尋找外星人的熱門話題

有人說，現代人談論外星人（或UFO），其實和古代人談論神仙、妖怪是一樣的。如果將這裡的「一樣」理解為心理上的，我想那是很有可能成立的。不過現代人和古代人有一件事情不一樣——現代人有「科學」而古代人沒有。　　有了科學就會有「科學研究」，而進行「科學研究」就有一系列實施的行動。沒有科學的古人會「入山修道」，這實際上是一種試圖尋找神仙、接近神仙的行動。而有了科學的現代「主流科學共同體」，雖然經常對於外星人這個話題嗤之以鼻，但他們有時候卻也會將「科學研究」的功夫做在尋找外星人這件事情上。德雷克公式：從1到1000000　　1960年，美國天文學家弗蘭克·德雷克（Frank Drake）發起了搜尋地外文明——簡稱SETI（Search for Extraterrestrial Intelligence）——的第一個實驗項目「奧茨瑪計劃」（Project Ozma）。次年第一次SETI會議在美國綠岸舉行。德雷克在會議上提出了一個公式，用於估測「可能與我們接觸的銀河系內高等智慧文明的數量」。這個公式通常被稱為「德雷克公式」（Drake equation），有時也被稱為薩根（Carl Sagan）公式。公式是七項數值的乘積，表達如下：　　N = R × fp × ne × fl × fi × fc × L　　其中：　　N　表示銀河系內可能與我們通訊的高等智慧文明數量，　　R　表示銀河內恆星形成的速率，　　fp　表示恆星有行星的概率，　　ne 表示位於合適生態範圍內的行星平均數量，　　fl　 表示以上行星發展出生命的概率，　　fi　 表示演化出高等智慧生物的概率，　　fc 表示該高等智慧生物能夠進行通訊的概率，　　L 表示該高等文明的預期壽命。　　由於公式右端的七項數值中，沒有任何一項可以精確計算或測量出來，都只能間接估計、推算得出，而各人的估算差異很大，所以得出的左端N值也就大相徑庭。極端數值竟在1與1000000（一百萬）之間。這兩個極端皆有實例。　　卡爾·薩根估算出來的N值就為一百萬的量級。他還相當傾向於相信外星人曾經在古代來到過地球。有趣的是，據說德雷克估算出來的N值卻是1——這意味著斷定宇宙中（或至少在銀河系中）只有我們地球人類是唯一的高等智慧文明。十多年前我曾聽過中國科學院上海天文台當時的台長趙君亮教授的一次演講，他在演講中逐項估算了德雷克公式右端的七項數值，最後成功地將左端的N值推算成1。所以他的結論自然就是：尋找外星人沒有什麼實際意義（因為銀河系只有我們地球一個高等文明）。搜尋外星人發出的無線電信號　　實施SETI計劃的理論依據，是和20世紀中期天體物理學進入全新階段的大背景密切聯繫在一起的。　　第二次世界大戰結束之後，大量雷達天線退役廢棄，不料人們發現這些天線可以用來「看」肉眼看不見的東西——人類肉眼可見光本來只是整個電磁輻射頻譜中很小的一段，而雷達天線可以接受非常寬闊的輻射範圍。作這種用途的雷達天線被稱為「射電望遠鏡」，於是一門新的天文學分支「射電天文學」熱力登場。一時間，射電望遠鏡成為非常時髦的科學儀器，西方不少天文學家甚至在自己家後院里也裝置一個（有點像我們現在裝的小型電視接收天線）。在20世紀50、60年代，使用射電望遠鏡得到了一系列重要的天文學發現，有人還憑藉這方面的成果獲得了諾貝爾物理學獎，「射電天文學」由此成為顯學。　　在這樣的背景之下，德雷克於1960年在國家射電天文台發起「奧茨瑪計劃」——用26米直徑的射電望遠鏡搜尋、接收並破譯外星文明的無線電輻射信號——自然是非常緊跟潮流之舉。當時德雷克曾以為果真檢測到了這樣的信號，但後來發現這只是當時軍方進行的秘密軍事試驗發射出來的；其餘的信號都是混亂的雜音。　　那麼外星人到底會不會發射無線電信號呢？這實際上也是根據地球人類的科技發展情況而作出的假設。