一代又一代地球人一直在思考這樣一個問題：我們在宇宙中是唯一的存在嗎？假如不是，那我們是應(yīng)該感到激動呢、還是恐懼呢？
▲ 圖為人類拍下的第一張系外行星的照片。這顆行星距地球約 200 光年，質(zhì)量約為木星的五倍，圍繞一顆年輕的棕矮星旋轉(zhuǎn)。
1686 年，法國科學(xué)家伯納德?豐特奈爾在著作《世界的多元性對話》中提出了一條啟發(fā)性的推測：“如果地球上擁有如此多的生命，而其它星球卻空無一人，那未免太奇怪了。”他還提出，外星生物也許會試圖與我們溝通，甚至借助某種先進(jìn)的飛行方法造訪過地球。
自此之后，每一代人都曾使用過自己的方式、試圖與外星生命進(jìn)行聯(lián)絡(luò)，這也一直是各個時代的技術(shù)主題。
1818 年，德國數(shù)學(xué)家高斯提議用“回照器”聯(lián)系外星人。這是他設(shè)計的一套由鏡面組成的系統(tǒng)，可通過反射陽光發(fā)射編碼信號。等到早期電燈發(fā)明之后，法國發(fā)明家查爾斯?克羅斯提出，可以通過放大燈泡的體積、用光束將信息發(fā)送到金星或火星上。到了 1900 年，尼古拉?特斯拉寫道，利用最新發(fā)明的射電波，“行星際溝通已經(jīng)進(jìn)入了可能實(shí)現(xiàn)的階段”。僅過了一年，他就報道稱自己探測到了疑似來自另一個世界的信號。
然后研究就在這里卡住了。即使技術(shù)變化的速度越來越快，但時至今日，射電依然是搜索外星人的主要媒介。在特斯拉提出利用射電波搜索外星人一個世紀(jì)之后，參與地外智慧生命搜尋（簡稱 SETI）的研究人員仍在用天線掃描夜空，試圖捕捉來自其它世界的人造射電信號。在這些努力下，統(tǒng)計學(xué)上限不斷縮緊，還出現(xiàn)了幾次假警報，令人短暫地興奮了一下，但大多最終還是一無所獲。
要想讓 SETI 再次開始發(fā)展，需要的不僅是某種特定的新技術(shù)。更重要的是，我們要以全新的角度、將技術(shù)作為一個整體來思考?！拔蚁騺聿惶С炙^的‘燈塔 SETI 理念’，”羅切斯特大學(xué)天體物理學(xué)家亞當(dāng)?弗蘭克表示，“這種方法的基本理念就是等待別人通過射電信號發(fā)信息給你。但我覺得也許沒人想這么做?！币愿ヌm克為首的一些研究人員采用的是另一種不同的搜索方法，側(cè)重于尋找外星人的“技術(shù)特征”，即外星技術(shù)在改造環(huán)境時留下的痕跡。
從 SETI 向“技術(shù)特征”的轉(zhuǎn)變將改變我們對地外生命的想象。正在興起的技術(shù)特征科學(xué)也重新引發(fā)了一場沉寂已久的爭論：要想與外星人聯(lián)絡(luò)，我們是否需要停止“只聽不說”的傳統(tǒng)做法、開始主動向外發(fā)聲？如果我們向宇宙宣告自己的存在，會不會造成地球的毀滅？
SETI 由上世紀(jì) 50 年代的“太空時代”心態(tài)發(fā)展而來。當(dāng)時火箭科學(xué)家們起草了一系列計劃，準(zhǔn)備將太空飛船送往其它星球；與此同時，天文學(xué)家也開始針對來自遙遠(yuǎn)天體的射電信號開展詳細(xì)研究。美國國家射電天文臺的射電天文學(xué)家弗蘭克?德雷克將這兩大主題融合在了一起，開始思考其它世界的智慧生物是否也會以類似的方式向外探索，并試圖通過射電波與我們聯(lián)絡(luò)。利用美國國家射電天文臺的 85 英尺口徑射電天線，便可探測到這些信號。
