先來(lái)看兩件看起來(lái)似乎沒(méi)有任何關(guān)聯(lián)的事情：
2021年12月29日，中國(guó)科學(xué)院舉辦2022跨年科學(xué)演講，從人類起源到中科院最新的創(chuàng)新成果，從“黑土糧倉(cāng)”到量子革命，從一元二次方程到規(guī)范場(chǎng)論，科學(xué)家們給大家?guī)?lái)了最硬核的跨年演講。
其中武向平院士在演講中提到的一個(gè)話題“宇宙中有外星人嗎？”讓大家十分感興趣，而武院士的答案更是石破天驚，因?yàn)樗砸粋€(gè)科學(xué)家的角度謹(jǐn)慎回答了這個(gè)問(wèn)題：
“作為專業(yè)的天文學(xué)家，我們首先是相信”
武向平院士的答案毫無(wú)疑問(wèn)地告訴大家，科學(xué)家是相信宇宙中存在外星人的！就在武向平院士演講的半年后，北京師范大學(xué)天文系宇宙學(xué)與地外文明研究團(tuán)組中國(guó)地外文明搜尋首席科學(xué)家張同杰教授透露，其團(tuán)隊(duì)使用“中國(guó)天眼”發(fā)現(xiàn)了幾例來(lái)自地球之外可能的技術(shù)痕跡和地外文明候選信號(hào)。
張同杰教授稱，這是幾個(gè)不同于以往的窄帶電磁信號(hào)，目前團(tuán)隊(duì)正在抓緊進(jìn)一步排查中。“'中國(guó)天眼’的搜尋之路漫漫，我們一直在努力?！?/p>
各位一定會(huì)震驚于武向平院士答案的直截了當(dāng)，似乎不假思索就給出了答案，但其實(shí)武院士的答案是經(jīng)過(guò)深思熟慮的。在卡爾薩根的科幻小說(shuō)改變的《CONTACT》，女主角的父親在回答它女兒的問(wèn)題時(shí)說(shuō)過(guò)一句非常具有哲理性的話：
如果茫茫宇宙只有人類的話，那是不是太浪費(fèi)空間了？
這個(gè)答案從直觀上解決了一個(gè)問(wèn)題，但似乎更像是“腦筋急轉(zhuǎn)彎”，但更科學(xué)的答案是“德雷克方程式”，這是天文學(xué)家法蘭克·德雷克于1961年提出的一條用來(lái)推測(cè)「在銀河系內(nèi)，可以和我們接觸的外星智慧文明數(shù)量」的方程式。
德雷克方程的原始計(jì)算方式是哈佛大學(xué)天文學(xué)教授Harlow Shapley提出的，德雷克在奧茲瑪計(jì)劃（SETI（外星文明搜索）計(jì)劃的前身）計(jì)劃后舉行的“尋找外星智能”會(huì)議中，德雷克完善了這個(gè)方程并在會(huì)議上告知與會(huì)者，銀河系中的外星文明可能比你想象多要更多！方程式如下：
看起來(lái)這個(gè)方程也不是很復(fù)雜，但事實(shí)上理解起來(lái)也不難，主要問(wèn)題還是在確定一些系數(shù)上有不同的意見：
當(dāng)時(shí)德雷克計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)如下，其各項(xiàng)參數(shù)就當(dāng)前來(lái)看仍然非常保守，但計(jì)算出來(lái)的文明數(shù)量依然是驚人的：
當(dāng)時(shí)計(jì)算的結(jié)果是銀河系中大約有1000~1億顆行星具有文明，因?yàn)殂y河系中有高達(dá)1000億~4000億顆恒星，按最低比例計(jì)算仍然有超過(guò)1000顆行星具有文明，假如將其推廣到整個(gè)宇宙，據(jù)目前估計(jì)，可觀測(cè)宇宙可能有超過(guò)2萬(wàn)億個(gè)像銀河系這樣的星系，因此德雷克公式告訴了我們一個(gè)朝氣蓬勃的宇宙，人類不是唯一，并且還有數(shù)不清的文明。
外星人比比皆是：天眼找到外星人了嗎？
2020年4月28日，被譽(yù)為“天眼”的中國(guó)500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡（FAST）正式加入了地外文明搜索計(jì)劃（SETI），尋找來(lái)自宇宙深處高智慧生命的電磁波信號(hào)！
“中國(guó)天眼”是在貴州利用有利地形建成的500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡，2007年開始立項(xiàng)，2008年正式奠基，2011年開工建設(shè)，經(jīng)過(guò)5年半的緊張施工于2016年7月3日上午，最后一塊反射板安裝完成，建成后的口徑超過(guò)了500米，將位于波多黎各、世界第一保持了將近半個(gè)多世紀(jì)的阿西雷博射電望遠(yuǎn)鏡擠下了冠軍的寶座（目前阿雷西博已經(jīng)倒塌）！
2016年9月25日正式開光測(cè)試和調(diào)試設(shè)備，儀器設(shè)備校準(zhǔn)與調(diào)試將需要2-3年，不過(guò)在測(cè)試階段FAST就發(fā)現(xiàn)了大量的脈沖星，而它的“正經(jīng)”功能是觀測(cè)脈沖星和早期宇宙的中性氫、高分辨率射電波段巡視，檢測(cè)空間微弱射電信號(hào)、主導(dǎo)國(guó)際甚長(zhǎng)基線干涉測(cè)量網(wǎng)，獲得超精細(xì)的天體結(jié)構(gòu)等等。
