真實的三體:聰明人給外星人發了一條信息,看懂的科學家都無比憤怒!

2021-01-15 騰訊網

射電望遠鏡

在劉慈欣的《三體》中,葉文潔因為用太陽作為放大天線,向宇宙發出了人類的第一聲啼鳴,從而讓地球遭受了黑暗森林打擊。或許你認為這只是小說中作者虛構的情節,但在真實的歷史上,的確有這一事件的背景原型,這就是著名的阿雷西博信息。1974年,為慶祝阿雷西博射電望遠鏡改建完成,美國著名的天文學家、天體物理學家,法蘭克·德雷克和卡爾·薩根共同向2萬5000光年外的M13球狀星團,發送了一束含有地球信息的電磁波,這則信息被稱為「阿雷西博信息」。

像小說中一樣,阿雷西博信息在全球引起激烈爭議,不僅是大部分科學家認為向宇宙發送信息會暴露地球的位置,給人類帶來潛在的風險,更重要的還在「阿雷西博信息」本身。在《三體》中,劉慈欣刻意迴避了一個關鍵性的技術難題:人類要如何才能讓外星人看懂自己的信息?因為外星人和人類的語言、文化、習慣、數學進位、計算機編碼等均不相同,要讓外星人讀懂人類的信息其實非常困難。但這也正是「阿雷西博信息」的高明之處,和讓其他科學家由衷的感到憤怒之處,因為法蘭克·德雷克和卡爾·薩根這對聰明人,確實做到了能讓外星人看懂這則信息。

阿雷西博信息全圖

要向外星人傳遞信息不可能採用文字、聲音、圖像、視頻等人類慣用的方式,只能採用全宇宙最通用的語言——數學。而且必須是最簡單、最基礎的數學。因此法蘭克·德雷克和卡爾·薩根採用「二進位」工作原理,將電磁脈衝分為兩種不同信號進行發送。類似摩斯電碼的「嘀」和「嗒」,用兩種聲音的不同組合來表達複雜的信息。阿雷西博信息的巧妙之處在於,外星人在接收到信號後,只要將兩種信號分別定義為兩種不同的顏色,就會組成一幅包含各種信息的圖像。

整個阿雷西博信息共有1,679個信號,之所以將信號嚴格限定在「1679」個,是因為這個數量要想排列成一副方形圖像只能有「11679、16791、7323、2373」四種排列方式。「11679、16791」這兩種極端的排列方式會被任何文明率先排除,而排成7323則會變成雜訊,只能排成「2373」這一種方式,這就最大限度上的保證了信息的準確性和可解讀性。(如上圖所示,註:其中的彩色圖塊為小編自行標註,只是為了方便觀察,真實的阿雷西博信息只是一幅黑白圖像)

阿雷西博信息分解圖

阿雷西博信息的第一部分是數字定義,也是整個阿雷西博信息最關鍵的部分,是整個信息的破譯指南。外星人只有首先破譯了這部分信息,才能讀懂阿雷西博信息。白色的色塊,從左至右分別是用二進位表示數字1-10,也代表人類使用的是10進位。(需要注意的是第四行是起始位,後邊所有表示數字的地方都會把第一位打成實心。明白了這個基本的原則,強烈建議有興趣的朋友先不看下面的內容,自己嘗試進行破解。)

第二部分紫色色塊,代表人類DNA所包含的5種化學元素,以原子序數表示,從左至右分別為氫(1)、碳(6)、氮(7)、氧(8),磷(15)。(註:氧(8)上方的白色色塊沒有具體含義,只表示起始位;磷(15)則被表示為7+8)。

第三部分綠色色塊,代表人類DNA結構,從上至下分為4行。第1、3行從左到右各分為4個區塊,每個區塊代表DNA的三種組成部分之一:脫氧核糖和鹼基;第2、4行兩個區塊,均代表DNA的另一種組成部分:磷酸鹽。所有區塊都由5個數字組成,依序代表了上一段中5種化學元素的原子個數。同時,第1、3行的鹼基還體現了鹼基配對規則。

具體資料如下,第1行: 去氧核糖(Deoxyribose, C5OH7)、腺嘌呤(Adenine, C5H4N5)、胸腺嘧啶(Thymine, C5H5N2O2)、去氧核糖(Deoxyribose, C5OH7);第2行: 磷酸鹽(Phosphate, PO4)、磷酸鹽(Phosphate, PO4);第3行: 去氧核糖(Deoxyribose, C5OH7)、胞嘧啶(Cytosine, C4H4N3O)、鳥嘌呤(Guanine, C5H4N5O)、去氧核糖(Deoxyribose, C5OH7);第4行同第2行。

阿雷西博信息分解圖

第四部分藍色色塊,代表人類DNA雙螺旋形態;中間的白條則代表核苷酸數量,按照當時的估算值約為4.3×109。

第五部分中間的紅色小人自然代表人類形象,沒有特殊的含義;比較巧妙的是左側圖案,藍色色塊於右側紅色小人的身高相等,代表人類身高,中間白色部分代表數字14,表示人類身高為阿雷西博信息波長126毫米的14倍,也就是1764毫米,這基本是當時全球男性的平均身高;右邊白色色塊代表當時全球的人口數量,即4,292,853,750人;下面的的黃色部分代表太陽系,其中左側最大的方塊代表太陽,其他小方塊代表太陽系九大行星(註:在1974年冥王星還被人類認為是行星)。其中第三個方塊被升高了一格,表示我們生活在這顆行星上。

