摘要:我們能夠發現多少地外文明的存在, 取決於一個文明能夠存在的時間。
宇宙如同一片黑暗的森林, 每一個文明都是帶槍的獵手,
這是劉慈欣在《三體》中闡述的宇宙觀, 在「黑暗森林法則」裡, 我們能夠想像到的「太空外交」, 只有警惕與惡意。 可似乎劉慈欣本人也並非「黑暗森林法則」的信徒:「探索才能真正理解這個世界, 停在這裡是沒有未來的。 太空就在那兒, 我們必須去。 」這是去年他在極客公園創新大會上表達的觀點。
劉慈欣將人類比做一個整體, 從宏觀的角度來看, 人類一定會去探索宇宙, 但在這條探索的路上, 還只有少數一些人在躬身力行。
來自加州大學伯克利分校的 Andrew Siemion 就是其中之一, 他是地外文明搜尋組織研究中心(SETI)「突破傾聽」項目的主管, 這一項目於 2015 年立項, 由矽谷著名投資人尤裡·米爾納與霍金等人共同發起,
當資本遇上科學
「突破傾聽」是尤裡·米爾納和霍金聯合發起的「突破」系列專案中的第一個, 計畫在十年內動用地球上最為先進的一些射電天文望遠鏡來尋找地外生命的跡象, 「我們把它稱為矽谷的尋找方式, 也就是說整個的搜索項目都是開源的, 我們收集的所有資料都可以向公眾公開, 並且會邀請全世界的人和我們一起共同尋找。 包括分析我們的資料, 使用他們專業的技術, 比如 AI 和深度學習, 來共同進行地外生命的搜尋。 」在極客公園創新大會 IF 2018 的現場, Siemion 說道。
對 Andrew Siemion 和他所在的 SETI 研究所而言, 來自矽谷的這筆資本的注入是至關重要的, 「曾經我們每年只能用到二三十個小時的天文望遠鏡, 現在, 我們每年能花上數千個小時, 在全世界最好的設備上進行觀測。 我很難描述這樣的改變有多麼重要, 這是一次革命, 」Siemion 曾對媒體如此感慨道, 現在, 「突破傾聽」專案每天收集到的資料幾乎等同於 SETI 以往一年收集的資料總和,
資本不僅僅為科學研究提供了便利的設備, 米爾納等投資家的幫助還讓 SETI 留住了大量的科研人員。
據 Siemion 回憶, 早些年 SETI 的資金鏈一直處在一個非常不健康的狀態, 在過去大概半個世紀左右的時間裡, SETI 的資金鏈時而充沛, 有著大量的資金湧入, 時而斷裂, 整個研究所都會陷入運維艱難的狀態。
曾有一段時間研究所的科研人員們人心惶惶, 大家都擔心丟掉手上的工作, 「他們無法繼續在這個領域裡做研究, 」Siemion 說道, 「這讓大家害怕, 不僅是研究生, 還有博士後和研究員們, 沒人想在一個資金隨時可能會斷流的專案裡工作。 」
但現在, 充足的資金和長達十年的專案計畫讓 SETI 研究所致力於尋找外星文明的科研人員們安心許多。
尋找地外文明就是尋找人類的未來
「現在就去尋找外星文明, 對我們來說是不是太早了?」
面對記者這樣的問題, Andrew Siemion 突然變得有些興奮:「在我們做 SETI 的研究時, 有人會告訴我們說在外太空文明看來, 人類的文明還處於鑽木取火的時代, 是一個非常早期的文明, 外星文明會更加高級和先進。 但這並不是說, 我們就不能用現有的科技去做些什麼。 可能, 窮盡我一生也找不到外星文明, 但這沒有關係, 我想不管在哪個年代, 不論在什麼時候, 我們都應該找下去, 用我們現有的能力去尋找, 這就足夠了。 」
一直好奇, 一直充滿熱情, 這是 Siemion 反復強調的態度, 從情感上來說, 作為天文學家的他對外星文明癡迷到幾近渴求,但他也清楚「找到外星文明」背後的意義。
「突破傾聽」和 SETI 正在尋找的,並不是簡單的外星生命體,而是智慧水準的外星文明,甚至可能會是非常智慧的文明,而在面對這樣文明的時候,人類要如何應對是 Siemion 作為研究項目的負責人無法回避的一個問題。
SETI 研究院曾有一位科學家提出了著名的「德雷克方程式」,用於計算人類能夠接觸到的外星文明的數量。在這一方程式中,能夠最大程度影響到最終數量的變數是文明的持續時間,也就是說,一個文明能夠存在多久,這是影響人類能夠尋找到多少外星文明最關鍵的因素。
也許宇宙的深處,有著這許多高度發達的文明,它們早就向地球發出了溝通的信號,但因為距離的遙遠,這些信號需要幾百萬年甚至更久的時間才能傳達到我們的太陽系,而當我們捕捉到這一信號時,發出信號的文明是否存在已經不得而知了。
「我們看到別人的過去,其實也是在看我們的未來。」Siemion 說道,研究地外文明就是在研究我們的未來,這樣的想法驅使著他帶領團隊一直堅持下去。
以下內容根據地外文明搜尋組織研究中心突破傾聽專案主管 Andrew Siemion 在 GeekPark IF 2018 大會上的演講梳理而成,略有刪減。
大家下午好!
