億個星球發射信號,這樣,兩者相遇的機會太少了。即使相遇,我們收到了外星文明的信號,那又當如何?由於宇宙空間異常遙遠,離地球數萬光年。在這期間,地球文明和對話的外星文明還是否存在,恐怕難以知道。
即使收到外星文明的信號,我們能否分辨和識別,也是一個問題。1899年,電氣技術者尼可拉泰斯拉,用剛發明沒有多久的無線電接收到奇怪的電波記號;後來,在美國和歐洲間的無線通訊才剛開始,一位無線電愛好者,收到比自己使用的周波數還低很多的記號,當時被認為是火星發送的電波;但是,這些電波記號到底從哪兒來的,沒有人能夠知道。
到一個世紀後的今天,雖然天文學家們每天接受到無數的電波,但由於這些電波可能來自地球本身,也可能是來自地球發射的探測器衛星,因此很難分辨。
看來,櫻桃好吃樹難栽。雖然采用無線電波的方式是最合適的方法,但實施起來無疑是困難重重。盡管如此,科學家們絲毫沒有放棄用電波與外星文明取得交流的努力。1982年夏天,ial(國際天文聯盟)曾開展地球外生物大搜索,1992年10月,美國在波多黎各和加利福尼亞啟動了兩個強有力的射電望遠鏡,叫做微波探索計劃。
以往科學家喜歡用1420兆赫到1720兆赫的微波進行接收,這一區域叫水洞,被認為是外星人最可能用的發射頻率。為什麽呢?因為一個水分子(h2yi)由一個氫原子和一個氫氧根(yih)組成,當氫原子在空中相撞時,輻射出來的能量頻率為1420兆赫,當氫氧根(yih)在空間相撞時,輻射的能量頻率為1720兆赫,因此稱為水洞。
由於氫是宇宙中最基本的元素,智慧生命可能采用這種方式發射電波;並且水洞還是波譜中一段比較安靜的區域。氫原子的輻射很微弱,而在其他一些波段裏則有很多強輻射,這樣就會幹擾可能會有的智慧生命的信號。1960年的奧茲瑪計劃就因幹擾太大而毫無結果。
微波探索計劃則不同。它可以同時接收1000多萬個頻道,它在30秒鍾中得到的資料比過去30年還多。
它目前有兩個計劃:一是目標搜索,在10年內采用水洞內的頻率搜索類似太陽的1000顆恆星,或距地75光年內的所有恆星;二是太空環視,在10年以1000兆赫至10000兆赫的波段搜尋每個地方。這一計劃實施的當日是紀念哥倫布發現新大陸500周年紀念日,表明了地球上的科學家尋找外星文明的信念。