对地外生命孤独却富有希望的探索

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The lonely but hopeful search for life off earth
对地外生命孤独却富有希望的探索


原载:SignOnSanDiego.com
标题:The lonely but hopeful search for life off earth
作者:Scott LaFee, UNION-TRIBUNE STAFF WRITER
日期:2010年3月15日
概要:SETI 和 SETI@Home 项目发展回顾。


Astronomer Frank Drake at the Green Bank observatory in West Virginia, among the first sites for astrobiological research.

搜寻地外智能生命的官方项目 SETI,已经有 50 年历史了。

而人类在宇宙中似乎依旧孤独。


但是,在这些年里,人类寻找地外生命、外星人或者其它一些迹象的广度和深度以及决心都有了很大的提高。“我们从搜寻地外生命的活动中学到众多事情,其中一件就是当人们听说你找不到外星人时,会变得沮丧。”约翰•隆美尔(John Rummel,东卡罗莱纳州大学的太空生物学者)说道。“但你不能就这么直接跑去找外星生命,你得首先知道哪儿有生命存在。”

这就是像隆美尔这样的人正在做的事情,隆美尔在 NASA 的职位曾经就是“行星保护官”。有一些计划中或提议中的火星探测项目就准备去进一步探索这颗行星上存在生命的可能性。有几个太阳系中的卫星引起了科学家的兴趣,尤其是泰坦(Titan)和木卫二,它们被认为存在水或冰,行星表面甚至有可能被液体海洋覆盖。


SETI Institute’s Green Bank 140-foot telescope scans the sky in Green Bank, W. Va.

液态水的存在,被认为是有生命的先决条件。

在太阳系外,至少找到了 430 颗系外行星。而且,这一数字还在增长。它们当中的大部分都是不大可能孕育出生命的、巨大的、像木星一样的气态行星。但天文学家也找到几个体积较小的行星,很多研究人员认为,找到体积大小在火星与地球之间的行星,只是个时间问题。

的确,宇宙之大,无奇不有。这使得很多科学家都认为,宇宙中绝不会只有地球才有生命。

已故的温贺•冯•布绕恩(Wernher von Braun) 曾在上世纪 50 年代,帮助过美国启动该国的太空计划。他说过:“我们的太阳只是银河系 1000 亿颗恒星中的一员,而我们的银河系又是宇宙数十亿个星系中的普通一个。所以,‘我们是茫茫宇宙唯一住客’的观点过于武断。”


尽管这样,唐•沃飞墨(Dan Werthimer,SETI@home 项目的首席科学家)还是说:“我得告诉大家,不要太激动。”

寻找地外生命的活动,至少还面临着两大挑战。

一是你必须知道它在哪,并且找到最有效的搜寻手段。

二是在碰上它的时候,你必须有能力识别出来。

这又回到老问题上:现代科技什么时候能实现上述要求,是现在还是将来?

天文学家兼 SETI 创始人,弗兰克•德雷克(Frank Drake)说过:“我们的想象力受限于我们自己的科技水平。”德雷克还建立了以他名字命名的方程式 —— 计算银河系内有多少外星文明的方程式。(由于方程式中的因子并没有确知的值,所以无法算出一个具体的数。唯一知道是,计算结果一定大于 1。)


搜寻生命

If radio signals originated by extraterrestrial life are out there, SETI scientists aim to intercept them. The Arecibo radio telescope observatory (above), in Puerto Rico, is one site among a growing number where the search, started 50 years ago, continues.

最迟到了 19 世纪的早期,科学家就一直在尝试着各种方法,希望能让外星文明注意到我们地球,从而与之建立联系。抛开那些夸夸其谈的想法不说,有不少想法还真是很有创造力的。这些想法包括,在地面开凿巨型几何图案,就如纳斯卡高原(Nazca,秘鲁)上的远古图案一样;点燃充满煤油的大沟;竖起无数面大镜子等。

在 19 世纪之交,开创性的发明家尼古拉•泰斯拉(Nikola Tesla,1856-1943,美国电机工程师)和古列尔摩•马可尼(Guglielmo Marconi,1874-1937,意大利无线电报发明者)都猜想,人类发射的任何无线电信号,都会传播到宇宙中去。但他们都错了,因为电波没有足够的能量穿越大气层。“他们没有成功,只是因为受限于当时的认识水平。”德雷克说。

