如何解讀新聞「發現疑似超級外星文明『戴森球』跡象」?

相關問題:可能發現了一個戴森球是怎麼回事? - 天文學

 據國外媒體報道,KIC 8462852恆星系統位於1480光年之外,科學家在該系統中發現了奇怪的現象,一系列奇異的光波動現象無法用現有的理論進行解釋,因此有理論指出,這可能是我們發現的外星人星際工程的證據。根據這個理論,當有一個巨大的物體通過恆星前方時,會導致恆星亮度發生微弱的改變,該方法也被用於發現系外行星,不過這次我們發現了不尋常的現象。暗示這可能是一個外星軌道建築,運行在恆星周圍的軌道上(即所謂「戴森球」)。

 KIC 8462852恆星系統距離我們1480光年,這個距離其實不算太遠,但我們目前的技術仍然無法抵達。開普勒望遠鏡從2009年開始就持續對目標恆星進行監視,尋找微弱的亮等變化,以此發現系外行星。這次公布的數據中,科學家發現了奇怪的地方,顯然這不是一顆行星,恆星光信號波動的現象暗示有一個較大的物體通過了恆星盤面,有可能是外星人的能量站,或者說是超級油井。

 從圖中可以看出,一系列的光波動目前仍然無法解釋,耶魯大學科學家Tabetha Boyajian指出,我們從來沒有見過這樣的恆星信號,以為是探測器出現錯誤。但是檢查之後,也沒有發現問題,因此這個信號可能是真實的。如果這顆恆星被外星人利用,那麼其周圍會布滿各種軌道建築,以最大限度汲取光能。這就會導致恆星亮度發生改變,下降到原來20%的水平。該現象發現於2011年,每次活動呈現周期性,大約5至80天,這段光變曲線與其他恆星有所差別。

 加州大學伯克利分校、搜尋地外文明研究所等機構也在推進地外文明搜尋,目前科學家建議我們應該尋找恆星周圍的人造建築。因為高級文明需要使用大量的能量,恆星上取之不盡的能量是可開採的。如果某個恆星系統被先進的外星文明殖民,那麼會產生大量的中紅外波長信號,由此可發現外星文明。



10151024更,我把所有我覺得專業的辭彙都在原文出現的地方解釋一下好了!

可以從這個地方找到這文章。http://arxiv.org/abs/1509.03622。總體上說,文章中沒有提到和外星人的一毛錢關係,最後用彗星掩星的方法解釋了恆星光度的變化。當然學術論文和作者在接受採訪時的回答肯定不能一樣,一有記者問,都想說點有意思的東西嘛~

文章標題:

這篇文章的名字叫做 Planet Hunters X. KIC8462852 - Where"s the flux? 大意就是「行星獵手X,KIC8462852-它的流量都去哪了?」 KIC8462852是這顆星的名字,而流量是指單位時間被過單位面積的光的能量。所以標題翻譯成大白話就是:

有顆星怎麼就變暗了?

翻譯一下摘要:

通過kepler計劃,KIC8462852被觀測到了不規則形狀非周期性的光變(就是亮度變化),下降輻度達到了20%,時間可持續5到80天。作者分用高解析度光譜,光譜能量擬合觀測了目標,並對光變曲線做了傅利葉分析。他們發現這顆星是個主序的F3V/IV星(F表示恆星的類型,大概在6500K上下),自轉周期0.88天,紅外波段沒有明顯的增強。文章中給了很多解釋,但都有困難。他們考慮了塵埃的作用,覺得這是由那顆星周圍的彗星引起的。

摘要給出了這篇文章的工作。和外星文明一毛錢關係都沒有啊。。

光變曲線:

看看這顆星的光變曲線是什麼樣的:光變曲線就是亮度隨時間的變化。下圖可以看出,這顆星大部分時間裡,亮度是沒有啥變化的,但是在Time=800和time=1500多一點的地方有一個特別明顯的下降上升過程,而且time過了1500後,亮度開始有明顯的波動。

給出一點細節

以上就是摘要中提到的不規則非周期光變。
那規則周期的光變是啥樣的呢?正好答主就是做規則周期光變的方向的,來上一些一般意義上的周期變星(變星就是亮度會變的星星)的光變曲線以做對比。