在我身後的這張圖片,是天文學上非常著名的一張圖片,它叫做哈勃深空圖,這是使用著名的哈勃天文望遠鏡拍攝的,它所拍攝的是天空的一小部分,它的大小可能也就是我們用手舉起來一支筆那麼大,我們在圖上看到的所有光點,都不是一顆恒星,它們事實上都是代表了一個銀河系,每一個光點,都有 1000 億個恒星在其中。
這麼小的一部分天空就有這麼多恒星,如果把它拓展到整個天空,我們就會發現,宇宙到底有多大。
從我們人類起源開始,我們就經常看著天空、看著銀河系、看著恒星,在地球以外,宇宙之中,是否有和我們相似的生命也會看著天空,想著同樣的問題。就像我們在地球上晚上看著夜空的時候,問同樣的問題。
在無線電技術開發之後,我們希望能夠用這個技術探測在銀河系當中其他的文明。我們做的第一個實驗是尋找其他在宇宙當中的智慧生命。這位天文學家名叫大衛,是一個電器工程師,他們兩個人進行合作,他們身邊的這個設備叫做無線電照片資訊機,聽起來有點像一部電視,實際上這個設備就是一個電視,這就是我們電視信號接受機的一個早期模型。
他們使用這個設備,把它指向了火星,這是他們記錄下來的。這也是人類早期記錄下來的,對於地外生命搜索所記錄下來的一些信號和資料,當時大衛和他的合夥人進行實驗的時候,他們所探測的是低頻道,但是這個頻率太低了,他們無法沖過地球,所以實際上我們在圖上看到的這些信號,並不是地球以外的,是地球以內的。
現在我們對火星的瞭解,可能要比 1924 年瞭解得更多,我們現在可以發射火箭,可以拍攝火星表面的照片,但是我們發現,火星上沒有任何現存的生命,而且在接下來的幾十年裡也不會出現。
但是,我們還是可以保持樂觀,很有可能在宇宙當中其他的地方是有生命的。我們知道生命的發展在地球上是非常快速的,這些圖片上的東西叫做疊層石,這些疊層石,化石上的,我們發現在幾百萬年之前,地球上就已經有了生命的存在。地球現在已經 47 億歲了,我們知道在地球生命的前 1%—2% 的時間,就已經出現了生命,而且我們發現,在我們普遍認為可能存在生命的這種環境或者是星球以外的地方,也有可能存在生命,這顆星球叫做恩克拉多斯,它是土星一顆衛星,我們發現,在這個星球冰的表面以下,很有可能存在液態海洋,液態海洋就很有可能是促進生命增長的環境。所以,想要讓生命存在,不一定要尋找一個恒星。
在整個銀河系中,可能存在一千億顆宜居的行星,這些星球上面,可能有宜居的環境,甚至還有液態水。所以當我們抬頭看夜空,看到很多這些光點,我們就會想像,可能這些光點中有五分之一,會像地球一樣是宜居星球。
可以想像一下,我們如何在這些星球上,來發掘生命跡象的。首先,我們可以發送太空船去這些星球,就像火星的或者太陽系其他的星球一樣,我們把這種方法叫做現場取樣,我們把太空船發向這些星球,然後通過取樣分析來尋找我們的生命跡象。
另外,我們也可以分析這些星球的大氣層和表面,也可以幫助你找到一些簡單的生命跡象。