早在2018年3月25日，F(xiàn)AST的19波束接收機(jī)成功換裝并投入使用，F(xiàn)AST的巡天能力將大大增強(qiáng)，也將使FAST具有快速搜索的能力，這也將成為其展開“SETI”計(jì)劃的重要依靠，而張同杰教授稱其團(tuán)隊(duì)使用“中國(guó)天眼”發(fā)現(xiàn)了幾例來(lái)自地球之外可能的技術(shù)痕跡和地外文明候選信號(hào)，非常讓人機(jī)動(dòng)，那么問(wèn)題來(lái)了：
FAST搜索到的信號(hào)，究竟是哪個(gè)外星文明的？
答案是非常難確認(rèn)！因?yàn)樵赟ETI歷史上就曾經(jīng)有一次著名的事件，1977年8月15日，作為志愿者的美國(guó)天文學(xué)家杰里·R·埃曼（Jerry R. Ehman）在檢查大耳朵射電望遠(yuǎn)鏡監(jiān)聽打印機(jī)打出的長(zhǎng)長(zhǎng)紙帶時(shí)突然發(fā)現(xiàn)一個(gè)強(qiáng)度極高的信號(hào)，與以前相比就像是一個(gè)一個(gè)失去心跳多時(shí)的人突然開始了心跳那一剎那的心電圖！
強(qiáng)度達(dá)到了6EQUJ5，興奮無(wú)比的埃曼直接在紙帶上圈出了這個(gè)信號(hào)，并且加上了一個(gè)他常用的語(yǔ)氣詞“WOW!”，這就是著名的哇信號(hào)，那個(gè)標(biāo)記“6EQUJ5”信號(hào)并非是解碼后的信息，而只是表示信號(hào)強(qiáng)度，如下圖：
簡(jiǎn)單的說(shuō)，這個(gè)6EQUJ5只是表示在其強(qiáng)度，當(dāng)然更關(guān)鍵的它還是一個(gè)窄帶信號(hào)，信號(hào)的帶寬小于10KHZ，另外有兩個(gè)不同的數(shù)值的頻率，分別是1420.356MHz（JD Kraus）和1420.456MHz（JR Ehman），兩者與氫線1420.406MHz的差異都小于50KHz，幾乎就在科學(xué)家設(shè)想的智慧文明信號(hào)的范疇中。
因此WOW信號(hào)才引起了關(guān)注，因?yàn)檎瓗盘?hào)產(chǎn)生機(jī)制比價(jià)復(fù)雜，更疑似于智能文明產(chǎn)生！而在1420MHZ附近則是氫原子基態(tài)1420MHz（21cm波段）超精細(xì)躍遷的受激發(fā)射頻率，而宇宙中最豐富的就是氫元素，因此科學(xué)家認(rèn)為外星人如果使用無(wú)線電通信的話那么是氫線或者是它的諧振頻率。
盡管FAST沒(méi)有公布窄帶信號(hào)是什么波段，但我們知道FAST的監(jiān)聽頻率在70MHZ到3000MHz左右，氫線完全在它的觀測(cè)范圍之內(nèi)，因此在其附近的概率也是存在的，當(dāng)然是窄帶信號(hào)也表示它可能在這個(gè)范圍的任何觀測(cè)頻率上，并且其信號(hào)非?！凹儍簟?。
那么能確定目標(biāo)性質(zhì)嗎？
非常抱歉，答案是很難！就拿當(dāng)年的WOW信號(hào)來(lái)說(shuō)，因?yàn)樵僖矝](méi)有收到第二次，因此對(duì)于這個(gè)信號(hào)的來(lái)歷，半個(gè)多世紀(jì)內(nèi)已經(jīng)翻轉(zhuǎn)了多次，最近一次確認(rèn)論文是在2022年5月6日發(fā)表在《國(guó)際天體生物學(xué)雜志》上，但事實(shí)上定位信號(hào)的前提仍然存在很多的假設(shè)，作者有一個(gè)先入為主的理論就是這個(gè)信號(hào)為智慧文明發(fā)出。
原因很簡(jiǎn)單，不像光學(xué)信號(hào)，它的精度很高，比如是某顆恒星發(fā)出的，拍個(gè)照片，對(duì)比下星圖即可知道，但射電信號(hào)只能確定一片天區(qū)，而在這個(gè)天區(qū)內(nèi)可能有成千上萬(wàn)顆恒星，就像三體人接到人類的信號(hào)后詢問(wèn)，只要不回復(fù)，三體人將會(huì)在這個(gè)茫茫的星海中找很久都不一定能確定地球，但一回復(fù)地球就徹底暴露了。
同樣道理，F(xiàn)AST盡管接到了疑似信號(hào)，但要確定發(fā)射目標(biāo)甚至確定智慧文明，那還有十萬(wàn)八千里的距離，假如科學(xué)一點(diǎn)形容的話至少還相距一個(gè)銀河系的距離！不過(guò)接收到了窄帶信號(hào)也就意味著希望，總比啥都沒(méi)有要好。
2016年時(shí)，霍金在推廣科學(xué)探索的的宣傳片《史蒂芬·霍金最喜歡的地方》時(shí)有如下一段講話
we should probably stop trying to contact them at all, because reaching out to advanced civilisations could put humanity and Earth in a pretty risky situation.