(在逗我、、)
(其實我們看到這文章中的光變曲線,第一反應是望遠鏡壞了)

=======================回到本題文章中===============================
文章中對光變曲線做了傅立葉分析。傅立葉分析是個神器,他能把時間信號中的周期信息提取出來。

唉,看來這顆星也不是完全沒有周期嘛,只是周期隱藏得比較深,人眼不能一下子看出來。這顆星的光變曲線有個0.88天的周期。如果這是自轉周期,那麼對應的自轉速度是84 pm 4km s^{-1},對應的最小恆星半徑是1.46個太陽半徑,與F型星的半徑一致。他們又用了短時傅立葉變換(short-term fourier transform)(好吧我承認我也不知道這是啥),發現數據分成20天的短部分。

來看光譜:

光譜就是把一束普通的光分解成像彩虹那樣的光~

他們用西班牙的一個2.56米望遠鏡拍了R=47000的高解析度光譜,得到了恆星的基本參數,F型星,6750K。不過這顆星的光譜看起來很一般,沒啥特別的,只是發現了從恆星到我們之間有個鈉D線,這團星際介質(星際間的物質)的速度是20 km s^{-1}

成像!

之前都是測光和光譜的觀測,現在要去拍照片了!
已經有的照片說這顆星的點擴散函數(就是。。一種函數,並不重要,不好解釋)有點怪,可能有一顆伴星呢!作者用keck望遠鏡的自適應光學技術拍了一張新的照片,果然有一顆距離是2角秒的伴星。

上圖是不是覺得星點不是很圓?很可能有一顆伴星沒有被分解開,然後大keck一出手,效果拔群。
自適應光學也是西方的核心科技,大家從小就聽說星星會眨眼睛,這對普通人來說可是很美麗的事情,但是對於天文學家,眨眼的星星看起來會更胖更大,如果有兩個星離得很近,就可能看不清楚了(如上圖),自適應光學就是可以消除星星眨眼這個現象的技術,特別厲害,聽說國內還沒有。

(這圖像居然是用IDL處理的呢233333)文章中說還不清楚是不是物理雙星。就算是物理雙星,兩顆星的距離也有885個天文單位,次星也不可能影響到主星的活動。

所謂物理雙星就是兩顆星有物理聯繫的雙星,因為有可能我們看到兩個離得近的星只是「投影方向」離得近,其實距離很遠。

下一段有點煩,做了做光譜分析,不想看了,直接跳過看解釋吧。

是儀器壞了么?好像不是,作者仔細檢查了原始數據,認為光變就是真實的,astrophysical in origin.

那就是內稟的光變了?作者認為,這顆星沒有紅外超(紅外波段的異常),也沒有發射線,溫度也低,不太滿足變星判據。

外部光變?不可能是那顆伴星的,因為伴星很暗,造不成如此大幅度的變化。
環恆星塵埃的遮掩?就是如果這顆星周圍有好多塵埃,一會兒把星給遮上了,一會兒把星露出來,那麼有可能造成亮度的變化。這顆星沒有紅外超和吸積盤的證據,所以它不是年輕的金牛座T型星。可能是氣體為主的原始行星盤的作用,也可能是拉碎的彗星。甚至是行星系統碰撞的後果。

文章的總結是這麼說的:

在這個文章中,我們展示了一個開普勒視場中獨一無二的源(源就是目標星的意思啦),KIC8462852。我們展示了對這顆星和星的周圍環境的觀測,分析了這顆星奇特的和不奇特的特性。奇特是指光變曲線的下降,不奇特是指它只是一顆普通的F型星。我們呈現了大量的方法去解釋這顆星的光變,大多數是不成功的。但是,我們認為彗星是最引人注目的解釋。
對KIC8462852的觀測應該繼續,以解決它的謎團。首先,長時間的測光觀測應該開展,以便觀測到下一次光度下降現象。知道有沒有下一次的光度下降是很有幫助的。如果有,那是周期性的么?大小和形狀會變化么?一方面,下降的越多,那麼缺少紅外發射的問題就越大。同樣地,在彗星解釋中這不會再有下一次光度下降了;下降存留的越久,軌道周圍物質分布就越遠。得到下降光變曲線的顏色信息能幫助決定不為人所知的塵埃的大小。在另一方面,是行星系統碰撞的後果,由殘骸引起的光度下降會在2017年五月重現。不幸的是,預言在2015年4月出現的現象沒有觀測到。在和MEarth團隊的合作下,對目標源的觀測一從2015年秋天開始了。這會讓我們建立一個堅實的觀測對比。
有些被提到的方法因為缺少紅外超而被否定,但是彗星的解釋也要紅外超啊。不過,如果這是一個有時間有關的現象,現在本應該能觀測到紅外超。在彗星的解釋中,隨著彗星團通過近心點,紅外發射的水平會變化得很快速(它們凌星時也是)。WISE的觀測在Q5時被開展(我也不知道WISE是啥,但Q5表示的是開普勒望遠鏡觀測的時間段),所以觀測到紅外超也是有可能的。我們承認在紅外波段長時間的監測要求大量的資源和設備,當光學波段發現變化後,再用紅外波段觀測才是墜吼地。
我們最好的理論要求有一群的系外彗星。一方面,我們想像如此密集的彗星會被一顆路過的恆星的擾動所引起。事實上,真有這一顆星在旁邊,如果這顆伴星靠近KIC8462852,但是沒有被束縛住,也是能引起大量的彗星進入主星的臨近區域的。在另一方面,如果伴星被引力束縛住了,它會把彗星的偏心率吸得變大。測量伴星相對主星的軌道和運動會告訴我們是否它被束縛,然後我們就能做出更加嚴格的預言,預言出更好的時標和重複出現的時間。最後,彗星能釋放氣體,如果能觀測到氣體,也能證明我們的假說。


我猜最高贊@李剛的答案一定沒讀這篇文章 http://arxiv.org/abs/1510.04606


參見我的另一個回答 可能發現了一個戴森球? - 知乎用戶的回答
P.S. 這兩個問題可以合併了


一千多光年,以對面的技術,我們能看到對面修戴森球了,對面是不是差不多正好看見我們修長城?就算不考慮超光速的各種黑科技,也不考慮對方科技的進一步發展,現在的地球也在對方可以到達的範圍內了。最後提一下三體,如果黑暗森林的說法是真的,我們很快就能看見對面爆炸了,如果是二向箔那種光速擴散的武器,我們是不是只剩下一千多年?!

……………………………………………第二天的分割線………………………………
突然發現自己傻逼了,在黑暗森林的體系下如果對面這麼暴露自己然後迅速被滅了,在我們看見對面作死的同時二相箔離我們也不遠了。我們剩下的時間等於光從KIC 8462852跑到最近的「二相箔發射站」的時間+「二相箔」返回KIC 8462852的時間再加上1480年,然而這個倒計時在1480年前甚至更早就開始了。地球啥時候被毀滅主要取決於「發射站「離這顆恆星有多遠,而且這種光速的毀滅沒有任何辦法預知,看到的同時就被打死了。
我從沒有這麼慌過。
ps:二向箔只是個比喻,三體里歌者發現地球文明有機率逃過光粒就發射了二向箔,如果它發現地球有超光速航行手段會不會用拿出光速擴散,光也逃不過的大殺器?
所以如果對面沒有光速航行能力我們應該是安全的,如果對面有這能力但沒被發現,我們有機率面臨星際難民的入侵。如果對面有這能力還被發現了,我們或許會面臨某種光速擴散的大殺器,比如伽馬射線暴之類的。


謝邀,戴森球這玩意修不得啊,黑暗森林裡的蟲子都看見了……


這新聞下的各種言之鑿鑿的評論總讓我想起一句話:

「皇上種地肯定用的是金鋤頭」


熱衷於科學話題是好的,大膽假設的時候別忘了小心求證啊。


距離二向箔打擊還有1480年


戴森球和黑暗森林到底哪個厲害啊?在線等!我馬上要做眼保健操了,做好了過來看


http://arxiv.org/abs/1510.04606

昨天的文章,還沒仔細看。


前幾個月還發現了50億年前銀河信號了呢,結果原新聞一挖出來就是個望遠鏡宣傳,什麼「大新聞」都是各大媒體網站文科出身天文半點底子沒有的科普編輯腦洞里開出來的
附上提到的回答,看完了就應該明白今天這個新聞其實是啥了:
http://www.zhihu.com/question/32018684/answer/54309532


我來告訴你們吧,其實是一團義大利飛面在曬太陽......