除此之外,我們還可以使用技術,在過去的 100 年左右,在地球上,我們開發出很多可以放射信號的設備,而這些信號可以在銀河系中被察覺到,這些設備可能是非常強勁的無線電發射器,我們可以通過這樣的信號來探測到我們地外的星球,包括一些隕石,包括我們一些高光的電視,以及無線電的塔,就像我們這個圖片一樣,這個塔就在我們的三藩市,也是我的家鄉。
我們使用高功率的鐳射,高功率的鐳射可以替代無線電來發送很多的資訊,而且它可以承載很多很多的資訊,所有的這些信號都可以在其他的星球被探測到。如果說,在我們的銀河系中有其他的生命體,如果他們把天文望遠鏡指向了地球,他們就有可能探測到我們的信號,他們就會知道地球上也有生命。
為了搜尋地外生命,我們使用自己的天文望遠鏡,然後把天文望遠鏡對向恒星或者銀河系,我們想看一下,我們是否能夠看到任何的證據,比如說是否有任何的電磁波。我們盡可能搜索了整個的電磁光,我們使用了無線電天文望遠鏡和外望遠鏡,以及我們的光學望遠鏡,來尋找不同類型的信號。
現在我們在人類歷史上達到了一個很特殊的時期,在整個人類歷史裡面,從人類產生初期就一直在問的一個話題,我們是不是孤獨的,在宇宙中是否還有其他的生命,通過尋找地外生命,我們可以問一個更具體的問題,那就是在地外是否存在任何的智慧生命,如果說,這些星球有生命,他們是否會有智慧。
我們知道地球上出現了智慧生物,但這是否是地球發展的必然結果?宇宙中還有很多其他的文明,他們可能也有著同樣的能力,他們一樣在探索宇宙,一樣詢問著我們宇宙是如何產生的。
幾年之前,我們共同發佈了「突破傾聽」項目。「突破傾聽」一個圍繞著我們是否是宇宙當中唯一的生命體當中的這一問題的科研專案。當時我們有了「突破」項目,這個項目有很多非常富有的矽谷創業家和企業家,他們拿出錢,共同想辦法尋找這個問題的答案。
「突破傾聽」是我們所宣佈的第一個項目,為期 10 年,價值 1 億美元,我們會進行大量而全面的搜索,來尋找可能存在的地外生命。
我們使用了世界上一些非常大型的天文望遠鏡,包括兩個射電天文望遠鏡,Green Bank 天文望遠鏡、帕克斯天文望遠鏡、自動化行星探測望遠鏡,以及加州的 2.4 米口徑球面射電望遠鏡,它們可以説明我們探測任何的信號,説明我們更好地拓展了對於地外生命的搜索。
我們把它稱為矽谷的尋找方式,也就是說整個的搜索項目都是開源的,我們收集的所有資料都可以向公眾公開,並且會邀請全世界的人和我們一起共同尋找。包括尋找我們的資料,並且使用他們的專業技能,比如說 AI 和深度學習,來共同進行地外生命的搜尋。
我們剛剛發佈了第一篇科學報導,最近我們已經在行業內發表了相關論文。我們知道不到十分之一的行星可能會有這樣的一些信號出來。
最近我們也有一些突破的發現,FIB1.2Hz 射頻的爆發,這裡面用到了我們一些先進的儀器,就是這個望遠鏡,我們可以發現過去從來沒有發現過的設備、電流,這個是過去從來沒有達到過的精度。