1959年天文學家G. Cocconi和P. Morrison在Nature上發表的《尋求星際交流》一文，如今已被該領域的研究者奉為「經典中的經典」，其中提出了利用無線電搜索銀河系其他文明的構想。　　德雷克的上述計劃，通常被認為是最早的SETI行動，雖然沒有檢測到任何最初希望的信號，但也引起了其他天文學家的興趣。70年代末，NASA曾採納了兩種SETI計劃並給予資金資助，但幾年之後終止了資助。其後還有別的SETI項目相繼展開，並一直持續至今。比如後來有鳳凰計劃（Project Phoenix），它曾被認為是SETI行動中最靈敏、最全面的計劃。打算有選擇地仔細搜查200光年以內約1000個鄰近的類日恆星——假定了這些恆星周圍有可能存在可供生命生存的行星。前蘇聯科學界也曾對SETI表現出極大的興趣，在1960年代也實施過一系列搜索計劃。搜尋外星人的群眾運動　　大型射電望遠鏡雖然很先進，但它觀測所得的數據浩如煙海，要及時對這些數據進行處理卻成了難題——工作量實在太大了。於是人們想出一種經濟可行的辦法——讓擁有個人電腦的普通人利用自己電腦的閑置時間來幫助處理數據。志願參加者每次可從專用網址下載阿雷西博射電望遠鏡最新的觀測數據，利用計算機進入屏幕保護狀態時的空閑時間對這些數據進行處理，完成後可將數據發回研究人員處，再下載新的數據。研究人員稱，「這好比是在一堆乾草里找一根針，乾草仍是那堆乾草，但有許多普通人幫助，找起來可以仔細得多，所以總有一天能找到的吧——如果那根針存在的話。」當然，這項活動迄今並未取得人們期望的成果。所以也難怪許多科學家認為SETI計劃是沒有意義的。　　對於尋找外星文明的群眾運動，天文學家薩根作出了他自己獨特的貢獻——寫一部關於SETI的暢銷小說，並將它拍成電影！　　在轟動一時的電視系列片《宇宙》將他推上文化名流的地位之後，薩根為他構想中的科幻小說《接觸》（Contact）準備了一份寫作計劃，1980年12月5日分送9家出版社進行投標，結果西蒙—舒斯特出版社以預付200萬美元稿費的出價中標。為一部尚未動筆開寫的小說竟預付如此驚人的稿費，在當時實屬空前之舉。　　小說《接觸》在簽約時就預定在1984年搬上銀幕拍成電影。在薩根心目中，最像樣的文藝形式莫過於電影——據說這與他父親當過電影院檢票員有關，所以他對於電影《接觸》的籌拍十分投入。但是在好萊塢製片人眼中，SETI這樣的玩意兒畢竟不那麼吸引人，和小說的驚人身價不同，《接觸》的劇本在好萊塢成了流浪兒——從一個製片人手上轉到另一個製片人手上，轉眼十幾年過去。直到1997年電影《接觸》（常見的中譯名是《超時空接觸》）才終於公映。　　和現實中的情形不同，小說和電影中的SETI行動取得了重大成果——女主角（其實是薩根自己的化身）的研究小組真的接收到了外星發來的無線電信號，而且對這些信號解讀的結果表明，這是完整的技術文件，指示地球人建造一艘光速飛船（實際上就是時空旅行機器，乘上它可以到達織女星）。於是美國政府花費了300億美元將飛船造成，女主角艾博士爭取到了乘坐飛船前往織女星的任務，她童年的夢想眼看就要成真……　　不幸的是，影片《接觸》上映時，薩根已在半年前撒手人寰，他最終未能看到自己編劇的電影上映，恐怕難免抱恨終天。但是他的這部小說和同名電影，確實讓SETI的名字和活動更廣泛地進入了公眾的視野。「喂！我在這兒！」　　上次談到的SETI行動，實施到今天已經半個多世紀了，雖然催生了《接觸》之類的科幻作品，但迄今未獲得任何實際上的「科學成果」。於是有些人感到這樣「被動」地搜尋外星人信息還不是理想的辦法，他們要「主動出擊」，向外星人發送我們地球人類的信息。這種行動被稱為METI行動（Message to the Extra Terrestrial Intelligence），有時也被稱為Active SETI。　　METI行動主要可以歸納為兩大類：第一類是用巨型無線電天線向外星發射無線電信號，第二類是用類似「漂流瓶「的方式向茫茫宇宙送出帶有地球信息的物件，這可以稱為「宇宙漂流瓶」。　　第一類METI行動試圖向外太空發射定位無線電信號，告知地外文明人類的存在。選定目標的依據，主要是猜測那些星體有可能擁有類似地球的行星系統，因而也就有可能發展出某種類似地球人類的高等文明。迄今為止，比較有影響的向外太空發射無線電信號的METI項目共實施了四次，詳見下表：