但他们开拓的方法逐渐成熟。到了上世纪 50 年代,部分研究人员甚至做好了外星人突然来电的准备。德雷克说:“他们认真准备好了录音设备,就是为了录下外星人发来的问候。”

1960 年出现的 SETI,是世界上首个专用于搜寻外星人存在证据通过侦测外星人的无线传输信号的科研项目。虽然,SETI 的总部(SETI Institute)坐落在芒廷维尤(Mountain View),但通过与各所大学、研究机构,以及独立的科研人员展开各种合作项目,SETI 的影响力遍布全球。大伙儿目标明确 —— 捕捉来自宇宙独一无二的地方、稳定或者有规律,并且无法解释的信号。

德雷克说:“我们在时刻监听,但所有(满足上面要求的)信号都来自地球。”

SETI 的科学家彼得•巴科斯(Peter Backus)忙里偷闲,他注意到,有组织的搜索行动,已经在银河系内检查了略多于 800 个恒星系统,但以地球为中心的 1000 光年范围内,就有上百万个类似太阳的恒星。到了 1999 年,怀特哈伊马(Werthimer)建立了 SETI@Home,以帮助处理天文数字般的监听数据。SETI@Home 尝试着把分布在世界各地的个人电脑连接起来,整合成为一台超级电脑,并利用个人电脑上的空闲时间,分析 SETI 的数据。时至今日,SETI@Home 已经网罗了超过 18 万名志愿者的 29 万台计算机。这台超级电脑的平均计算能力达到 617TP(teraflops,每秒 617 兆次浮点运算),与世界排名第五的超级计算机旗鼓相当。

尽管有这么强大的帮手,但科学家还是深感算力不足。中国在建的一台射电望远镜,其尺寸几乎是两倍于波多黎各的阿雷希波天文台(1001 英尺宽)。在加洲北部的喀斯喀特山脉,正在建造艾伦射电望远镜阵列(ATA),该阵列由 42 台直径 20 英寸的雷达构成。“我们就是想用一堆小的射电望远镜来构造一台大的射电望远镜。”怀特哈伊马(Werthimer)说道。已经有人提议要到月球上去建造天文台,甚至连地点都想好了 —— 就在月极的某个地方,那儿能远离地球的干扰。


外星人长啥样

天文学家或者宇航员对发现外太空生命不抱幻想,要真是发现了,他们估计也就是一些微生物而已。

琳达•比林斯从事通信领域方面研究,她是乔治•华盛顿大学的教授,兼任 NASA 顾问。琳达说过:“有一个流行的假设,如果存在地外生命,它们看起来会与我们很相似。而且,智能是自然进化的结果。”

1984 年,科学家发现了一块 4.5 亿岁的火星陨石,它在 13,000 年前,坠入南极洲。当一些研究人员猜测陨石上的化石可以证明火星过去曾经存在过原始的、类似细菌的微生物时,这个 6 磅重的陨石(编号ALH84001)成了国际新闻。最大的那块传奇化石,还不到人类头发直径的百分之一。绝大部分更是不到千分之一。

另一些科学家嘲笑说,那个证据只不过是火星上的无机地质结构和化学成分,或者是曾被地球上的有机物污染过罢了。争论还在持续。隆美尔说:“最重要的不是某些事情被确证,而是没有事情被立刻推翻。”

他还说,我们对生命系统的认识是基于地球环境的,而其它星球上的生命系统也许是由我们未知的或者无法想象的规则支配。用我们当今有限的知识去推断其它星球是否存在生命,无疑是个巨大的挑战。杰拉尔德•乔伊斯(Gerald Joyce)是一名分子生物学家和化学家,服务于 La Jolla 市的斯克里普斯(Scripps)研究院。他说:“实际上,对于地球上的生命还没有一个科学的定义。”

现行的假设似乎认为,假如外星人在将来某一天出现,人类准能把它认出来。让人吃惊的可能性,推动着科研人员的想象力不断超越极限,并且鼓舞着他们孜孜不倦地追求。

保罗•霍罗威茨(Paul Horowitz)是一名哈佛(Harvard)大学的天体物理学家,他问道:“试想一下找到外星人后的轰动效应,还有哪个科学领域,能让你有机会脱颖而出,成为史上最著名的人物呢?”

没准还是全宇宙呢。