這是我們在太陽系內發現的一個星體叫 oumuamua,oumuamua 有一個非常特殊的磁場,從非常遠的地方發出來的一些東西,oumuamua 是我們在太陽系裡面發現的第一個來自其他太陽系的東西。我們知道我們太陽系內的小行星、行星,其實過去都是在同樣的時候,從同樣的氣體、塵土形成了一些星體,而 oumuamua 來自於另外一個星體,它有一個非常奇怪的形狀和比例,它非常窄。有人認為這個物體根本不是一個小行星,可能它是另外一些文明丟出來的一些探測器,來進行我們這邊的技術和文明的探測。
我們把大功率的望遠鏡對這個物體進行了觀測,沒有發現任何的信號。我們會發現,雖然這樣的物體離地球的距離比起地球離太陽的距離要遠得多,但是,像這樣的物體,如果它有信號,我們也是可以發現的。
德雷克方程式是我們在全球地外文明研究中非常重要的方程式。它計算的就是我們能夠溝通的文明的數量,這裡面有很多的變數,其中包括星體形成的速度、行星的數量、宜居星體的數量等等。
這邊就是另外一個星球,它可能會有智慧生命、技術,然後就會有一些信號發出來。當然我們並不知道,這樣的一個技術會存在多久,放大看一下,我們可以看到很多的文明存在,這些都是證明他們存在,我們也是希望能夠發現這樣的一些信號,瞭解到這樣技術存在。
大家可以看到,真正影響我們能否發現這樣的文明存在的重要因素,並不是在於這樣的文明到底存在不存在,而是它到底能夠存在多久,我們這樣的文明能夠有多長時間存在。
那麼 100 年以後大概會怎樣?我們會不會對星體之間的空間進行探測?有沒有可能把飛行器發射到其他的地方?
有沒有可能,人類能夠把非常大的飛行器,把上百萬人,在不同的星體之間,進行不同方向的運輸?這些都是我們項目一直在回答的問題。
我們知道,那些外太空的文明在很久以前就已經發出了一些信號,因為他們存在的更久。而當我們看到這種文明,對我們來說就是未來的文明,如果我們去看看其他文明的歷史,就有可能知道我們自己的未來。
編輯:克裡斯 ■
作為天文學家的他對外星文明癡迷到幾近渴求,但他也清楚「找到外星文明」背後的意義。「突破傾聽」和 SETI 正在尋找的,並不是簡單的外星生命體,而是智慧水準的外星文明,甚至可能會是非常智慧的文明,而在面對這樣文明的時候,人類要如何應對是 Siemion 作為研究項目的負責人無法回避的一個問題。
SETI 研究院曾有一位科學家提出了著名的「德雷克方程式」,用於計算人類能夠接觸到的外星文明的數量。在這一方程式中,能夠最大程度影響到最終數量的變數是文明的持續時間,也就是說,一個文明能夠存在多久,這是影響人類能夠尋找到多少外星文明最關鍵的因素。
也許宇宙的深處,有著這許多高度發達的文明,它們早就向地球發出了溝通的信號,但因為距離的遙遠,這些信號需要幾百萬年甚至更久的時間才能傳達到我們的太陽系,而當我們捕捉到這一信號時,發出信號的文明是否存在已經不得而知了。
「我們看到別人的過去,其實也是在看我們的未來。」Siemion 說道,研究地外文明就是在研究我們的未來,這樣的想法驅使著他帶領團隊一直堅持下去。
以下內容根據地外文明搜尋組織研究中心突破傾聽專案主管 Andrew Siemion 在 GeekPark IF 2018 大會上的演講梳理而成,略有刪減。
大家下午好!
