諾獎新得主馬約爾:外星生命應該存在,讓下一代去發現

問及外星生命，瑞士天文物理學家米歇爾•馬約爾（Michel Mayor）罕見地給出了較為肯定的答案。「我相信外星生命應該會存在。不一定是像你我這樣的生命，可能是簡單的形式。細菌就算生命了。」

這或許是因為，在24年前，當許多人仍相信太陽是宇宙中唯一擁有行星的恆星，馬約爾和他的博士生迪迪埃·奎洛茲（Didier Queloz）一起找到了「飛馬座51b」。 這是一顆巨大的氣態行星，雖然和地球差異懸殊，但足夠顛覆人類的宇宙觀，引發了一場天文學革命。

目前，科學家們僅在銀河系中就發現了超過4000顆（太陽）系外行星。在瓦解太陽系的獨特性後，已經是日內瓦大學榮休教授的馬約爾似乎對瓦解地球的獨特性亦饒有興致。

米歇爾•馬約爾（Michel Mayor）接受澎湃新聞專訪

憑藉發現人類歷史上首顆系外行星的成就，馬約爾和奎洛茲斬獲了今年的諾貝爾物理學獎。成為新科諾獎得主不到20天，他飛抵上海參加第二屆世界頂尖科學家論壇。論壇由上海市人民政府主辦、世界頂尖科學家協會發起，主題圍繞「科技，為了人類共同命運」。

10月27日傍晚，在臨港滴水湖畔，風塵僕僕的馬約爾接受了澎湃新聞（www.thepaper.cn）的專訪。

一代人，3000倍改進

馬約爾裝扮輕鬆，深藍色細波點襯衫外披一件黑色西裝外套，外加淺卡其色休閒褲呼應標誌性的花白絡腮鬍，說英語時帶著濃重的法語口音。

1942年1月，馬約爾出生在瑞士洛桑。他並非從小就認定了物理，只是熱愛廣義上的科學。馬約爾相信，即便當初選擇了地球物理或者火山學，他一樣會迸發出同樣的激情。

因此，24歲在洛桑大學完成理論粒子物理方向上的碩士研究後，馬約爾較為隨性地決定攻讀天文學博士。所幸的是，上世紀60年代正是歐洲天文學界的黃金時代，主流的實驗室都在擴張，因此，馬約爾很容易就在日內瓦天文臺找到了職位。

他的博士論文涉及星系的旋臂結構，但就在拿到博士學位的前夕，馬約爾又產生了一個隨性的靈感：恆星的運行軌道是否會揭示出星系內的天體構成？

馬約爾在筆記本電腦上觀看諾貝爾物理學獎揭曉直播

要解答這個問題，必須精確地測量恆星的徑向速度，即天體在地球觀察視線方向上的運動速度。當恆星靠近或遠離地球，它的光譜會發生藍移或紅移，就像救護車加速駛近時鳴笛聲調變高，加速遠離時聲調又變低。

這種測量超過了他的能力範圍。幸運的是，他在劍橋大學訪問期間遇到了一位志同道合的同事，開發出一種新型的自動都卜勒光譜儀。隨後，法國南部的上普羅旺斯天文臺邀請他為更大型的望遠鏡設計類似的儀器。

半路出家的馬約爾對都卜勒譜儀的精度做出了顛覆性的改進，對此，他深感驕傲。馬約爾研製的首臺設備測量徑向速度的精度約為300米/秒，在不斷改進下，發現人馬座51b的ELODIE光譜儀精度達到了15米/秒。目前，馬約爾使用的光譜儀精度為1米/秒，而年輕的同事們已經開發出10釐米/秒精度的新設備。

「僅僅用一代人的時間，光譜儀的精度就提升了幾千倍。我們深感驚訝，也深感榮幸。」

兩個人，1000倍「誤差」

顛覆性的精度改進會帶來顛覆性的發現。有了ELODIE光譜儀，發現人馬座51b的蹤跡只是時間問題。

這是因為，行星的引力會拉扯恆星，使得它的光譜產生有規律的「擺動」。稍加計算，就可以推測出行星的周期、質量和軌道形狀。

1994年，馬約爾和迪迪埃申請到瞭望遠鏡觀測時間，每隔兩個月可以觀測一周。他們鎖定了一大批需要追蹤的恆星目標，每個周期觀測一個。

當年年底，馬約爾前往夏威夷休假，迪迪埃留守上普羅旺斯。沒想到，他前腳剛走，迪迪埃就在約50光年外的人馬座51恆星上看到了 「擺動」。28歲的年輕人並沒有感到驚喜，而是驚嚇。他覺得，一定是自己的計算出現了問題。直到反覆確認了將近半年，迪迪埃才敢嚮導師匯報自己疑似發現了人類歷史上第一顆系外行星。

