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寻找ET生命的讯息:贵州建造500米口径望远镜

时间:2010-03-03 13:48 来源:网易探索
半个世纪以前,一名叫做弗兰克·德雷克(Frank Drake)的射电天文学家思考着如何计算与外星生命联系的可能性。
  

    他提出应当通过以下参数相乘计算,这其中包括星系中一年产生多少颗恒星;其中有百分之几拥有行星并形成太阳系;平均每个恒星系统有多少颗行星将拥有潜在诞生生命体的环境;而其中又有多少可能会真正形成适合的生态环境;百分之多少的智慧生命能够在太空中传送信号;以及这些智慧生命将持续多少时间传送信号。

    这一算法被人纪念称为德雷克公式——或许在迄今为止的猜想中,这是最令人信服的尝试了。尽管在星系中一年内大约可以产生10颗恒星已取得了共识,但是在这个公式中大多数参数仍然难以确定。最近对于太阳系外行星的观测显示了行星的数量并不稀少。

    在美国科学促进会上,德雷克先生反思了他对于外星球信号研究的工作。研究工作进展困难的一个原因是,正如汽车收音机的调频一般,射电望远镜必须把光谱按照波段分成易于研究的片段。另外,望远镜的视野和放大倍率需要权衡:小型望远镜可以看到大片的星空却只能检测到强烈的信号。大型的望远镜虽可以检测到微弱的信号,却只有很小的焦距。由此,天文学家很难找到能同时仔细和全面观测的机会。

    德雷克先生谈到了另外一个困难,研究者们倾向于观测那些类似于现在人类所创造的信号。但是,由于展频光谱交流的增加,杂散光发散相对以前减少,从而使得地球变得越来越安静。

    扩展频谱将不同频率区段的信号混合成信息,这项技术有利于抵制噪音并且允许许多信号一同发送。但这同样使得窃听者难以窃听(这就是为什么扩展频谱为军队所钟爱)。如果技术先进的外星人也发展了同样的技术,并因此使用了展频技术,人类将很难去检测到它们。因此,德雷克先生建议只有在文明发展的短暂时期,类比于地球上的前50年,大量电磁信号产生噪音的时候,(地外生命才有可能被观察到)。

    如果情况的确如此,那么保尔·霍洛维兹(Paul Horowitz),这位哈佛大学的物理教授称,最佳的观测方法莫过于使用激光。尽管无线传送功率几十年以来只上升了一点,但是激光的功率却产生了飞速的增长。尽管只能维持十亿分之一秒的时间,但是如今激光的最大功率却可以达到太阳亮度的一万倍。如果外星人也取得了类似的进展,并将激光对准地球的太阳系,如此短暂的一瞬将会在经历许多光年后被观测到。霍洛维兹先生已建造了一架合适的观测器,因为放大倍率并不大,可以观测到广阔的空间样本。

    无线传送方面也潜藏着提升空间。许多年来,位于波多黎各的阿波罗号望远镜拥有300米的口径,主导者外星生命的研究活动(令人伤心的是,它的建造者,威廉姆·戈登卒于2月16日)。
 
    如今,中国正在贵州省建造名为FAST的500米口径望远镜。一个名为“平方公里阵列”的国际组织,正如它们的名字所示,在南非或者在澳大利亚试图建造一个占地逾一平方公里的射电望远镜的网格阵列。以上的尝试或许会带来帮助。同样,由微软的合作创始人,保尔·艾伦在加利福尼亚北部建造的崭新的大型望远镜也会起到帮助作用。

    德雷克公式中的许多参数仍然无法获知,所以以上努力能够达成的可能性仍旧无法预测。但是,即使在历经50年无果的研究之后,如果德雷克先生和他同事们期盼的眼神是一种示范的话,地外生命的研究仍旧会是一个充满趣味的探索。

    本文译自/《经济学人》 译/Eric.Yang

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