在我身後的這張圖片,是天文學上非常著名的一張圖片,它叫做哈勃深空圖,這是使用著名的哈勃天文望遠鏡拍攝的,它所拍攝的是天空的一小部分,它的大小可能也就是我們用手舉起來一支筆那麼大,我們在圖上看到的所有光點,都不是一顆恒星,它們事實上都是代表了一個銀河系,每一個光點,都有 1000 億個恒星在其中。
這麼小的一部分天空就有這麼多恒星,如果把它拓展到整個天空,我們就會發現,宇宙到底有多大。
從我們人類起源開始,我們就經常看著天空、看著銀河系、看著恒星,在地球以外,宇宙之中,是否有和我們相似的生命也會看著天空,想著同樣的問題。就像我們在地球上晚上看著夜空的時候,問同樣的問題。
在無線電技術開發之後,我們希望能夠用這個技術探測在銀河系當中其他的文明。我們做的第一個實驗是尋找其他在宇宙當中的智慧生命。這位天文學家名叫大衛,是一個電器工程師,他們兩個人進行合作,他們身邊的這個設備叫做無線電照片資訊機,聽起來有點像一部電視,實際上這個設備就是一個電視,這就是我們電視信號接受機的一個早期模型。
他們使用這個設備,把它指向了火星,這是他們記錄下來的。這也是人類早期記錄下來的,對於地外生命搜索所記錄下來的一些信號和資料,當時大衛和他的合夥人進行實驗的時候,他們所探測的是低頻道,但是這個頻率太低了,他們無法沖過地球,所以實際上我們在圖上看到的這些信號,並不是地球以外的,是地球以內的。
現在我們對火星的瞭解,可能要比 1924 年瞭解得更多,我們現在可以發射火箭,可以拍攝火星表面的照片,但是我們發現,火星上沒有任何現存的生命,而且在接下來的幾十年裡也不會出現。
但是,我們還是可以保持樂觀,很有可能在宇宙當中其他的地方是有生命的。我們知道生命的發展在地球上是非常快速的,這些圖片上的東西叫做疊層石,這些疊層石,化石上的,我們發現在幾百萬年之前,地球上就已經有了生命的存在。地球現在已經 47 億歲了,我們知道在地球生命的前 1%—2% 的時間,就已經出現了生命,而且我們發現,在我們普遍認為可能存在生命的這種環境或者是星球以外的地方,也有可能存在生命,這顆星球叫做恩克拉多斯,它是土星一顆衛星,我們發現,在這個星球冰的表面以下,很有可能存在液態海洋,液態海洋就很有可能是促進生命增長的環境。所以,想要讓生命存在,不一定要尋找一個恒星。
在整個銀河系中,可能存在一千億顆宜居的行星,這些星球上面,可能有宜居的環境,甚至還有液態水。所以當我們抬頭看夜空,看到很多這些光點,我們就會想像,可能這些光點中有五分之一,會像地球一樣是宜居星球。
可以想像一下,我們如何在這些星球上,來發掘生命跡象的。首先,我們可以發送太空船去這些星球,就像火星的或者太陽系其他的星球一樣,我們把這種方法叫做現場取樣,我們把太空船發向這些星球,然後通過取樣分析來尋找我們的生命跡象。
另外,我們也可以分析這些星球的大氣層和表面,也可以幫助你找到一些簡單的生命跡象。
除此之外,我們還可以使用技術,在過去的 100 年左右,在地球上,我們開發出很多可以放射信號的設備,而這些信號可以在銀河系中被察覺到,這些設備可能是非常強勁的無線電發射器,我們可以通過這樣的信號來探測到我們地外的星球,包括一些隕石,包括我們一些高光的電視,以及無線電的塔,就像我們這個圖片一樣,這個塔就在我們的三藩市,也是我的家鄉。
我們使用高功率的鐳射,高功率的鐳射可以替代無線電來發送很多的資訊,而且它可以承載很多很多的資訊,所有的這些信號都可以在其他的星球被探測到。如果說,在我們的銀河系中有其他的生命體,如果他們把天文望遠鏡指向了地球,他們就有可能探測到我們的信號,他們就會知道地球上也有生命。
為了搜尋地外生命,我們使用自己的天文望遠鏡,然後把天文望遠鏡對向恒星或者銀河系,我們想看一下,我們是否能夠看到任何的證據,比如說是否有任何的電磁波。我們盡可能搜索了整個的電磁光,我們使用了無線電天文望遠鏡和外望遠鏡,以及我們的光學望遠鏡,來尋找不同類型的信號。
