本文參加百家號#科學了不起#系列徵文賽
作者:石蘭(抄襲必究)
霍金為什麼警告人類不要發射大功率電波?難道他真的聯繫上了外星人?不可否認,這的確是生活中一部分人的觀點,他們認為這才是霍金之阻止人類發射大功率電波的真相。但事實上呢?迄今為止,並沒有任何一位科學家真的聯繫上過外星人,當然霍金也不會是其中的特例。而他之所以會提出這樣的觀點,跟我們目前的探測技術也有很大關聯。
可見宇宙不等於宇宙的全貌
雖然,宇宙這個名詞可以泛指所有物質和時空。儘管目前比較統一的理論是:宇宙的形成應該始於大約138億年前的一次大爆炸事件。但是,關於宇宙的起源本身就是一個特別複雜的問題,而宇宙本身也與位於其中的其他天體一樣,同時還處於不斷地運動和變化之中。
但是,我相信只要是對宇宙探索有興趣的朋友應該都很清楚,目前人類的探測範圍可以說是很有限的。你可能對「可觀察到的宇宙」這個說法並不會感到陌生,這是很多科學家在描述宇宙時經常用到的描述。從地球所在的太陽系,到太陽所在的銀河系,再到目前世界各地都在開展的系外行星探索。
我們知道了地球、太陽乃至銀河系,它們都不是宇宙中的特殊存在體,僅僅是我們已經發現存在的星系便已經達到了千億級別。人類對宇宙的理解,的確也隨著探索的深入而變得更準確。然而,我們花了大量時間探測到的這些宇宙組成部分,卻只佔據了宇宙構成部分的5%左右。
我們暫且先不說那些佔據著更大比重的是暗物質和暗能量,因為這兩種無法直接探測到存在的物體形態,我們對其更加知之甚少。但從那些可以被人類探測到的地球之外的星球來說,截至目前,已被科學家們確認的系外行星數量是4104個。
雖然,我們暫時沒有在這些星球上發現有生命的存在,但這並代表著我們就是宇宙中的唯一智慧生命。人類文明在地球上出現的時間僅有數百萬年,這與銀河系的年齡、乃至宇宙的年齡相比根本不值一提。
當然,我們尚未找到哪一個地球之外的星球還存在著智慧生命,但這可能只是受限於人類本身的探測技術還很有限罷了。所以,以我們現在對地球之外的世界的了解來看,倘若直接向宇宙空間中發射超大功率的電波,便很有可能是在向另一個未被我們發現的外星世界暴露自己的行蹤。
宇宙中的智慧生物可能不只有人類
宇宙中有很多個銀河系這樣的基本構成部分,而銀河系中也同樣存在著數以千億計的行星數量。而位於銀河系中的地球上的我們,也已經在經歷數百萬年進化歷程之後,通過自己的智慧瞥見了那些圍繞遙遠恆星運行的行星的光芒,並通過有限的信息來分析這些行星的可能氛圍是怎樣的。
當然,我們對系外行星探索的目標並不局限於了解這些星球的基本信息,因為,我們更為關注的是這些星球上到底有沒有明顯的生命存在的痕跡。而這件事實現起來的時間長短,卻並不是我們單方面就可以決定的。因為,這跟銀河系中是否較為廣泛的存在著生命,以及我們的探索技術和探索步驟都密切相關。
那麼,我們如何知道自己找到了生命?事實上,由於行星的大氣成分有所不同,所以它們吸收的光譜會呈現出不同的特徵。也就是說,我們可以通過分析這些遙遠行星的大氣所發射的光,從而獲取到其大氣組成部分的一些重要信息。比如,黑色間隙代表的很可能就是甲烷這種特定成分。
還要多久的時間才能找到外星生命
一定有不少人都跟我一樣,每當天氣晴好、看到頭頂的那片被繁星點綴的星空時,都會不由得心生疑惑:人類真的是這個宇宙中孤獨存在的智慧生物嗎?正如我們現在所了解的那樣,地球也是在其本身變得可居住之後,才逐漸有了生命的出現和演化,這便是為什麼會有一個星球可居住性評判的依據。
僅僅是在我們的銀河系中,就存在著數十億顆正在運轉的恆星,而它們也都跟我們的太陽一樣,分別擁有數量不等的行星圍繞其運行。比如,第一顆圍繞太陽這樣的恆星運行的系外行星Dimidium。從理論的角度來推測,它們中的一些行星也應該有和地球一樣的進化機會。
當科學家們在尋找系外行星的時候,總是會根據太陽系的大氣等特徵來建立一個通用標準,並以此推測在被發現的外星世界中,是否可能也有生命的存在。以我們目前對生命的了解來看,已知生命都的存活條件相對較為確定。
因此,科學家們更快的宇宙中找到另一個和地球相似的行星,便將探測的目標星球鎖定在了所謂的「可居住區域」範圍之內。比如,位於該區域中的星球,如果上面還有水的存在,那麼便意味著這裡的水溫剛好,非極端的溫度和水都是生命存活下來的重要前提。
那麼,到底還要多久的時間,人類才能找到外星生命存在的證據?數年之內、數十年的之後,還是說那將是一個更加漫長的過程?這個問題沒有標準答案,因為,這一方面取決於我們的探測技術,可以在之後的時間裡取得多快的進步;另一方面也受限於宇宙另一個空間中可能存在的智慧生命,他們會不會有意、或無意地向我們發射出其存在的信號。
當然,我們可以對此保持樂觀積極的心態。雖然,人類並沒有在過去30年中發現的四千多顆系外行星中找到生命,但它們加起來也不過是銀河系行星中的極小一部分。並且,在此之後,將會有越來越多的發射計劃來研究系外行星的大氣等信息,這對於尋找外星生命而言,將會得到速度和範圍上的極大提升。