询问伊桑第105号:我们在那寻找外星人吗?

费米立刻意识到,外星人有足够的时间在银河中庆祝。但是环顾四周,他没有发现他们存在的明显迹象。这使费米问了一个对他来说显而易见的问题:“每个人都在哪里?”
- 塞思·斯斯塔塔克Seth Shostak)

我们的“问问伊桑”系列为您和我提供了巨大的机会。您有机会提出您的问题,我必须反思那些我没想到的想法。这周我很幸运,扬·罗尔斯塔德(Jan Rolstad)问:
在电磁频谱中寻找地球外生命是否有意义?难道部落在技术上还不发达吗?人们会从鼓声或烟雾信号中寻找西方文明交流的痕迹,而在现代世界中,人们则使用电话和收音机吗?太空探索文明似乎不太可能使用受光速限制的技术在星际距离进行通信,并且需要很多年才能通过信号。谁会等那么久?




当然,这个问题纯粹是推测性的,但它使我们有机会考虑自己的技术进步,并思考如何在其他地方发展。



由于本杰明·富兰克林(Benjamin Franklin)的工作,电力工作在18世纪末开始被理解。并且他们在19世纪开始通过构造电路和电气设备来抑制这种情况,因此,我们仅在19世纪下半叶才开始了解与经典电磁有关的现象。直到1895年,才开始进行用于通信的电磁信号的第一次传输,直到1930年代,无线电台的功率才足以使我们的信号到达星际和星际空间。



光速极大地限制了整个画面。如果我们的无线电信号在星际空间中传播了80年,这意味着只有距我们40光年的文明才能捕获它们并发送我们今天将得到的答案。如果费米悖论是“一切都在哪里”的问题,那么答案将是:“距离我们40光年以外”,关于宇宙中的智能生命几乎没有什么可说的。

我们的银河系中可能有数千亿颗恒星,并且在可观察到的宇宙部分至少可以找到2000亿个星系-但是在距地球40光年的半径内,不超过1000颗恒星。



更糟糕的是,从地球到太空的电磁信号数量正在减少,反之亦然。电视和广播越来越多地通过电缆或卫星而不是通过地球上的发射塔进行传输。再过100年后,很可能我们将不再从地球发送任何信号。也许外星文明注意到接收信号的开始,就会得出结论,这个绕着遥远恒星运行的蓝色水行星已经达到了智能和技术先进的生命状态,该生命在短时间后自我毁灭,这就是为什么它停止发送信号的原因。

当然,他们会错的。也许最合适的解决方案是读者的问题中所暗示的解决方案:也许您根本不应该寻找电磁信号。



如果您在可见光中从短距离看地球,那么它的可居住性将毫无疑问:城市的夜光将清楚地表明有活动存在。但是这种光污染不久以前就出现了,如果我们能够做出努力(时间,金钱,工时和资源),我们已经在学习控制它。可以乐观地假设,在100-200年中,夜晚的地球看起来将与数十亿年的外观相同-黑暗的表面,但极光,雷暴或火山喷发除外。



但是,如果您不应该寻找电磁信号,那么您应该寻找什么呢?宇宙中的一切都受到光速的限制,我们可以观察到在另一个星球上产生的任何信号。可以到达我们的信号分为四类:

1.电磁信号,包括所有波长的各种形式的光,赋予了智能生活。
2.引力波信号。如果存在智能生命所特有的信号,则可以借助位于宇宙任何部分的足够敏感的设备来检测到它。
3.中微子。尽管它们在远距离上的流动非常微弱,但它们将成为活动的明显标志,具体取决于产生它们的反应。
4.宏观空间探测器-机器人,计算机化,自由飞行或有人居住-已达到地球的极限。

粉丝作家的想象力集中在第四个机会上,这是令人惊讶的,而这是最不可能的!



如果您想象恒星之间的距离太远,可能有行星居住(或可能有卫星居住)的恒星的数目以及将探测器从一个绕着另一颗恒星绕行到另一颗行星的物理发送所需的资源多大,这似乎很疯狂这样的方法是一个好的计划。

建造一个特定的探测器来观察天空区域并搜索明确地告诉我们有关智能生活的信号的可能性和智慧将更高。



我们知道随着季节的变化,我们的世界在电磁频谱中的行为。行星的电磁信号有季节性变化。季节在变化,颜色在地球的不同部分也在变化。有了足够大的望远镜(或阵列),您可以看到一些文明的迹象:城市,卫星,飞机等。

但是也许最好跟踪自然环境的偏差,这种偏差与只有合理的文明才能创造的事物有关。



我们尚未做到这一点,但也许我们应该寻找大规模的行星变化和大型项目。回想一下,我们发现的任何文明都不可能像我们这样处于技术起步阶段。如果它们能够生存并繁荣发展,它们可能比我们的发展领先数万或数十万年。如果这不令您感到惊讶,请记住我们在短短数百年中取得的进步。

但是这种想法带来了两种可能性。



也许当我们用于检测引力波的技术能够检测到宇宙的第一个信号时,我们会发现一些有助于研究深空的微妙效果。也许在世界上发现了成千上万颗卫星旋转的东西,而重力探测器可以探测到的独特东西呢?由于该科学领域尚处于起步阶段,因此我们尚未对其进行详细研究。

但是,此类信号的衰减不如电磁信号那样严重,并且没有什么可以屏蔽它们。也许正是这一新的天文学分支将在数百年内被证明是关键。但我会提出第三个选择。



对于一个足够发达的文明来说,什么可能是能源?我可以说核能,最有可能是合成能,或者是一种特殊类型的合成,已被证明是有效的,广泛的,不同于恒星核中发生的事情,并且会散发出非常特殊的中微子(或反中微子)作为副作用。 。

而且这些中微子必须具有非常自然的过程中无法发现的非常特殊的能量“签名”。



如果我们可以预测该特征,建造一个探测器来检测它,那么我们可以在任何时候使用核聚变找到一个文明,而不必担心它们是否在传播。如果它们产生能量,我们就能找到它们。

这并不是说我的回答将是最终真理。尽管这是科学的信息,但这只是关于我们可能在宇宙中找到的讨论。现在,我们可能正在使用手机在世界范围内寻找烟雾信号的宇宙等效物,但这不可能持续很长时间。随着技术的发展,我们对寻找内容的了解也将不断发展。也许有一天,也许很快,宇宙将为我们带来最令人惊喜的惊喜:我们并不孤单的消息。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN399223/


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