1960 年，德雷克開展了“奧茲瑪計劃”，試圖搜索地外文明發(fā)出的信息。他利用 85 英尺口徑的射電望遠(yuǎn)鏡掃描夜空，同時用一臺揚(yáng)聲器抓取靜音噪聲中可能隱藏的信息。這項(xiàng)小規(guī)模計劃吸引了大量媒體與學(xué)界關(guān)注。一年后，德雷克召開了首次 SETI 會議，邀請了十余名頂尖科學(xué)家前來探討搜索地外文明的前景。年輕的天文學(xué)家吉爾?塔特也是其中一員。幾十年后，她成為了迄今為止規(guī)模最大的 SETI 項(xiàng)目 ——NASA 的高分辨率微波巡天計劃的項(xiàng)目科學(xué)家。
1974 年，阿雷西博對準(zhǔn) 25000 光年之外武仙座的 M13 星團(tuán)發(fā)射了一個問候信息，里面包含了 1679 個比特的序列。1679 是 23 和 73 兩個質(zhì)數(shù)的乘積，我們希望接收到這個信息的外星文明，可以解譯出如下 73x23 的圖形。這里包含了地球與人類的太多隱私，比如我們擅長的十進(jìn)制、人類 DNA 的元素與基本結(jié)構(gòu)、地球人口數(shù)目（1974 年）、地球的位置、甚至地球男人的平均身高！
NASA 的這項(xiàng)努力在 1992 年給了人們很大的希望。但僅僅一年之后，希望就破滅了。內(nèi)華達(dá)州參議員理查德?布萊恩將其單獨(dú)拎出、作為“政府浪費(fèi)”的典型案例進(jìn)行鞭笞。美國國會不僅叫停了這一項(xiàng)目，還禁止 NASA 對該方向上的任何研究項(xiàng)目投入資金。塔特此時挺身而出，共同創(chuàng)立了非營利性組織 SETI 研究所，希望通過私人贊助繼續(xù)自己的研究，但該領(lǐng)域的名聲已經(jīng)到了崩盤的邊緣。
情況就這樣停滯了。但當(dāng)時沒有人意識到，兩位名氣不大的瑞士科學(xué)家其實(shí)已經(jīng)為 SETI 的復(fù)活奠定了基礎(chǔ)。1993 年，就在參議員布萊恩嘲笑 SETI 項(xiàng)目的同時，日內(nèi)瓦天文臺的米歇爾?馬約爾和迪迪埃?奎羅茲完成了一種新儀器的設(shè)計。這種儀器敏感度很高，甚至可以發(fā)現(xiàn)太陽系之外的行星。1995 年，二人將自己取得的成功公之于眾：他們發(fā)現(xiàn)了第一顆圍繞其它恒星旋轉(zhuǎn)的行星。他們的同事弄清了搜索的方向和方式后，新的探測結(jié)果便開始如雨后春筍般紛紛浮現(xiàn)。截至目前，人類發(fā)現(xiàn)的系外行星數(shù)量已經(jīng)超過了 4500。
隨著我們發(fā)現(xiàn)的系外行星數(shù)量急劇增加，“其它行星上可能存在生命”已經(jīng)不再是一種哲學(xué)上的猜測，而是可以通過實(shí)際行動加以探究。研究人員發(fā)明了一個新詞 ——“生物特征”，用來描述能說明其它星球上存在生物活動的化學(xué)證據(jù)。例如，地球上的氧氣通過光合作用產(chǎn)生，甲烷則由微生物消化有機(jī)質(zhì)產(chǎn)生。這兩種氣體會發(fā)生相互反應(yīng)，所以在氧氣含量較高的大氣中，甲烷若得不到穩(wěn)定的補(bǔ)充，就會迅速消失。因此如果能在某顆系外行星上同時發(fā)現(xiàn)氧氣和甲烷，這就是生命存在的有力證據(jù)。