最後,第六部分可視為整個阿雷西博信息的落款,紫色部分是阿雷西博射電望遠鏡的形態,代表我們用它發送的信息。下面藍色和白色部分的表現方式和第五部分表現人類身高相同,藍色部分和射電望遠鏡寬度相等,代表阿雷西博射電望遠鏡口徑,白色代表數字,即為2430倍本信息波長,也就是306.18米。

宇宙

如果要將阿雷西博信息轉換為人類語言,可大致理解為:我們是由氫、碳、氮 、氧和磷五種化學元素組成的碳基智慧生命,生活在一顆有9顆行星的恆星系,其中第三顆行星是我們的家園。在這顆行星上生活著大約42億人,我們有兩隻手兩隻腳,直立行走,平均身高1764毫米。我們用一個口徑約為306米的設備向你們發送信息……

阿雷西博信息另一個讓科學家憤怒的原因是它的發送目標——M13球狀星團,這當然也是法蘭克·德雷克和卡爾·薩根精心挑選的目標,在這個星團內包含了數十萬顆恆星,被認為是最有可能存在智慧生命的地方。

雖然阿雷西博信息被很多科學家視作巨大的潛在危險,但無論如何事情已經發生,劉慈欣的黑暗森林理論也並未被人類證實。更何況這則信息要抵達M13已是25000年以後,在阿雷西博信息發送後人類也從未接收到中途外星人的回應,所以也不用因此而過分擔心。

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    總體而言,科學家提出的這一觀點是否正確,還有待於進一步的研究和觀察,希望人類能早一點發現宇宙中的「夥伴」。當然這個「夥伴」是敵是友我們真的要小心謹慎確認。這不禁讓我想到了科幻書籍《三體》。故事講了一個地球人收到外星信號,然後外星人不是要友好交流,而是要毀滅地球,佔領地球的事。結果是地球人只能與外星人打了400年的高科技戰爭。未知的世界總是充滿危險與不確定。
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  • 給外星人發信息的那個望遠鏡,徹底廢了!
    比如,科幻電影《接觸未來》和007系列《黃金眼》都在這裡取過景。更具傳奇色彩的是,科學家還用阿雷西博望遠鏡給外星人發送過信息。嗯,這很三體!1974年,科學家用阿雷西博望遠鏡向距離地球25000光年的球狀星團M13,發送了一段精心編制的信息,這正是著名的阿雷西博信息。
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    能搜到三體行星上的三體人嗎?很抱歉,三體行星所在的半人馬座南門二位於南天區,FAST所在的位置看不到地平線以下的區域,因此它沒法告訴你南門二上的三體人到底有沒發射信號!裡程碑式的事件發生在曾經世上最大的阿雷西博望遠鏡(305米口徑)落成的第一次升級完成後的1974年,德雷克將一個蓄謀已久的信號,利用阿雷西博的巨大口徑將信號發向了2.6萬光年外的武仙座M13球狀星團,此處恆星密度極高,有文明的可能性很高!
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    ,所以洛厄爾畫的火星地圖儘管非常精美,但卻完全都是錯的!裡程碑式的事件發生在曾經世上最大的阿雷西博望遠鏡(305米口徑)落成的第一次升級完成後的1974年,德雷克將一個蓄謀已久的信號,利用阿雷西博的巨大口徑將信號發向了2.6萬光年外的武仙座M13球狀星團,此處恆星密度極高,有文明的可能性很高!
  • 如果《三體》中的人類不聯繫三體人,他們何時才能發現地球?
    因此,三體文明很難認識人類的存在。如果不是人類的主動接觸,三體人會可能永遠不會發現地球文明。隨著人類文明的發展和「宇宙黑暗森林定律」的發現,人類必然要把自己隱藏在宇宙中。雖然三體文明深知宇宙的黑暗森林法則,但由於三恆星的不穩定,三體文明終將面臨毀滅。為了生存,三體文明只有一條路可走,那就是到宇宙的其他地方去尋找一個宜居的星球。
  • 霍金和劉慈欣警告:不要接觸外星人
    話說,你相信宇宙中有外星人存在嗎?不管你相不相信,科學家霍金對外星人的存在是完全篤定的,他還曾經公開警告過:「我堅信,外星文明確實存在,但人類千萬不要接觸!」此前,科學家們通過這顆「天眼」,在宇宙中發現了一顆疑似事宜人類移居的星球。根據「天眼」的監測,這顆星球似乎存在液態水和植被,如果是那樣的話,那麼就非常適合人類生存,因此當時也有科學家將它假設為「第二個地球」。只是由於距離的原因,人類目前的科技水平還無法到達那裡勘探真實情況。
  • 15億光年外的宇宙信號連續6次傳向地球,我們被外星人盯上了嗎?
    1974年,美國一位叫弗蘭克·德雷克的天文學家向球狀星團M13方向發送了一個信號,該信號是由1679個二進位數字組成的,被稱為「阿雷西博信息」。他為什麼會向外星文明發送這個信息,也許是出於對外星文明的好奇,也許是對無線信號的測試,可是這個舉動的後果十分的危險,因為這個信息把地球的坐標情況乃至整個人類文明的全部秘密都包含在了裡面。
  • 1977年,美國給外星人寫了封信,劉慈欣:快別洩露地球坐標了
    外星人真的存在嗎?他們知道如何使用我們的「金唱片」嗎?他們眼中我們的問題是幼稚不堪,還是複雜到難以理解?宇宙的邊界究竟在哪裡呢?外星人會不會據此發動星際戰爭,毀滅人類嗎?劉慈欣在《三體》中表示:去主動聯繫外星人,那是洩露自己的坐標,簡直是毀滅人類的愚行!