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“天眼”可能已搜索到外星文明,只是识别尚待时日
发布时间: 2022-06-11 来源:未知 点击次数:

“真的希望有一天和外星人建立联系,希望这一天真的早日到来。”中科院2022年跨年演讲直播中,武向平院士表示,他相信外星人存在,原因是两个月以前澳大利亚科学家在比邻星上收到一个信号,这个信号被排除了人为干扰。

“FAST(中国大射电望远镜)收到的信号里也很可能有外星文明信号,只是我们现在还没有时间去识别。”中国科学院FAST重点实验室主任、国家天文台研究员彭勃也说。

要搜寻外星文明信号,射电望远镜是非常重要的工具,它可以拍摄数十亿甚至上百亿年前的宇宙图像,帮助人类了解宇宙起源,探测引力波等。2020年12月,美国阿雷西博射电望远镜彻底崩塌前,位于贵州省黔南平塘县的“中国天眼”FAST已成为世界上最大的单天线射电望远镜。

日前,作为历时20多年的亲历者,彭勃出版了《天眼工程:大射电望远镜FAST追梦实录》一书,全程记录“中国天眼”的诞生历程。

FAST探测的效果图

“天锅”有30个足球场大

千百年来,人类主要通过可见肉眼和光学望远镜观测宇宙,实际上来自宇宙天体的辐射覆盖了整个电磁波谱。其中诞生历史只有90年的无线电(暨射电),是人类“听”宇宙的重要方法。1932年,美国贝尔实验室的卡尔·央斯基意外发现了来自银河系中心的无线电辐射,标志着射电天文学的诞生。

彭勃说,通过观察位于大熊座方向、距离地球1200万光年的M81星系群的两张照片,可以明显发现射电望远镜的优势。在光学望远镜拍摄的照片中,这些星系群是三个孤立的星系,而射电望远镜拍的照片则显示,三者之间存在一定关系,“也就是说,射电观测能‘看到’光学不可见的星系之间的微弱联系,提供宇宙天体的‘全息照片’。”

1993年,在日本京都举行的国际无线电科学家联合大会上,包括中国在内的与会天文学家联合倡议,在地球电波环境被彻底毁坏之前,要看一眼宇宙原初模样,于是决定建造新一代大射电望远镜阵列LT(Large Telescope)。而在那之前,世界上最大的单口径望远镜是美国著名的阿雷西博射电望远镜。它建于1965年,建成时口径有305米,其身影在《007之黄金眼》等电影中出现过,被誉为20世纪人类十大工程之首。

1994年,在南仁东为代表的若干科学家牵头下,中国建造大射电望远镜的计划开始展开。经过长期反复户外考察,科学家们发现贵州喀斯特洼地很适合球反射面形式的望远镜阵的建设,最终将选址敲定在黔南布依族苗族自治州平塘县。2016年9月,FAST终于落成启用,面积相当于30个足球场,“假设它是一口能装酒的大锅,地球上每人能分到4瓶贵州茅台”。

“最早参与项目的时候,我估计要10年或者更长时间,因为大合作的大科学工程都是长期的,比方说登月计划、哈勃望远镜等,如果有机会当一回‘世界老大’,哪怕做一辈子都值得。”彭勃说。

已发现500多颗脉冲星

FAST投入使用后,很快产生耀眼的科学成果,截至2021年12月底,已发现500多颗脉冲星,是世界上所有其他望远镜同期发现脉冲星总数的4倍以上。

脉冲星是一种高速旋转的中子星,是巨大的恒星晚期“死亡”爆炸后形成的星体。地球自转一周要24小时,而脉冲星每秒旋转能达到近千次。脉冲星是20世纪60年代天文学“四大发现”之一,其研究也是天文学前沿,1974年剑桥大学卡文迪许实验室教授安东尼·休伊什即因脉冲星的发现而荣获诺贝尔物理学奖。

彭勃说,脉冲星的磁场超过地球磁场10万亿倍,这种超强磁场在地面实验室中根本无法造出来。科学家通过FAST对脉冲星进行观测后发现,引力波、黑洞等荣获诺贝尔物理学奖的重大突破,都与脉冲星有直接或间接关系,将来引力波很可能像现在的电磁波一样使人类受益。

FAST不仅可以搜索星际生命分子,还可以寻找地外文明。迄今为止,人类已发现超过4500颗太阳系外行星,在木卫二、火星和土星上都发现有地外水。此外,地球上的生命生存极限环境也在不断改写。位于加利福尼亚南部科尔特斯海深3800米处,有数百个热液喷口,周围的温度达到287摄氏度,但科学家在里面仍然发现了微生物,其中一种蓝色微生物还是首次被人类发现。2012年,一个国际科学家团队用地球深部探测船“地球号”,对日本青森县水深1180米的海底进一步向下挖掘了2466米后进行地层分析时发现,每一立方厘米沉积物中含有100个以下的极小的微生物细胞。

彭勃说,地球上和太阳系外的这些新发现,都使得地球外存在生命的可能性不断得到支持,“FAST收到的信号里也很可能有外星文明的信号,只是我们现在还没有时间和精力去识别,美国上世纪60年代就在做了”。

万一真找到了该怎么办?

虽然射电望远镜只是被动接收信号,不发射无线电信号,但探索地外文明一直是其使命之一。而科学界对是否该做地外文明探索也有分歧,分歧核心集中在是否应该对地外主动“发电报“,也就是发射无线电信号。

科学史学者穆蕴秋和江晓原合写的《地外文明探索:从科学走向幻想》一书中就提到,1974年11月16日,第一个星际无线电信息通过阿雷西博射电望远镜发往M13球状星团后,当年的诺贝尔奖获得者、射电天文学家赖尔(Martin Ryle)就发表反对声明,他警告“外太空的任何生物都可能是充满恶意又饥肠辘辘的”,并呼吁针对地球上任何试图与地外生命建立联系和向其传送信号的行为颁布国际禁令。

赖尔的观点几十年来一直都有支持者,在科幻电影和小说中尤为常见。电影《异形》中长相恐怖的外星生物来到地球后,给人类带来无数梦魇;小说《三体》中,叶文洁不顾外星人警告不断向太空发射信号,最后引来三体人,地球也被文明更为强大的三体文明降维打击。《地外文明探索》中还提出,在寻找外星文明这件事上,对人类来说更重要的问题应该是:万一真找到了该怎么办?

“事实上,阿雷西博射电望远镜发往M13球状星团的信号是发射到25000多光年之外去的,人类收到对方应答最早也是在5万年之后了。所以讨论它是否会引来外星人有点‘杞人忧天’,这也是人类在近邻宇宙寻找地外文明的原因。”彭勃说,而且近邻宇宙中诸如小行星撞击地球等事件的概率还是颇大,就更需要天文学发挥作用了。

2021年10月31日,武向平还透露,中国将建设另外五台同级望远镜,和现在的FAST组成巨大阵列,届时,中国的天文探索将领先世界天文探索50年。

《天眼工程:大射电望远镜FAST追梦实录》

彭勃 著

上海科技教育出版社2021年9月版

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彭晓玲

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天文学天文望远镜天眼工程

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