　　這種主動向外星人打招呼的行動，與人類兒童的某些行為相當類似。例如，兒童們喜歡招惹旁人對自己的注意，他們經常會主動向旁人說：「喂！我在這兒！」　　至於「宇宙漂流瓶」方案中，最著名的自然是那張所謂的「地球名片」。卡爾·薩根曾參與過「水手9號」、「先驅者」系列、「旅行者」系列等著名的宇宙飛船探索計劃，他和德雷克（Frank Drake）設計了那張著名的「地球名片」——鍍金的鋁質金屬牌，上面用圖形表示了地球在銀河系中的方位、太陽和它的九大行星、地球上第一號元素氫的分子結構，以及地球上男人和女人的形象。1972年3月2日和1973年4月5日，美國發射的先驅者10號和先驅者11號探測器上都攜帶了這張「名片」。METI行動引發的激烈爭議　　METI行動剛一實施，就在科學界引發了激烈爭議。1974年11月6日，在第一個星際無線電信息通過阿雷西博雷達被發往M13球狀星團後，當年的諾獎獲得者、射電天文學家馬汀·賴爾（Martin Ryle）就發表一項反對聲明，他警告說，「外太空的任何生物都有可能是充滿惡意而又飢腸轆轆的」，並呼籲針對地球上任何試圖與地外生命建立聯繫和向其傳送信號的行為頒布國際禁令。　　賴爾的聲明隨後得到一些科學人士的聲援，他們認為，METI有可能是一項因少數人不計後果的好奇和偏執，而給整個人類帶來滅頂之災的冒險行為。因為人類目前並不清楚地外文明是否都是仁慈的。或者說，對地球上的人類而言，即便真的和一個仁慈的地外文明進行了接觸，也不一定會得到嚴肅的回應。在這種情形下，處於宇宙文明等級低端的人類，貿然向外太空發射信號，將會泄密自己在太空中的位置，從而招致那些有侵略性的文明的攻擊。因為地球上所發生的歷史一再證明，當相對落後的文明遭遇另外一個先進文明的時候，幾乎毫無例外，結果就是災難。　　反對METI行動的科學家並非僅僅依據猜測，他們的思想是有相當深度的。例如，以寫科幻而知名的科學家大衛·布林（David Brin），提出了他稱之為「大沉默」（Great Silence）的猜想。他認為，人類之所以未能發現任何地外文明的蹤跡，是因為有一種還不為人類所知曉的危險，迫使所有其他文明保持沉默。而人類所實施的METI計劃，無異於是宇宙叢林中的自殺性呼喊。在一篇文章中，布林提醒METI的支持者們：　　如果高級地外智慧生命如此大公無私，卻仍然選擇沉默，我們難道不應該……至少稍稍觀望一下？很有可能，他們沉默是因為他們知道一些我們不知道的事情。　　從宇宙尺度上來考慮，如果沒有一個文明認為有向其他文明發射信號的必要，那麼SETI所實施的單向搜索其實毫無意義，它註定將永遠一無所獲。　　METI的擁護者當然不會同意這樣的觀點。作為繼阿雷西博信息之後三次METI項目的主要發起者和最積極的擁護者，俄羅斯科學家亞歷山大·薩特塞夫（Alexander L. Zaitsev）堅持認為，METI對人類而言，不僅不是一種冒險，而且還非常必要。薩特塞夫認為，人類從外星文明那裡獲得的，將不是危險而是學問，外星文明可能會傳授給人類知識和智慧，把人類從自我毀滅如核戰爭、生化戰爭或環境污染中挽救過來。這種想法無疑是對幾位SETI先驅們所持觀點的一種繼承。　　這種期望地外文明來充當人類「救世主」的想法，發展到極致，就是劉慈欣筆下《三體》中的「地奸領袖」葉文潔了。只SETI不METI，就安全嗎？　　一些人士認為，人類只需實施SETI，而應禁止進行METI。