塔特很快意識到，生物特征對 SETI 項(xiàng)目而言也具有重要意義。任何可以觀察到的新陳代謝活動的跡象都可以視為生物特征。她不禁開始思考：如果是技術(shù)活動留下的印跡，我們該叫它什么呢？技術(shù)特征？人類改造地球的方式有千百萬種，但從未有意向宇宙宣告過我們的存在。白天，我們從工廠排放出滾滾濃煙；夜間，我們則用燈光點(diǎn)亮城市。我們根本忍不住這么做，就像細(xì)菌忍不住釋放甲烷一樣。由此引申開來，先進(jìn)的外星生物也可能在創(chuàng)造工業(yè)化文明的同時，以可見的方式改造了自己的星球。
在 2006 年為國際天文聯(lián)合會做的一次講演中，塔特介紹了這種全新的概念，并指出 SETI 需要一個更廣義的定義。她提出，如今是時候?qū)θ魏沃赶蛲庑羌夹g(shù)存在的線索展開追尋了。
2018 年秋天，SETI 的“品牌再造”事業(yè)終于迎來了突破性時刻。NASA 在休斯頓召開了一次“技術(shù)特征研討會”，不僅召集了一些外星生命搜尋領(lǐng)域的“老將”，還邀請了其他多名科學(xué)家，比如亞當(dāng)?弗蘭克。弗蘭克的主要工作是研發(fā)精細(xì)的恒星演化計算機(jī)模型，此前從未認(rèn)真思考過 SETI 問題。但技術(shù)特征的概念卻引起了他的興趣，因?yàn)樗鼘⒅攸c(diǎn)從“外星人會不會發(fā)射信號”這一項(xiàng)具體動作上轉(zhuǎn)移到了“外星智慧生命會如何生活”這一更加廣泛的問題上。
除了提出新思想、新理念之外，此次技術(shù)特征研討會還承諾為 SETI 研究提供一劑已缺席四分之一個世紀(jì)的“靈丹妙藥”：來自 NASA 的資金支持。系外行星的發(fā)現(xiàn)不僅給了 NASA 科學(xué)上的動力，還為其贏得了政治上的支持。人們會嘲笑 SETI 只是一項(xiàng)“尋找小綠人”的研究，但對生物特征的研究聽上去卻是一個正經(jīng)、嚴(yán)肅的觀測項(xiàng)目。果不其然，對生物特征項(xiàng)目的撥款很快就順利通過了審批，為接下來的技術(shù)特征研究資金鋪平了道路。
近 20 年間對系外行星的研究表明，對技術(shù)特征的搜尋雖然存在挑戰(zhàn)，但還是有可能實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)系外行星與自己圍繞的恒星以及地球排成一線時，從地球看去，就好像這顆行星正在從恒星前方穿過一樣。恒星的光線從行星大氣中穿過時，一小部分光線會被大氣層中的氣體吸收，我們可以借此判斷其中發(fā)生了哪些化學(xué)反應(yīng)。有時候，我們還可以捕捉到行星表面反射的少量恒星光線。通過對這些極其微弱的效應(yīng)展開分析，研究人員已經(jīng)在這些遙遠(yuǎn)的世界中發(fā)現(xiàn)了鈉、水、二氧化碳、甚至氧氣和甲烷。人造化合物也許比天然物質(zhì)罕見得多、也難找得多，但從理論上來說，探測過程都是相同的。
去年，弗蘭克和合作者們獲得了 NASA 撥給技術(shù)特征研究的第一筆資金，終于結(jié)束了 SETI 長時間的停滯。該研究團(tuán)隊(duì)將能量生產(chǎn)和制造視為工業(yè)文明最基本的兩個方面，然后以此為出發(fā)點(diǎn)，尋找從數(shù)光年之外觀察到這些事件的方法。以哈佛大學(xué)科學(xué)家阿維?勒布早年間發(fā)表的論文為基礎(chǔ)，研究人員最終將目光投向了兩種信號源：太陽能電池板、以及氫氟烴類化合物。
