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阿雷西博天文台射电望远镜

           --人类与地外生命联系的桥梁

阿雷西博天文台(Arecibo Observatory)位于波多黎各岛的阿雷西沃山谷中,是世界上最大的单面口径电波望远镜,直径达305米,后扩建为350米,由康奈尔大学管理。阿雷西博望远镜是固定望远镜,不能转动,只能通过改变天线溃源的位置扫描天空中的一个带状区域。阿雷西博信息,信息本身没有颜色,颜色是人为标注用于区分的1974年,为庆祝改造完成,阿雷西博望远镜向距离地球25,000光年的球状星团M13发送了一串由1,679个二进制数字组成的信号,称为阿雷西博信息。如果信息被地外智慧生命所接收并正确解读,会得到如右图所示的信息,从上到下依次为:用二进制表示的1-10十个数字;DNA所包含的化学元素序号;核甘酸的化学式;DNA的双螺旋形状;人的外形;太阳系的组成;望远镜的口径和波长。向球状星团M13发送信息的原因是其中的恒星分布比较密集,被地外智慧生命接收的可能性较大。阿雷西博射电望远镜因其壮观的外形受到影视作品的青睐。007系列黄金眼和电影《接触未来》的部分场景是在这里拍摄的。

与其它行星的智能生物取得联系的愿望可追溯到100多年前,历史远远超过对不明飞行物(UFO)陷入狂热和搜寻地外文明(SETI)运动。

  早在19世纪,一些科学家便曾认真考虑我们应如何才能与可能存在的火星人和金星人取得联系。早期的建议――提出时间要比1974年首次发送地外信息早150年――均建立在视觉信号基础之上,在提出这些建议后数十年,无线电才最终被发明出来。

   事实上,回顾地外生命搜寻史我们便会发现,行星际通讯在很大程度上受当时可用技术驱动,例如电灯、无线电或者激光。美国宇航局首席历史学家史蒂文?迪克(Steven Dick)表示:“你要依靠已经掌握的学识和技术前进。”

  人类是否孤单?

  2000年前,古希腊人便对其它行星上是否存在生命展开激烈讨论,但存在外星生物这一想法真正“起飞”却是在哥白尼创立革命性的日心学说之后。迪克说:“在意识到所有行星都围绕恒星运转之后,人们很容易产生这样的设想――其它行星可能与地球类似。”伽利略、开普勒以及其他科学家都曾考虑过行星适居性这个问题,但他们的研究非常小心谨慎,避免让教会当局陷入不安。曾就这一问题撰写过几部著作的迪克指出:“进入17世纪,这一想法全面开花,人们开始就‘多元世界’展开讨论,但争议依旧存在。”

  在地外生命存在理论支持者中,影响力最大的一个莫过于伯纳德??博维尔??丰泰内利(Bernard le Bovier de Fontenelle),他曾于1686年撰写著名著作《关于多元世界的对话》。尽管对外星人是否存在产生浓厚兴趣,但并没有记录显示,人们曾就如何才能锁定或联系外星生物进行讨论,直到一个多世纪之后,我们才踏上搜寻外星人的征程。

  大三角麦田和燃烧的运河

  巴黎亚历山大?科依列中心的弗洛伦斯?劳林-塞尔索(Florence Raulin-Cerceau)记录了试图与地外智能生物取得联系的早期尝试,这种尝试现在经常被称之为“搜寻地外文明”。最近,劳林-塞尔索与同事在法国杂志《Pour la Science》发表文章称:“早在19世纪,发明家便设想利用‘天空电报机’与太阳系行星上可能存在的居民取得联系。”类似这样的早期发明家包括德国数学家卡尔?弗里德里希?高斯(Carl Friedrich Gauss)19世纪20年代,他曾提到利用其陆地测量发明――回光仪向其它行星反射太阳光。

