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90 年代后期,我还是个十几岁的孩子时,下载了一个特殊的屏幕保护程序。它有很多漂亮的颜色和图表,但这并不是我想要它的原因。我的目标是谦逊地为人类寻找宇宙中的智慧生命(也就是外星人)做出贡献。
这项工作正式被称为地外文明搜索计划(SETI)。我下载的屏幕保护程序名为“SETI at Home”,它是大型社区项目的一部分,利用人们日常使用的个人电脑来梳理来自太空,主要是来自恒星的无线电信号。这些信号具有特定的模式。
因此,如果天文学家发现某个信号不太符合这些模式,则可能意味着某些智慧生命正在发送这些信号。“SETI at Home”项目在几年内招募了 380 万人。我利用了我父母那台小小的 Gateway 2000 电脑,我绝对把它用坏了,试图为这件事做出贡献,对吧?这似乎是唯一的机会,住在华盛顿州东部农村偏远地区,就像,“哦,我可以参与到人类正在进行的这场旅程中。”
太棒了。那是我的朋友詹姆斯·达文波特。他是华盛顿大学的天文学家,他的研究重点是恒星。我最近和他谈过话,因为对这一集来说很重要的一点是,他是 SETI 研究所的合作者,这是一个非营利性研究机构,它梳理天文数据以寻找地球以外生命迹象。这项搜索可以追溯到很久以前,远在我和詹姆斯掌控我们家里的电脑之前,可以追溯到 1924 年。
当时许多研究人员对火星感到兴奋,火星的轨道离地球很近,这使得它成为收听来自该星球信号的黄金时间,
一位非常规的天文学家戴维·托德说服了美国的多家广播电台和南美的一家广播电台保持沉默。因此,在接下来的几天里,他们会在每小时的五分钟内关闭美国的所有无线电传输。他们会倾听。他们会将他们的射电望远镜或射电发射器指向火星,然后倾听是否有迹象,你知道,
火星 NPR。戴维·托德甚至说服了美国陆军和海军寻找无线电信号中的任何异常情况。剧透一下,他们什么也没发现。没有火星 NPR。但人类一直在寻找宇宙中智慧生命的迹象。詹姆斯说,我们才刚刚触及表面。如果我们寻找的东西是大海那么大……
到 2000 年左右,我们只观察了相当于一杯水,而大海的体积要大得多。这就是我们科学努力的主要方向,观察来自外太空的无线电传输。SETI 已经寻找射电望远镜发出的尖峰、啁啾声和异常现象大约 60 年了。但詹姆斯和其他人认为,除了这些无线电信号之外,还有更多的数据需要筛选。
所以今天节目中,我们将对寻找太空中的智慧生命进行一次合法的审视,我们将探讨我们寻找的方式,以及科学家们如何将这项搜索提升到一个新的水平。我是雷吉娜·巴伯,您正在收听 NPR 的科学播客 Shortwave。
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好的,詹姆斯,让我们直接进入正题吧。人们经常谈论一个方程式,它告诉我们存在能够向我们发送信号的外星生命的可能性。它被称为德雷克方程。你能为我们解释一下吗?德雷克方程是恒星的数量。
乘以这些恒星中应该拥有智慧生命的比例。它能够向我们发送信号。简单来说,它是恒星的数量乘以拥有 NPR 的恒星的比例。或者类似的东西。竞争。
那么,“NPR”这个术语中包含什么内容呢?好吧,你必须有一个行星。它必须位于与其母恒星的宜居带内。它必须有水。它必须拥有我们已知的所有成分,以及许多我们未知的成分。我们对驱动生命发展的因素知之甚少。因此,在过去的 25 年里,天体生物学这个领域出现了非常大的飞跃。对。他们试图回答方程式的部分内容,例如,有多少恒星拥有行星?对。
是每一颗恒星吗?还是只有像我们的太阳一样的恒星?所以现在我们知道,平均而言,每一颗恒星至少拥有一颗行星。哇。平均而言,至少有一颗类地行星。数量如此之多。这意味着数量如此之多。这意味着对于一个拥有超过 1000 亿颗恒星的星系来说,这意味着我们至少有 1000 亿颗行星需要搜索。即使这样,即使经过 25 年的天体生物学研究,
我们仍然不知道。该方程式中仍然存在足够的未知数,我们仍然不知道答案。所以还有很多工作要做。德雷克方程没有考虑时间因素。我个人认为,好吧,宇宙有 138 亿年的历史。我们的太阳大约有 46 亿年的历史。我觉得在那之前可能已经出现过文明,然后消失了。但是这个方程式没有考虑这一点。你可以用一种考虑时间因素的方式来写它。你可以用这样的方式来写它
有多少文明兴起,以及它们存活足够长的时间来发展射电望远镜、天文学和太空旅行的可能性有多大。因此,您可以用不同的方式来写这个方程式。它不像爱因斯坦的相对论那样是一个严格的方程式。它是一个方程式,它为我们提供了一种框架来阐述这个问题。它更像是一种图解。好的,这个图解,这个方程式来自一个开始现代 SETI 的人。
所以,我们真的认为现代 SETI 的开始是 1960 年。弗兰克·德雷克,有些人从德雷克方程中认识他,德雷克方程试图量化我们独自存在于宇宙中的可能性。他实际上是先驱,他当时在射电望远镜上获得了时间,原因是出于良好的面包和黄油天文学。在 20 世纪 60 年代的这个时候,人们正在研究星系以及星际介质中的气体和尘埃。射电望远镜仍然是一项新技术。
他决定将它指向几颗附近的恒星,用引号来说就是“倾听”,目的是寻找,再次,啁啾声或脉冲或某种传输。他什么也没发现,但他开始了所谓的奥兹玛计划。
以《绿野仙踪》中的奥兹玛公主命名。哦,我的天哪。对吧?好的,很酷。他开始寻找,你知道,传输的迹象,来自技术的故意传输。这实际上是我们所说的 SETI,地外文明搜索计划的开始。好的,自从 SETI 正式运行以来,也就是 1985 年以来,我们什么也没发现,对吧?但是你提到了那个比喻,就像我们只搜索了相当于一杯水,对吧?