個人覺得戴森球好假,就像原始人設想現代人怎樣飛離地球一樣。。。蠢。相信真正意義上的高級文明會有辦法直接從恆星上提取出氫元素來核聚變,而不會用這種高消耗低效率的方法獲得能源。


這顆恆星旁邊的灰太多了。


知乎首次發言,本回答針對 @浪客 回答下的評論,也勉強算這個問題的間接回答吧。

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有不同意見很好,但你們這麼多人圍攻 @笪小強,還帶人身攻擊,不免讓人看不下去。個人認為他的質疑是有一定道理的。

首先,物理學中並沒有「低熵流」這個概念,一個系統怎麼減少自己的熵呢?利用外界的能量(通過物質)。舉個例子:

  1. 封閉系統 「100攝氏度的鐵塊A + 0攝氏度的鐵塊B」,最終會達到熱平衡「50攝氏度的鐵塊A + 50攝氏度的鐵塊B」,這個過程是不可逆的,熵增加了。
  2. 開放系統 「50攝氏度的鐵塊A + 50攝氏度的鐵塊B」 + 外界(爐火、冰箱), 「50+50」系統利用外界的能量(通過物質傳遞),可以重新回到「100+0」狀態,「A+B」的熵減少了。

這裡,「鐵塊A+B」系統通過引入容易用來做功的能量(從高溫熱源火爐),排放出不容易做功的能量(給低溫熱源冰箱),而達到了想要的狀態(低熵)。

為什麼生物圈(例如地球)可以維持遠離熱平衡的低熵狀態(詳見「耗散系統」)?因為從太陽(高溫熱源)吸收能量,給宇宙(低溫熱源)排放能量。

熵增加原理的等價表述:不可能把熱量從低溫物體傳遞到高溫物體而不產生其他影響。

排放向外太空的能量,回不到太陽裡面去了。所以總的熵增加了。

簡單估算一下:

地球半徑約為r = 6000公里,地球到太陽距離s = 1.5億公里。
太陽向四周均勻輻射能量,球面面積 4*pi*s*s,地球接收能量的截面,pi*r*r。
地球截獲太陽能量的百分比 r*r/(2*s*2*s) = (0.6萬/(3億))的平方 = (1/5萬)的平方 = 25億分之一。

太陽每釋放25億份「太陽能「,地球接收到1份「太陽能「。

把地球看作一個黑箱,地球整體溫度不變,那麼必然也向外正好輻射1份能量(等於1份「太陽能「,由此可估算理想情況下的行星溫度,詳見斯特藩-玻爾茲曼定律)。

吸收太陽一份能量--釋放同樣多的另一份能量。那麼地球這個黑箱對外界的影響是什麼?

淺顯地說,吸收了短波(太陽溫度高),釋放出同樣能量的長波(地球溫度低)。(詳見黑體輻射定律)

而短波(例如可見光)更容易利用(例如光合作用),長波(例如人體的熱輻射),更難被利用。

從光子的角度來說,短波(高頻)意味著能量更高,長波(頻率低)則是低能量光子。

生命在這個過程中的影響是什麼?粗略地打個比方:

  1. 如果有生命:100份攜帶200能量的光子進來了,地球上的生命利用這些高能光子降低自己的熵,又將200份攜帶100能量的光子釋放到宇宙中去。
  2. 如果沒有生命:100份攜帶200能量的光子進來了,又將200份攜帶100能量的光子釋放到宇宙中去。

生命只是在必然浪費的這個流通過程中,加以利用罷了。

在這個流通過程中,吸收容易利用的能量,降低熵,再排放出不容易利用的能量。首先要知道如何利用能量,於是便有了信息(智慧)的概念。用1份能量獲取信息,再用99份能量改造自身,從而保持自身的低熵狀態,這也是生命的獨特之處。

可見,熵並不是什麼神秘的物質,只是能量(利用的難易程度)的另一種說法。

除非控制/影響恆星的聚變,生命的存在並不會消耗宇宙"寶貴"的「低熵資源」。

除了太陽能之外,人類還「浪費」了什麼原本可以節約(為外星文明儲存)下來的能量呢?