現在我們在人類歷史上達到了一個很特殊的時期,在整個人類歷史裡面,從人類產生初期就一直在問的一個話題,我們是不是孤獨的,在宇宙中是否還有其他的生命,通過尋找地外生命,我們可以問一個更具體的問題,那就是在地外是否存在任何的智慧生命,如果說,這些星球有生命,他們是否會有智慧。
我們知道地球上出現了智慧生物,但這是否是地球發展的必然結果?宇宙中還有很多其他的文明,他們可能也有著同樣的能力,他們一樣在探索宇宙,一樣詢問著我們宇宙是如何產生的。
幾年之前,我們共同發佈了「突破傾聽」項目。「突破傾聽」一個圍繞著我們是否是宇宙當中唯一的生命體當中的這一問題的科研專案。當時我們有了「突破」項目,這個項目有很多非常富有的矽谷創業家和企業家,他們拿出錢,共同想辦法尋找這個問題的答案。
「突破傾聽」是我們所宣佈的第一個項目,為期 10 年,價值 1 億美元,我們會進行大量而全面的搜索,來尋找可能存在的地外生命。
我們使用了世界上一些非常大型的天文望遠鏡,包括兩個射電天文望遠鏡,Green Bank 天文望遠鏡、帕克斯天文望遠鏡、自動化行星探測望遠鏡,以及加州的 2.4 米口徑球面射電望遠鏡,它們可以説明我們探測任何的信號,説明我們更好地拓展了對於地外生命的搜索。
我們把它稱為矽谷的尋找方式,也就是說整個的搜索項目都是開源的,我們收集的所有資料都可以向公眾公開,並且會邀請全世界的人和我們一起共同尋找。包括尋找我們的資料,並且使用他們的專業技能,比如說 AI 和深度學習,來共同進行地外生命的搜尋。
我們剛剛發佈了第一篇科學報導,最近我們已經在行業內發表了相關論文。我們知道不到十分之一的行星可能會有這樣的一些信號出來。
最近我們也有一些突破的發現,FIB1.2Hz 射頻的爆發,這裡面用到了我們一些先進的儀器,就是這個望遠鏡,我們可以發現過去從來沒有發現過的設備、電流,這個是過去從來沒有達到過的精度。
這是我們在太陽系內發現的一個星體叫 oumuamua,oumuamua 有一個非常特殊的磁場,從非常遠的地方發出來的一些東西,oumuamua 是我們在太陽系裡面發現的第一個來自其他太陽系的東西。我們知道我們太陽系內的小行星、行星,其實過去都是在同樣的時候,從同樣的氣體、塵土形成了一些星體,而 oumuamua 來自於另外一個星體,它有一個非常奇怪的形狀和比例,它非常窄。有人認為這個物體根本不是一個小行星,可能它是另外一些文明丟出來的一些探測器,來進行我們這邊的技術和文明的探測。
我們把大功率的望遠鏡對這個物體進行了觀測,沒有發現任何的信號。我們會發現,雖然這樣的物體離地球的距離比起地球離太陽的距離要遠得多,但是,像這樣的物體,如果它有信號,我們也是可以發現的。
德雷克方程式是我們在全球地外文明研究中非常重要的方程式。它計算的就是我們能夠溝通的文明的數量,這裡面有很多的變數,其中包括星體形成的速度、行星的數量、宜居星體的數量等等。
這邊就是另外一個星球,它可能會有智慧生命、技術,然後就會有一些信號發出來。當然我們並不知道,這樣的一個技術會存在多久,放大看一下,我們可以看到很多的文明存在,這些都是證明他們存在,我們也是希望能夠發現這樣的一些信號,瞭解到這樣技術存在。
大家可以看到,真正影響我們能否發現這樣的文明存在的重要因素,並不是在於這樣的文明到底存在不存在,而是它到底能夠存在多久,我們這樣的文明能夠有多長時間存在。
那麼 100 年以後大概會怎樣?我們會不會對星體之間的空間進行探測?有沒有可能把飛行器發射到其他的地方?
有沒有可能,人類能夠把非常大的飛行器,把上百萬人,在不同的星體之間,進行不同方向的運輸?這些都是我們項目一直在回答的問題。
我們知道,那些外太空的文明在很久以前就已經發出了一些信號,因為他們存在的更久。而當我們看到這種文明,對我們來說就是未來的文明,如果我們去看看其他文明的歷史,就有可能知道我們自己的未來。
編輯:克裡斯 ■