  此外,他还提出一个富有想象力的建议,即在西伯利亚森林切割出一个巨大的三角形并在三角区内种上小麦。劳林-塞尔索在文章中写道:“借助于巨大的面积和色差,地球上的物体便可以走入月球或者火球的视线,这种几何图案也只能被解释为一个有意图的建筑。”20年后,天文学家约瑟夫??利特鲁(Joseph von Littrow)又提出一个类似想法,向一条直径30公里的环形运河倾倒煤油并于夜晚点燃,利用这种视觉信号告诉外星人,我们生活在地球上。

  聚集灯光

  劳林-塞尔索指出19世纪下半叶出现了一些更为现实的提议。1869年,法国发明家和诗人查尔斯?克劳斯(Charles Cros)曾设想利用一面抛物柱面反射镜聚焦电灯光线并射向火星或者金星。他同时指出,可以利用光线闪烁对信息进行编码。劳林-塞尔索写道:“克劳斯认为其它行星应该存在生命,只是没办法回复他的信息。虽然没有得到答复,但他仍相信地外行星这种永久性与世隔绝状态将最终被打破。”

  1896年,英国统计学家弗朗西斯?高尔顿(Francis Galton)曾考虑基于光线的“摩尔斯电码”这种搜寻方式。据他猜测,火星人不会和我们一样,采用基于10的计算系统,因为他们可能没有10根手指。与此同时,法国天文学会成员A?梅西耶(A. Mercier)提议将几个反射镜置于艾菲尔铁塔之上,向火星反射太阳光。此外,他还曾考虑将月球作为一个巨大的屏幕,用来投射光束。对此,我们不禁要问外星人能否看到这些光信号?搜寻地外文明研究所的塞斯?肖斯塔克(Seth Shostak)开玩笑地说:“能否看到这些信号取决于火星人会在研制望远镜方面投入多少资金。”

  打开无线电

  人们现在普遍认为,利用无线电与地外生命建立联系乃是一种更为适当的方式。相对于可见光而言,无线电波更不易受宇宙尘埃影响,除此之外,空中需要应付的无线电背景也相对较少。回想当初,两位无线电先驱曾对行星际间无线电通信表现出浓厚兴趣。1901年,尼科拉?特斯拉(Nikola Tesla)声称其位于科罗拉多州斯普林斯市的巨型信号发射塔接收到一个奇怪信号,很可能是由火星发出的。19年之后,古列尔默?马可尼(Guglielmo Marconi)又对媒体表示探测到似乎来自外太空的无线电发射。然而,搜寻地外文明的方式并没有立即转换到无线电。

  上世纪20年代后期,包括艾伯特?爱因斯坦(Albert Einstein)在内的很多科学家依旧认为,基于视觉的沟通才是更为切实可行的搜寻手段,原因就在于无线电发射机尚不能向遥远行星聚焦无线电波束。除此之外,科学家也逐渐相信火星并不存在支持生命存在的环境,任何假定中的地外生命可能生活在距地球更为遥远的行星之上。肖斯塔克解释说:“接收来自其它恒星系统的信息似乎没有任何可能性,人们因此发出‘还是就此罢手’这样的无奈。”

  直到1959年,基于无线电的搜寻地外文明才开始被人们认真对待。这一年,朱塞佩?科克尼(Giuseppe Cocconi)和菲利普?莫里森(Philip Morrison)证明,当时的雷达发射机功率强大,足以向远隔数光年的地外世界发送信号。肖斯塔克说:“如果我们这样做,外星人也可能做同样的事情。”1960年,弗兰克?德雷克(Frank Drake)实施了著名的奥兹玛计划,这是人类历史上第一次为搜寻地外智能生命信号进行的无线电太空勘测。1974年,也就是高斯提出向行星反射太阳光150年之后,德雷克利用阿雷西波无线电望远镜发送了第一条真正意义上的搜寻地外文明信息。时至今日,科学家仍在翘首期待外星人作出答复。

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