只有地球本身的化石能源。那麼來粗略算一下與恆星能源相比,地球上有多少化石能源。

從上面已經知道,太陽輻射出能量的25億分之一,被地球截獲了。就高估其中百分之一被完全轉化為化石能源,積累了25億年吧。

這樣一來,地球積累的化石能源的總和是多少?太陽一年輻射能量的百分之一。(遠遠高估了)

一個可以造戴森球的文明,沒有必要為了這點能源遠征1000光年吧?

提到熵的知友,應該是受經典熱力學中「宇宙熱寂說」的影響,由於引力系統是「負熱容」(即系統能量越小,動能(即溫度)越大),個人認為這個說法實際是不成立的。宇宙生命的結局可能是,所有恆星能量都耗盡了。

最後從個人幼稚的觀點分析一下地球被遠征的幾種可能,博大家一笑:

  1. 阿凡達結局...對於高級文明來說,至少原子以上層面的操作並不成問題(例如用氫和氧生成水)。那隻能是對某種稀缺元素(原子)的掠奪。太陽系中應該不存在此類物質。
  2. 路過...修高速公路,踏平一個螞蟻窩。從目前觀測情況(外星文明跡象稀缺)來看,個人認為概率不大。
  3. 關燈...節約太陽能源,從宇宙目前開了這麼多燈來看,暫時概率不大...(宇宙晚期可能會有)
  4. 宇宙大戰波及...從目前平靜的觀測現象來看,宇宙並沒有爆發大規模衝突,暫時概率不大。
  5. 黑暗森林...這方面分析太多,就不多嘴了。
  6. 其他

這裡只是從我自己所了解的知識出發,說出我的觀點,並沒有抨擊哪一位的意思。希望各位在談論自己不夠熟悉的領域時,面對合理的質疑,能心平氣和與之探討,促進自己的思考(而不是人身攻擊)。

有很多表述不嚴謹的地方,如果對其中某點有疑問,歡迎提出來,我儘力與各位探討清楚。


總想搞個大新聞!


以下是方舟子的科普文章《我們孤獨嗎?》:

地球之外是否有生命?是否有智能生物?是否有文明?早在兩千多年前,古希臘的哲學家就已經在認真思考這些問題了。其中有一位如此寫道: 「在一片曠野中只有一株麥子,和在無限的宇宙中只有一個生命世界,都 是不自然的。」當哥白尼發現了地球不是宇宙的中心後,這些問題又被再 次提了出來。布魯諾即認為,宇宙是無限的,到處都有生命世界。這種觀 念使他被處火刑。但以後一些的天文學家繼續思考這個問題,比如惠更斯 就寫過論文說明外星人應該是什麼樣子。

這些當然都只是沒有證據的哲學上的思考。直到1877年,義大利天文 學家西亞帕拉里(Giovanni Schiaparelli)才似乎發現了證據:他從天 文望遠鏡中看到了火星上有「河道」(canali)。河道一詞被翻譯成英語 時變成了「運河」(canal),這個誤譯激勵了美國商人勞威爾(Percival Lowell)投身火星觀察,在亞利桑那州建了一個天文台。到十九、二十世 紀之交,勞威爾已發現了數百條火星運河。他認為這些運河是火星人所開 鑿,而火星人能夠一致合作從事如此巨大的全球性工程,表明他們的文明 程度和技術水平都遠勝於地球人。美國作家威爾斯(H.G.Wells)在1898 年出版的科幻小說《世界大戰》,描繪了火星人入侵地球的景象。從那以 後,火星人做為外星人的代名詞,融入了美國通俗文化。以後的天文學家 們用解析度更高的望遠鏡觀察火星,勞威爾的「運河」便不再存在了,但 是他們發現火星表面的暗度會發生季節性的變化,這會不會意味著火星上 有按季節生長的大片植物?1965年美國太空探測器水手4號飛過火星,傳 回了22張照片,清楚地表明了火星就象月球一樣,是一個布滿隕石坑的荒 涼、死寂的世界。1976年,另一個探測器海盜號在火星著陸,不僅沒有找 到任何生命的跡象,在火星的表層,連有機物的痕迹都未探測到。