他們的推斷是，外星人要想將恒星的光線轉(zhuǎn)化成清潔能源，很可能會使用太陽能電池板。如果它們用太陽能電池板將自己的星球包裹起來，行星的外觀就會發(fā)生顯著變化。從太陽能光伏板上反射的光線與從湖泊或巖石上反射的光線有明顯不同。不僅如此，太陽能電池板給行星帶來的變化是可以預(yù)測的，不受外星文明研發(fā)的技術(shù)類型影響。無論你是不是外星人，可用的元素種類都是一樣的。研究團(tuán)隊(duì)正在建立不同的計算機(jī)模型，模擬不同類型的太陽能裝置的外觀，然后分析這些裝置對我們的觀測要求。
相比較而言，氫氟烴化合物更像是一種“人類限定”的技術(shù)。但這是尋找“大氣技術(shù)特征”的一個很好的出發(fā)點(diǎn)。所謂“大氣技術(shù)特征”，是指工業(yè)文明向大氣中排放的任何特殊物質(zhì)。氫氟烴化合物揮發(fā)性很強(qiáng)，常用作溶劑、制冷劑、起泡劑和氣溶膠噴射劑。這些物質(zhì)既然對我們用處多多，其它物種或許也能發(fā)現(xiàn)它們的“誘人之處”。但氫氟烴化合物會破壞臭氧層，因此地球正在逐步禁止這類物質(zhì)的使用。很難想象先進(jìn)的外星文明會盲目地使用這些物質(zhì)、導(dǎo)致自己的行星遭受污染。不過話又說回來，它們也許并不需要臭氧層，它們也許生活在地下，甚至可能將自己的工廠轉(zhuǎn)移到了另一顆無人居住的星球上。此外，氫氟烴化合物的保溫效果很好，外星人說不定會使用這些物質(zhì)控制自己行星的氣候呢。
從技術(shù)特征的角度來看，氫氟烴化合物尤其引人注目，因?yàn)樗鼈冊谧匀唤缰胁淮嬖?，而且即使?jié)舛群艿?，也很容易探測到。因此氫氟烴化合物是幫助我們了解人造化學(xué)物質(zhì)對外星大氣影響的很好的出發(fā)點(diǎn)，或可帶領(lǐng)我們發(fā)現(xiàn)無數(shù)神奇的外星文明。
這也是搜索技術(shù)特征最大的挑戰(zhàn)之一。外星技術(shù)的形式可能極其繁多，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出人們的想象。而我們只能從自己了解的技術(shù)起步，然后發(fā)揮創(chuàng)造力、一步步向外推斷。
弗蘭克表示：“我們想對各種可能性展開系統(tǒng)性思考，建立起‘技術(shù)特征名錄’?！币恍┭芯咳藛T已經(jīng)開始這么做了。例如，NASA 戈達(dá)德太空飛行中心的行星科學(xué)家拉維?科帕拉普對二氧化氮非常著迷。二氧化氮是燃燒或高溫制造業(yè)的副產(chǎn)物之一。下一代太空望遠(yuǎn)鏡應(yīng)當(dāng)可以探測到 30 光年之外與地球相當(dāng)?shù)亩趸?。還有人建議尋找重金屬工業(yè)污染、甚至從原子彈戰(zhàn)爭中留下的核污染痕跡。
不過，技術(shù)特征不一定會以污染物的形式存在。人工照明的光譜與恒星的光線大不相同，因此未來的望遠(yuǎn)鏡或許可以捕捉到外星大都市夜晚的光芒。據(jù)我們所知，任何能量使用過程都會釋放出熱量。如果對異常的紅外熱排放現(xiàn)象進(jìn)行搜尋，也可以幫助我們尋找系外行星上的城市或工業(yè)園區(qū)。然而，這些信號有可能比氫氟烴化合物或太陽能電池板更不易察覺。利用現(xiàn)有探測途徑，我們也許根本發(fā)現(xiàn)不了它們，除非外星文明的規(guī)模遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出人類有史以來的任何成就。