馬約爾只回復了兩個單詞：「是的，可能吧。」

人馬座51的「擺動」

時隔24年，他如此向澎湃新聞記者剖析當時的心情。「我們要牢記，在20世紀下半葉，曾有許多團隊宣稱發現了系外行星，但最終都被證明是錯誤的結果。因此，我作為教授，必須足夠謹慎，不要再貢獻一篇錯誤的論文。畢竟，根據當時的理論，像木星那樣的大型氣態行星一定會有超過10年的公轉周期，但我們發現的天體的公轉周期只有4天，差距將近1000倍。這個偏差太大了，我必須很謹慎。」

要知道，對於龐大的恆星來說，行星引力的影響極其精微，必須要排除其他的可能性導致這樣的結果，例如正在活動的恆星，或是受到磁場的影響。「我們看不到行星，都卜勒譜法只是一種間接探測。」

最終，馬約爾決定在投遞論文前最後確認一次。1995年7月，當恆星飛馬座51再次出現在觀測視野裡，他們進行了重新測量。

「徑向速度變化的振幅和相位都完全一樣，直到此刻我們才確信了這是一顆行星。我們仍然不知道為什麼它的公轉周期這麼短，這是個大難題，但我們發現的確實是行星無誤。」

馬約爾和迪迪埃兩家人在南法進行了一些慶祝活動，隨後就加班加點寫論文，趕在8月底投給了《自然》雜誌。1995年10月6日，他們在義大利佛羅倫斯舉辦的一場學術會議上報告了這個發現。

「問題是，《自然》雜誌有保密規定，在論文發表前我們能和同行交流，但不能接受媒體採訪。」馬約爾回憶起了這個幸福的煩惱。「但很多記者已經在我家裡等著了，他們的提問像颶風一樣襲來，我只能緘口不言。」

11月底，馬約爾的論文正式發表。一場天文學革命開啟。

下一代，終極問題

2007年，11位科學家宣布發現首顆位於宜居帶（即溫度條件可能存在液態水）的系外行星吉利斯581c，其中就有馬約爾。同年，他從日內瓦大學榮休。

退休後的馬約爾還是閒不下來，目前，77歲的他仍在智利北部的阿塔卡瑪沙漠參與望遠鏡建設，為下一代天文學家打磨利器。

在馬約爾看來，如今天文學最激動人心的一個研究方向就是生物記號，即暗示行星上存在生命活動的光譜特徵。要分析行星的光譜，難點在於剔除掉它圍繞的恆星的光線，畢竟，行星反射出的光線相比起恆星本身微如螢火。

24年前，馬約爾和迪迪埃用新一代光譜儀捕捉到系外行星的魅影。在24年後的今天，地面上許多超大望遠鏡即將張開巨眼，新一代太空探測衛星也蓄勢待發。隨著兵器庫的更新，年輕人們或能解答那個終極問題。

馬約爾和迪迪埃

「這是留給下一代人的重大挑戰。」他說道。早在2000多年前，古希臘哲學家就提出存在無數個世界，其中也可能有生命的存在。「這些問題在現代天文物理學界依然存在。我們這一代人享有的優勢是，我們具備探索宇宙的技術。而我們的下一代將面臨的問題是：可不可能探測到外星生命？這對年輕人來說不是一個次要的問題，而是非常重要的問題。」

他重複了這個問題：人類在宇宙中孤獨嗎？

當澎湃新聞用他拋出的這個問題反問，馬約爾先是一本正經地強調了兩遍「科學」：「科學，從科學角度來講，我們只能通過觀測來判斷外星生命，沒有理論能預測出來。」

「不過你可以有個人的想法，」馬約爾略顯頑皮地轉折道，「我個人覺得系外行星上可能有生命。當然這需要滿足很多條件，但系外行星的數量也很多。」

說到這裡，馬約爾的語氣更為確定：「我相信外星生命應該會存在。不一定是像你和我這樣的生命，它可能是簡單的形式。細菌就算生命了。」

這時候，他就像在24年前回復迪迪埃：是的，可能吧。