至此關於火星有無生命的問題似乎有了結論了。直到1996年,美國航 空航天局(NASA)的科學家宣布從一塊在南極洲發現的、據信是在一萬三 千年前從火星飛來、年齡為45億年的土豆大小的隕石中發現了火星在那時 候存在微生物的四條證據。他們承認,這四條證據的每一條分開來看,都 可以有非生物的解釋,但合在一起,卻強烈表明火星曾經有過微生物。盡 管其他科學家大都不接受這樣的結論,但這一發現經過媒體的渲染,卻重 新激發了探測火星的興趣。這一年的年底,NASA連續發射了兩顆火星探測 器,傳回的圖像表明,火星表面上曾經有過河流、湖泊甚至海洋。這些圖 像經由互聯網傳遍了全世界,使得全球性「火星熱」持續不退。地理證據 表明,在38億年前,火星要比現在更溫暖、潮濕,大氣層更厚,更適於生 命生存。那麼,有沒有可能找到化石?甚至在火星的地下還有生命存在? 以後的幾年一系列的火星探測器將被發射去研究這些問題。預計到2010年, 將會在火星上建立起全球定位系統和計算機網路。地球上的互聯網用戶將 能夠隨時看到火星探測器連續不斷地發回的錄象。這樣,我們就把互聯網 延伸到了地球之外,隨時可以虛擬地訪問火星了。

在太陽系的九大行星中,除了地球之外,火星是最適宜生命生存的。 如果沒能在火星上找到任何生命存在的跡象,那麼別的大行星上就更無可 能。但是太陽系還存在許多衛星值得考察。近年來越來越引起注意的是木 星的衛星歐羅巴。這顆衛星覆蓋著厚厚的冰層,冰層底下可能是深達100 公里的海洋。新近在南極洲的冰下湖泊發現了微生物,使得人們更堅定了 這種信念:只要有水,有有機物,有能量,就很可能有生命。宇宙中到處 存在天然合成的有機物,包括氨基酸、核苷酸鹼基等構成地球生命的分子, 由隕石帶到各個星球。能量也到處都可以找到,除了陽光之外,火山也能 提供能量。所以最稀少也最關鍵的是水。歐羅巴上是否有海洋?是否有生 命?預定在2003年發射的一顆探測器將試圖回答這些問題。

如果能在火星或太陽系的其他地方發現生命,也一定是非常簡單的微 生物。地外文明只能在太陽系之外找,而按我們現在的技術水平,那是可 望而不可及的,只能等他們主動來跟我們聯繫了。如果其他地方存在高度 發達的文明,而他們又象我們一樣好奇,熱衷於尋找別的文明,他們會采 取什麼樣的方式呢?大家馬上想到的,可能是「乘飛碟尋訪」。但是現實 並不象幻想那麼美妙。由於各個星球之間距離極為巨大,乘飛船漫無目的 地漂游乃是一種極其昂貴、效率極低的選擇。最為便宜、方便的是發射含 有信息的無線電波。無線電將以光速傳播,並可向各個方向發射。1960年 開始,人類就開始監聽從茫茫太空中傳來的無線電,試圖發現其中包含有 智能信息,還因此無意中發現了脈衝星。但是這種監聽面臨著一個問題: 宇宙中充滿了各種天然形成的無線電波,地球上也存在著各種各樣的人工 無線電波(電台、電視、無線電通訊、雷達等等)的干擾。面對一架射電 望遠鏡所收集到的巨額數據,研究人員只能限定在一定的頻率範圍內研究 較強的信號。宇宙無線電的背景噪音的頻率大多低於1千兆赫茲,而人工 無線電噪音的頻率大多高於10千兆赫茲,在兩者之間是相對平靜的頻帶。 宇宙中含量最多的物質中性氫發射的無線電頻率為1.42千兆赫茲,另一種 物質羥基的發射頻率為1.64千兆赫茲,二者剛好都位於平靜頻帶。氫和羥 基合起來變成水,所以1.42到1.64千兆赫茲之間的頻帶被稱為「水孔」。 如果水的確是生命的普遍基礎,那麼地外文明最有可能選擇在「水孔」頻 帶發射信號。目前尋找地外文明的項目都從「水孔」開始監聽,以後再擴 大監聽範圍。