与天空的整个海洋相比。我们此后做了很多工作。所以几年前我的估计是,我们已经将它从一杯水推进到了一个热水浴缸。
好的。还不错。是的。这是巨大的进步,对吧?一个热水浴缸里有很多杯水。是的。是的。但你是一位天文学家,对吧,研究的是恒星,而不是无线电信号。但你正在与 SETI 合作。那么,我们该如何搜索更多天空,获得超过热水浴缸的水量呢?
对。我是一位光学天文学家。根据我的训练,我是一位恒星天文学家。我用你用眼睛就能看到的经典光学望远镜观察恒星,我们还将数码相机连接到上面。这不是 SETI 60 年来一直在研究的领域。但出于许多其他天体物理学和天文学的原因,我们投入了大量精力,因为恒星很明亮,而且物理学很有趣。宇宙中有很多东西需要学习。这就是我花了 20 年时间做的事情。
然后意识到我们正在将所有资金投入光学天文学。为什么我们不寻找最有趣的东西呢,寻找生命,寻找答案,看看我们是否孤独?我内心深处 8 岁的孩子,我内心深处的星际迷开始把这些联系起来,我们应该利用我们拥有的数据,并尝试找出如何从 60 年的射电天文学中提取知识,并将其应用到这种光学可见光天文学中。
我希望将这项研究从射电推进到可见光、红外线和其他天文领域,这些领域非常活跃,这样我们实际上可以将它从热水浴缸推进到奥林匹克游泳池。好的,甚至还有更好的技术即将出现,使搜索更加全面。我想到了目前正在智利建造的大型维拉·鲁宾望远镜。您如何看待这台望远镜会影响我们寻找地球以外的生命的方式?
就在昨天,也就是 1 月 14 日,对吧?这台望远镜的工程相机拍摄的第一张调试图像被展示出来。哇。它很漂亮,而且还处于早期阶段,但望远镜现在正在接受测试,一切都在对齐。所以它已经从 20 年的开发。
变成了现实。这台望远镜将位于智利,并在 10 年内创建天空的马赛克电影。它将每晚用世界上最大的数码相机观察天空,该相机建于加利福尼亚州,然后运送到智利。这个相机的大小像一辆小汽车。它是一个巨大的、强大的相机,连接到一个 8.5 米的望远镜上。所以是一块巨大的玻璃,是有史以来建造的 10 块最大玻璃之一。
它非常强大。你所获得的一切都是超过 100 亿颗恒星的样本。到目前为止,最好的恒星样本是 10 亿到 20 亿颗。我们将把它提高到我们银河系中的 100 亿颗,甚至可能是 150 亿或 200 亿颗恒星。哇。这是一个完全变革性的转变。
这将是真正能够提升所有天文船只的潮汐。我们将看到双星和超新星。我们将使太阳系中已知的小行星和彗星数量增加一倍。重要。在第一年。你让我兴奋起来了。很好。但是詹姆斯,几十年来的搜索,我们真的什么也没发现。
什么也没有。你怎么这么有耐心?就像,你如何保持自己的灵感,认为这将是 SETI 的新时代?
因为成功并不取决于发现什么,对吧?搜索本身就像旅程,是我们追求的目标。哇。这可能需要,这就是我告诉我的学生的话,这可能需要一千年才能知道这个问题的答案。我们才刚刚开始寻找。1960 年离现在并不久远。对。即使我们完成了所有工作,并将它从一杯水提升到一个游泳池……
那也只是与非常大的可能参数空间相比的一个游泳池。要将这个故事拼凑起来,并确定我们是否发现了什么,或者我们没有发现什么,我们是否孤独,或者我们并不孤独,这需要很长时间。没关系。摄影和计算机的出现意味着我们的数据是永久的。因此,一颗在 10 年内对我们来说看起来很无聊的恒星……
25 年后,它可能会做一些有趣的事情。如果我们没有这个记录,如果我们不做我们的工作,那么他们就没有机会发现任何东西。詹姆斯,非常感谢你来到这里,并让我对寻找太空中的生命感到兴奋。
如果我们都参与进来,如果我们都像我们一样做一点点。就像我们小时候用屏幕保护程序一样。如果我们整个天文学家、科学家和公众的社区都与我们一起前进,我们将有所作为。本集由伯利·麦科伊制作,由节目主持人丽贝卡·拉米雷斯编辑。泰勒·琼斯负责核实事实。
克韦西·李是音频工程师。贝丝·多诺万是我们的高级总监,科林·坎贝尔是我们的播客战略高级副总裁。我是雷吉娜·巴伯。感谢您收听来自普通 NPR,而不是火星 NPR 的 Shortwave 节目。
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