卡爾·薩根後來也表達了這樣的想法，他同意「我們應該監聽而不是發射信號」，因為「比我們先進得多的其他宇宙文明，應該有更充足的能源和更先進的技術來進行信號發射」，而我們這樣做「是和我們在宇宙中落後的身份相符的」。　　不過還有一種看法認為，從地球輻射到太空中的無線電波，比如軍方的雷達系統等等，早已經很醒目地暴露了地球文明的存在位置，地外智慧生命如果存在的話，遲早都會發現這些信號。所以，對人類而言，現在保持沉默為時已晚。　　這種觀點作為支持METI的間接論據，儘管流傳頗廣，但並非如它表面看來那樣具有說服力。因為一般而言，軍方雷達信號在幾光年的範圍內，就已消散到了星際雜訊水平之下，很難被探測到。而通過大型射電天文望遠鏡（雷達）發射的定位傳輸信號就不一樣，它們的功率比前者強了好多個量級，要容易被捕獲得多。　　這種爭論雖然技術性很強，但由於缺乏實驗證據，目前也只能停留在理論思考的階段。但是，象METI這樣還沒有明確其利弊後果的事情，有什麼必要急煎煎去做呢？火星曾經是科學的大熱門　　火星在我們太陽系諸行星中非常特殊。位置適當的時候，火星可以成為天空中僅次於月亮和金星的明亮天體，它以閃耀的紅色吸引了古代東西方星占學家的目光。中國古代稱它為「熒惑」，在星占學占辭中，熒惑通常總是和凶兆聯繫在一起，比如：　　熒惑守角，忠臣誅，國政危。　　熒惑主內亂。　　熒惑者，天罰也。　　最嚴重的火星天象是「熒惑守心」，這是極大的凶兆，漢代的帝王曾經因為這個天象而撤換宰相。　　在古代西方，火星始終是戰神之星——蘇美爾人的Nergal，古希臘人的Ares，直到今天全世界通用的羅馬人的火星星名Mars，都是各自神話中的戰神。　　伽利略1610年發表他用望遠鏡所作的天文觀測之後，火星很快成為最受望遠鏡親睞的行星，隨著望遠鏡越造越大，對火星的觀測成果也越來越豐富，關於火星上的「運河」、「人臉」等等的繪圖或照片，都曾經讓一些人熱血沸騰。即使對於正統的天文學家來說也是如此，而另一些半正統的科學家關於「火星文明」的研究則更為狂熱。　　比如19、20世紀之交的美國富翁洛韋爾（P. Lowell），在亞利桑納州建立了一座裝備精良的私人天文台，用15年時間拍下了數以千計的火星照片，在他繪製的火面圖上竟有超過500條的「運河」！他先後出版了《火星》（Mars 1895）、《火星和它的運河》（Mars and Its Canals，1906）和《作為生命居所的火星》(Mars As the Abode of Life 1908）等著作，彙集他的觀測成果，並表達了他的堅定信念：火星上有智慧生物。洛韋爾用這種方式，成功地「強行」進入了天文學史——如今許多天文學史都會提到他。大科學家們的火星通訊方案　　與火星上的文明進行溝通，曾經是19世紀歐洲科學界非常時髦的事情。許多在科學上留下過鼎鼎大名的人物，比如物理學家特斯拉（N. Tesla）、發明無線電的馬可尼（G. Marconi）、優生學家高爾頓（Sir F. Galton）、數學家高斯（Karl F. Gauss）等等，都曾發表過他們設計的與火星文明交流的方案。　　高爾頓很可能是最早提出接收火星信號設想的人，1896年他在《雙周評論》（The Fortnightly Review）上發表文章，虛擬了火星人主動發送光信號與人類進行溝通的場景，他甚至設計了一組用於兩顆星球之間進行簡單語義溝通的莫爾斯代碼。而特斯拉（N. Tesla）1901年在《科里爾周刊》（Collier"s Weekly）上發表了名為《和行星交談》（Talking With the Planets）的文章，宣布已經發明出一種向火星發射無線電信號的設備，還聲稱已經用這架機器接受到了來自火星的無線電信息。不過這些說法後來都未得到確切的證實。　　另一位熱衷接收火星信號的人物是馬可尼，和特斯拉一樣，他在1919年也聲稱接收到了「來自其它星球的無線電信號」。由於馬可尼在無線電領域的聲望，這一消息立刻引來關注，他本人也決定進行接收火星信號的實驗。