但是如果地外文明離我們非常遙遠,他們發來的信息可能就淹沒在那 些被忽視的微弱信號之中了。如果要進一步分析微弱信號,又不是任何一 台計算機所能勝任的。有人想到,每時每刻世界上都有難以數計的個人計 算機開著卻無所事事,只是在運行花哨的屏幕保護程序,為什麼不利用互 聯網把這些個人計算機聯合起來組成一台超型計算機呢?事實上以前已有 計算機愛好者通過並聯運行的方式破譯密碼,也有許多數學愛好者用類似 的方式尋找大素數。受此啟發,加州大學伯克利分校的「尋找地外智能」 研究組於1999年5月正式啟動了「家中尋找地外智能」(SETI@home)項目。 每天,他們將從世界上最大的直徑305米的阿雷西伯(Arecibo)射電望遠 鏡收集來的巨額數據拆散成無數小塊,通過互聯網送到加入這一項目的個 人計算機。這些計算機在處於閑置狀態時即以「屏幕保護程序」的方式自 動對這些數據加以處理,處理完了又通過互聯網送到伯克利,在那裡匯總 研究。用這種方式,可使分析工作的敏感度增加十倍。只要有一台能夠上 網的個人計算機就人人能夠參與這個項目,對計算機的本職工作無影響, 也不會大幅度增加聯網的時間(只需在傳輸數據時聯網,整個過程只有幾 分鐘)。到現在,已有一百七十多萬台計算機加入了這個項目,運行時間 累積達到了二十萬年,成了有史以來最大的一項計算機工程。公眾對尋找 地外文明的興趣,顯然是遠遠大於破譯密碼和尋找大素數的。但是,破譯 密碼和尋找大素數能夠有較為確切的結果,而尋找地外文明的結果極為渺 茫。事實上,若我們能在有生之年發現任何存在地外文明的確切證據,是 極為運氣的。但是,如果我們不去找,那麼運氣也許永遠不會降臨。

這樣的運氣會有多大呢?在1950年,物理學家費米問道:理論上人類 能夠在一百萬年以後飛行到銀河系的各個星球,如果我們能,那麼那些比 我們早進化一百萬年的外星人也應該能。那麼為什麼他們還沒到地球來? 他們究竟在哪裡?費米的意思,是我們在銀河系中很可能是孤獨的。其實 對這個所謂「費米悖論」很容易反駁:可能沒有哪個文明能夠在銀河系各 處殖民,可能我們離其他的文明都過於遙遠,可能還沒有哪個文明進化到 能夠在星際旅行的程度,可能已有外星人在很久以前訪問過地球又走了, 當然也有可能外星人正不為我們所知地觀察著我們。1960年,美國天文學 家德雷克(Frank Drake)試圖定量地說明外星人存在的概率,提出了一 個計算公式。這個「德雷克方程」本來只是開玩笑,沒想到現在卻被正兒 八經地寫入了天文學教科書。這個方程很簡單,人人可以掌握:

N = R * f(p) * n(e) * f(l) * f(i) * f(c) * L

其中N表示銀河系中「通訊文明」(即能發射、監聽星際通訊)的數目。 右邊各項為計算這一數目的參數,*為乘號。

第一個參數 R 為每年在銀河系中形成的「適宜」恆星的數目。銀河系每 年都有新恆星誕生,有的適宜於生命生存,有的不能。太陽系剛好處於銀河 系的適宜帶,既不在暴烈的河系中心,也不太靠近河系邊緣(邊緣地帶的星 雲沒有足夠的重元素產生行星)。各位天文學家對此數目的估計分歧不大, 在每年五到二十個之間。讓我們樂觀一點,設定R=20。這是唯一一個我們比 較有把握的參數。後面的參數從左到右可靠性越來越低。

第二個參數f(p)表示 R 之中具有行星系統的比例。在形成恆星的過程 中,星雲不停地旋轉、坍塌,速度越來越快,最後有兩種可能的結局:或者 形成兩顆恆星即雙星,或者只在中央形成一顆恆星,而周圍形成了行星系統。 一直到幾年前,我們都不知道除了太陽系,宇宙之中是否還有別的行星系統。 但近年來在太陽系之外我們已發現了至少二十幾顆行星,而且這個數目還在 不斷增加。看來行星系統在銀河系中普遍存在。讓我們假定星雲形成雙星和 行星系統的可能性相同,即f(p)=0.5。