我們或許應(yīng)該停止與他們聯(lián)系，因?yàn)榻佑|先進(jìn)文明可能會(huì)讓人類和地球處于相當(dāng)危險(xiǎn)的境地。
同時(shí)霍金還以哥倫布遠(yuǎn)征美洲的案例來(lái)描述假如先進(jìn)的文明得到我們生存的消息將會(huì)發(fā)生什么！霍金表示第一次接觸不會(huì)像我們想象的那么美好！
其實(shí)不止是霍金，早在《三體》中也有“黑暗森林”的說(shuō)法，為了爭(zhēng)奪宇宙中有限的資源，先暴露的文明會(huì)被不知道在宇宙哪個(gè)角落的文明干掉，不過(guò)《三體》也是拾人牙慧，一位最早的METI計(jì)劃：1974年德雷克就將一個(gè)蓄謀已久的信號(hào)，利用阿雷西博的巨大口徑將信號(hào)發(fā)向了2.6萬(wàn)光年外的武仙座M13球狀星團(tuán)。
這次行動(dòng)催生了一個(gè)超級(jí)大討論，認(rèn)為人類將信號(hào)發(fā)送到宇宙存在不可預(yù)知的風(fēng)險(xiǎn)，引起了科學(xué)界的大討論，最后還制定了“圣馬力諾標(biāo)度”，設(shè)置了各種威脅等級(jí)，還確定一個(gè)國(guó)際公約，不過(guò)非強(qiáng)制性的，也就是說(shuō)是否遵守還得靠自覺(jué)！
SETI是搜索智慧文明信號(hào)，而METI則是向智慧文明發(fā)射信號(hào)，兩者有著截然不同的后果，前者是靜默狀態(tài)，只接收信號(hào)，沒(méi)有任何危險(xiǎn)！但后者就是發(fā)射信號(hào)，簡(jiǎn)單地說(shuō)就是是打破了無(wú)線電靜默，有可能存在風(fēng)險(xiǎn)，因此METI都是被很多專家說(shuō)詬病，認(rèn)為其風(fēng)險(xiǎn)太大。
因此這次FAST接收到窄帶信號(hào)并不具有風(fēng)險(xiǎn)性，而且FAST目前并不具備發(fā)射功能，也就是說(shuō)不具備風(fēng)險(xiǎn)性更高M(jìn)ETI行為，但各位可以放心的是，德雷克向2.5萬(wàn)光年外的武仙座球狀星團(tuán)發(fā)射信號(hào)后，又有科學(xué)家向太陽(yáng)系附近的恒星發(fā)射了信號(hào)：
1999年和2003年，烏克蘭葉夫帕托里亞（Evpatoria）的70米拋物面天線向太陽(yáng)系附近的恒星發(fā)出了一個(gè)抗噪的明碼信息
2001年8月至9月期間，俄羅斯無(wú)線電學(xué)院首席科學(xué)家設(shè)計(jì)了信號(hào)，從Yevpatoria的射電望遠(yuǎn)鏡向鄰近恒星發(fā)出了信號(hào)
2017年10月16日,10月17日和10月18日三天時(shí)間內(nèi)，挪威特羅姆瑟?dú)W洲非相干散射科學(xué)協(xié)會(huì)的32米口徑射電望遠(yuǎn)鏡，向系12.36光年外的GJ 273星系重復(fù)發(fā)送了三次，包括33個(gè)簡(jiǎn)短音樂(lè)作品，科學(xué)和數(shù)學(xué)教程，當(dāng)然也包含太陽(yáng)系和地球在銀河系中的位置！
其中最近那個(gè)目標(biāo)要到2030年才會(huì)接收到信號(hào)，2042年我們能收到回音，假如對(duì)方是擁有10%光速飛行器的話，那么在128年后，人類將找到外星人入侵，也許目前組建太陽(yáng)系艦隊(duì)還來(lái)得及。
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