但話又說回來，它們?yōu)楹我@么做呢？SETI 的領(lǐng)銜研究員、賓夕法尼亞大學(xué)的杰森?萊特針對外星人造物撰寫了大量文章。例如，當(dāng)外星人口超過了行星可容納規(guī)模后，它們也許就會圍繞自己的恒星修建一個巨型結(jié)構(gòu)，提供更多居住空間，或是更好地捕捉恒星的能量。按照這種設(shè)想，我們能觀測到的就不僅是科技的副產(chǎn)物了，而是技術(shù)本身。從遠(yuǎn)處來看，這顆被巨型結(jié)構(gòu)圍繞的恒星的光芒會先開始閃爍，然后隨著工程完工逐漸黯淡下去，最終只剩下該巨型結(jié)構(gòu)發(fā)出的紅外熱量。
六年前，這種設(shè)想一度差點(diǎn)“成真”。天文學(xué)家塔貝莎?博亞吉安發(fā)現(xiàn)了一顆非常古怪的變星，與之前發(fā)現(xiàn)過的任何天體都不一樣。就連她的同事們都不得不承認(rèn)，他們無法徹底排除這是個外星巨型結(jié)構(gòu)的可能性。雖然目前天文學(xué)界達(dá)成的共識為，這顆變星并沒有那么玄乎，可能只是一顆由塵埃環(huán)圍繞的年輕恒星而已。但這場爭議為技術(shù)特征研究領(lǐng)域吸引了不少注意力，也使得萊特開始思索，如何以更負(fù)責(zé)、更科學(xué)、更嚴(yán)格的方式調(diào)查外星人造物。
萊特對外星技術(shù)的設(shè)想可謂天馬行空。他認(rèn)為，外星技術(shù)可能已有數(shù)百萬年、甚至數(shù)十億年之久，形式可能是自動太空探測器，也可能是遠(yuǎn)古時期考察活動留下的太空垃圾，就像阿波羅任務(wù)留下的遺骸一樣。我們只有抱著如此開放的心態(tài)，才有可能找到可行的探測方法，找到外星技術(shù)特征在我們周圍留下的蛛絲馬跡。
但在地球上搜索外星技術(shù)的痕跡也許純屬浪費(fèi)時間。地球的地質(zhì)活動太過活躍，而且地球生命的破壞性太強(qiáng)。相比之下，在月球上展開搜索也許更合適些。在月球上，任何由訪客留下的結(jié)構(gòu)或設(shè)備都會永久保留下去，也許借助圖像搜索或雷達(dá)掃描便可發(fā)現(xiàn)它們。外星人也許還會在穩(wěn)定軌道上放置一些太空探測器，用于監(jiān)測太陽系。對軌道的穩(wěn)定性要求雖然排除了很多地點(diǎn)，但像小行星帶這樣的區(qū)域倒是有可能的，因?yàn)樘綔y器可以與周圍的小石塊融為一體、不易被我們發(fā)現(xiàn)。
人造天體的顏色和成分也許與普通天體明顯不同，并且內(nèi)部可能是空心的，因此密度會比普通小行星低許多。由于密度較低，它們的軌道可能會在陽光的壓力下發(fā)生偏移。假如這種情況正在發(fā)生，我們甚至可以在其改變軌道時發(fā)現(xiàn)它們的蹤跡。從 2023 年開始，智利的魯賓天文臺將對太陽系內(nèi)的小型天體展開目前為止最大范圍的搜尋。研究人員希望能建立起一套預(yù)警系統(tǒng)，一旦望遠(yuǎn)鏡探測到長相古怪的物體，就會將其標(biāo)記為“可能的技術(shù)特征”，以開展進(jìn)一步分析。
無論外星技術(shù)特征的形式如何，都有一個統(tǒng)一的前提：無論外星文明是否希望被探測到，我們都有可能探測到它們。但這種透明性原則是雙向的，如果外星人會因?yàn)樽约旱恼；顒佣┞对谖覀兊哪抗庵?，那我們也可能暴露在它們的目光之下。今年年初發(fā)表在《自然》上的一項(xiàng)研究指出，我們附近有 1715 個恒星系能看到地球從太陽前方穿過。一旦發(fā)生這種情況，地球大氣就可能將我們的工業(yè)秘密暴露無遺，比如氫氟烴化合物、二氧化氮等等。