據《紐約時報》報道，1922年6月16日，他乘私人游輪Electra號穿越大西洋，希望在海上接收到來自火星的信息。不過在隨後接受記者採訪時，馬可尼表示「沒有令人激動的消息要向外宣布」。　　與前面那類假定火星人可能會主動和人類交流的探索活動相對應的，是設法主動與假想中的火星文明進行交流。　　數學家高斯曾設想和假想中的「月亮人」進行交流。1826年10月《愛丁堡新哲學雜誌》（Edinburgh New Philosophical Journal）刊登一篇匿名文章《月亮和它的居住者》（The Moon and its Inhabitants），其中提到高斯和天文學家格魯伊圖伊森（F. von Gruithuisen）在一次談話中認為，在西伯利亞平原建造巨型幾何圖形作為和月亮人交流的標識物是可能的。而在高斯的私人通信中，高斯曾提出過另一種與月亮人進行交流的構想。1822年3月25日他在寫給天文學家奧爾伯斯（W. Olbers）的信中，提議利用鏡面反射日光與月亮人進行交流：「分別用100塊鏡子，每個面積是16平方英尺……拼接而成後，這塊巨大的鏡子就能把日光反射到月亮上……如果我們能和月亮上的鄰居取得聯繫的話，將比美洲大陸的發現要偉大得多。」　　高斯設想的方案很大程度上與他的數學家背景有直接關係，在他看來，幾何圖形法則應該是一種外星文明能夠理解的原理，作為一種交流手段既簡潔又有效，而這些方案後來成了不斷被提及的經典構想。1909年，美國天文學家皮克林（W. Pickering）發表文章，提出通過巨型鏡面反射日光作為與火星交流的信號，在當時受到了廣泛關注。《紐約時報》甚至辟出版面進行了連續報道。一些科學人士在參與討論的過程中又提出了各種替代方案，而它們實質上都是高斯當年的另一方案——巨型幾何圖形方案的複本。　　無線電交流方案最積極的探索者，或許仍當數特斯拉。在1900～1921的20年間，特斯拉在科學雜誌和報刊上先後發表近十篇文章，闡釋他向火星發送無線電信號的構想。1937年他在自己81歲的生日宴會上，宣布已經成功製成一架「星際傳送裝置」，並聲稱通過這一裝置把能量傳送到另一顆行星上，無論距離有多遠都是有可能的。他還透露，他可能即將簽訂製造這項設備的合約。不過，這架特斯拉所聲稱的「將被永久銘記」的裝置，直到1943年他去世時，始終沒有出現在世人面前。火星文明轉變為幻想主題　　上面這些與火星文明進行通訊的方案，都是被當作認真的科學活動來進行的，闡述這些方案的文章也大都發表在當時的學術刊物上，而且參與者中不乏在科學史上大名鼎鼎的人物（比如馬可尼、高斯等）。也就是說，在當時，這是一個嚴肅的科學課題，是一個被主流科學共同體所接納的研究方向。　　但是，隨著科學的進展，人類對火星的了解越來越深入，這些課題和活動就逐漸被遺忘在了故紙堆中。因為現在大家知道火星上幾乎沒有液態水，幾乎不可能存在類似我們在地球上所見到的生命，當然也就不會有什麼「火星文明」。於是「火星文明」從一個科學課題變成一個幻想主題。　　人類創作關於火星文明的幻想作品，已經超過一百年。1898年，威爾斯（H. G. Wells）發表了小說《星際戰爭》（The War of the Worlds），講述火星人入侵地球的故事。1953年，根據這部小說拍攝了同名電影（即通常所說的《大戰火星人》）。52年後，又一部斯皮爾伯格導演的同名電影上映。除了這個在科幻史上有「貴族出身」的影片系列，還有更多關於火星文明的電影，比如在影片《紅色行星》（Red Planet，2000）中，火星大氣已經被改造成人類可以呼吸的狀況。又如影片《火星任務》（Mission to Mars，2000），講述火星上的高等智慧生物曾經發展了極為先進的文明，它們已經藉助大規模的恆星際航行，遷徙到了一個遙遠的星系，臨走時它們向地球播種了生命——所以地球上的所有生命都來自火星……毫無疑問，在太陽系各大行星中，迄今為止火星是最受科幻創作者青睞的。