第三個參數n(e)是一個行星系統中,處於「適宜帶」的行星數目。行星 要適於生命生存,不能太靠近恆星(太熱),也不能太遠離恆星(太冷), 在兩個極端之間有一個適宜帶,只有在那裡才能有水存在。顯然在做此假設 時,我們把水當做了生命的必要條件。並不能排除存在不依賴水的生命的可 能性,但根據我們的化學知識,水是最適宜生命的。在太陽系中,處於適宜 帶的行星有三個:地球、金星和火星。讓我們保守一點,將這個數目設為1: n(e)=1。

第四個參數f(l)表示處於適宜帶的行星中實際產生了生命的比例。並不 是任何處於適宜帶的行星都能產生生命的,還跟行星的地質、地理條件有關 系。在太陽系中,有三顆大行星處於適宜帶,我們確切地知道地球有生命, 金星無生命,火星可能有或曾經有過簡單的生命。讓我們保守一點,設定每 五顆處於適宜帶的大行星中,只有一顆能產生生命,即f(l)=0.2。

第五個參數f(i)表示在有生命的行星中,進化出智能生命的比例。這是 一個分歧最大的問題。有的認為在地球上經過了三十幾億年的進化,在生存 過的幾十億個物種中才有幾種有智能,可見智能生命的產生極為罕見。也有 的認為我們現在只知道一個生命世界,而它是有智能生命的,就我們所知, 產生智能生命的可能性就可算是百分之百。對這個問題,我們不妨這麼看: 既然智能是一種很好的適應環境的方式,那麼在自然選擇的作用下,經過無 數的試錯,只要有足夠的進化時間,從無數進化途徑中出現一條通向智能, 應該是必然的。當然,這並不是說存在一條通向智能生命的直線進化方向, 而是說智能進化途徑只是同時存在的許多進化途徑中的一條,而且這一條也 不是註定會產生人類(在其他條件下完全可能產生其他的智能生物)。有了 這些說明,我們不妨把這個參數樂觀地設為:f(i)=1。

第六個參數f(c)表示在智能生命中,能夠發明星際通訊技術的比例。這 個問題同樣難以回答。在地球上,我們知道人類發明了這種技術。但是其他 的智能生命,象猿、海豚、鯨,都沒有技術。讓我們再樂觀一回,將這個參 數設為f(c)=0.5。

我們先不管最後一個參數 L ,把以上的設定結果代入方程計算一下:

N = 20 * 0.5 * 1 * 0.2 * 1 * 0.5 * L = L

這是個有趣的結果:銀河系中通訊文明的數目等於一個通訊文明平均能 夠生存的年數 L 。但是沒有人能夠知道這個 L 究竟會有多大,連估算都無 法做到。如果我們按費米顯然過於樂觀的估計,每個通訊文明的平均壽命為 一百多萬年,那就意味著銀河系中存在一百多萬個通訊文明。聽上去似乎數 目巨大,但是,與銀河系存在的大約四千億顆恆星相比(象銀河系這樣的星 系在宇宙中還有幾十億個!),這個數目就微不足道了。它表明通訊文明是 非常稀少、分散的,難以有相互接觸的機會。

沒有任何理由認為一個通訊文明能夠永世長存。宇宙中有許多外界因素 能毀滅生命世界。比如,宇宙中最有威力的現象伽瑪射線大爆發,就能使方 圓幾百光年內的生命滅絕,而我們每年能夠觀察到幾百次這樣的爆發。文明 的高度發展也許有可能預測、防禦這樣的災難,但是另一方面,卻也能導致 自我毀滅。我們人類也只是近五十年來才進入了通訊文明階段,但是同時也 擁有了完全毀滅自己的能力:且不說我們對自然生態的破壞和對環境的污染, 光是現存的核武器儲備,就足以毀滅整個地球幾百次。如果我們要在宇宙中 發現鄰居,如果我們要讓鄰居們發現,關鍵是自己要生存下去,並儘可能地 延長壽命。


轉眼已經到了201705了,說好的新觀察有結果了嗎?


確定不是洋蔥?


能製造這種能源利用裝置的。可以知道應該能夠隨意製造適宜其生存的環境。
改造行星變得宜居之類的事也不會太難。


建造戴森球是有穩定過程的,所以必然有軌跡可尋。這顆恆星光線被遮擋的過程並不穩定。


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