科幻小說中常常警告我們，不要將自己的存在向外星人廣而告之，因?yàn)樗鼈円坏┱莆樟宋覀兊奈恢?，就可能對我們造成傷害。這也是劉慈欣的《三體》三部曲的核心思想。大多數(shù)科學(xué)家對向太空發(fā)送信號的項(xiàng)目都持謹(jǐn)慎態(tài)度，霍金也曾公開反對過這種想法。但技術(shù)特征理念指出，這些擔(dān)憂更多出于恐懼、而非出于邏輯。曾在塔特手下工作的心理學(xué)家及天體生物學(xué)家道格拉斯?瓦科赫就秉持著這一觀點(diǎn)：“人們總感覺外太空就像一座危險重重的森林，因此我們最好藏起來、不要叫人發(fā)現(xiàn)；但事實(shí)上，要想躲藏起來，如今為時已晚。既然如此，我們應(yīng)該怎么做呢？”
瓦科赫成立的組織 METI International 的名字已經(jīng)暗示了他的答案。METI 意為“向外星智慧生物發(fā)送信息”，差不多剛好與 SETI（搜索外星智慧生物）反過來。瓦科赫等 METI 支持者認(rèn)為，既然我們的技術(shù)特征早已暴露在外，任何人都能看見，而且目前尚未給我們招來任何禍端，我們也許并不需要擔(dān)心向外界宣布自己的存在會帶來什么危險。
如果拋開這種恐懼不談，我們不妨好好思索一下自己想說什么，畢竟這個話題非常豐富、也非常有趣。目前為止，人類只嘗試了幾次向外發(fā)射星際信號。其中最著名的當(dāng)屬第一次：1974 年，SETI 的先驅(qū)弗蘭克?德雷克向 M13 星團(tuán)發(fā)射了一個射電信號，編碼信息中包括 DNA、人類、以及用于發(fā)射該信號的射電望遠(yuǎn)鏡的圖像。
但此次嘗試存在一大限制（其后的幾次嘗試也是如此）：德雷克并沒有解決“外星人何必回復(fù)我們”的問題。從統(tǒng)計上來說，我們能聯(lián)系到的任何外星文明也許都比我們古老得多、技術(shù)也發(fā)達(dá)得多。我們要提供什么樣的信息，才能對它們有一定價值呢？也許我們提供的信息可以讓它們想起自己的起源，也許能提供智慧物種演化方式的新思路。也許它們會出于善意回復(fù)我們一下，但也可能不這么做。無論如何，弄清外星社會的動機(jī)將是技術(shù)特征研究領(lǐng)域的新級別挑戰(zhàn)。
“缺少動機(jī)”或許可以解釋費(fèi)米悖論。假如它們知道我們的存在，為什么不聯(lián)系我們呢？也許是因?yàn)橥庑侵腔畚拿鞑⒉淮嬖冢灿锌赡芤驗(yàn)樗鼈儗ξ覀兺耆桓信d趣。已逝的斯坦福大學(xué)電氣工程師羅納德?布雷斯韋爾將 SETI 比作“申請加入星系俱樂部”。“但我們得先拿到邀請函才行?！蓖呖坪罩赋觯安还芪蚁爰尤肽膫€俱樂部，都需要先提出申請。假如被俱樂部接收，我還要支付會員費(fèi)才行。”
假如瓦科赫說得對，那么僅僅傾聽外星信號是不夠的，通過空氣污染和城市燈光標(biāo)記我們的存在也不足以解決問題。要想加入“星系俱樂部”，唯一的方法只有對我們的技術(shù)特征加以控制，然后大聲向外宣布：“我們就在這里。如果你做出回應(yīng)，我們有許多精彩的故事要告訴你?！?/p>
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