为什么要探索外星文明

作者：知识通讯评论发表：2009-10-24 13:51

五十年前在《自然》杂志的一篇文章，开启了人类探索外星文明的科学正当性，这到底是浪费资源的搜寻小绿人探险，还是可以打开人类视野的智慧作为，依然引起讨论。

自从十九世纪末罗威尔（Percival Lowell）宣称发现火星上的运河而砸了自己的招牌以来，有关外星生物的议题一直是科学界的禁忌。《自然》杂志在一九五九年九月十九日刊出一篇由两位杰出的物理学家柯可尼（Giuseppe Cocconi）和莫里森（Philip Morrison）执笔，名为"寻找天外之音"的文章。他们试图让人类在宇宙中并不孤单的想法败部复活，并且很快会有所斩获。

一九五九年是人类探索天际重要的一年。苏联探测卫星"月神一号"（Lunik 1）在一月发射升空，加速过程中卫星达到时速两万五千英哩，也就是所谓的"脱离速度"。这是人造物首次脱离地球轨道束缚。《时代》杂志称此举为太阳系数十亿年来的重要里程碑，终于出现生命体有能力打破重力的桎梏。

这的确是个了不起的一年，许多领域都出现重大的突破，像是首次的喷射客机直飞纽约洛杉矶、德州仪器推出微晶片以及IBM首台商用电脑上市。美国不久终于赶上了与俄罗斯的太空竞赛。经过三次惨痛失败经验，先锋者四号圆满达成与月神一号同样的任务。美国航太总署首次载人飞行计划"水星"选出了七名太空人。媒体将他们封为太空的"拓荒者"，这个称呼后来被甘乃迪（John F. Kennedy）在一九六○年民主党的总统提名演说中引用。

当时的社会风气渴望突破传统，而《自然》的这篇文章正好投其所好。它所带来的广泛冲击，是科学期刊里面那些数理相关论文难以迄及的，它也给突破束缚的实际行动带来直接影响。

一九五八年底美国国家科学院设置了太空科学委员会，探讨现代火箭及卫星对科学研究带来的新契机。这是当时"国际地球物理年"活动的一部分，而康乃尔大学天文系的莫里森教授正好是成员之一。

委员会在十二月一号及十一号两天召开。会议纪录显示，讨论的主题大多集中在太空探测上，像是该以遥测方式研究行星或是直接登陆？要进行哪些量测？或是生命存在的证据为何等等。

无线电时代

莫里森回到校园，他与同事兼好友柯可尼谈及此事。他们两个对当时热门的幽浮话题都抱持怀疑的态度。莫里森更曾公然戳破一些不实的目击报导。然而，他们对外星文明存在与否，或是该如何与之联系这些问题相当感兴趣。经过一番讨论，他们想到利用无线电波讯号的点子。当时急速发展的无线电波天文学，正好就是利用星体本身发射大量的无线电波做为探测基础。

他们面对的下一个问题是，外星人会选择哪个波段来传输讯号？他们觉得如果打算传送讯息，一定会选择对方熟悉的频率。宇宙中最普遍的元素是氢，氢原子的电磁波频率（一四二○兆赫）很可能会被用到。同理如果我们要跟外星联系一样可以使用这个波段。

后来这个想法成了他们《自然》文章的主轴。他们不觉得外星人会特别针对人类发送讯号。但他们提出，或许会有一个对科学同样感兴趣的文明，在思索相同的问题。而他们可能很久之前便建立了沟通的管道并等待回音。这些都成为九年后克拉克(Arthur C. Clarke) 和库伯利克( Stanley Kubrick)合作拍出的经典星际探索电影"二○○一年：太空漫游 "(2001: A Space Odyssey)里的主要场景。

莫里森和柯可尼承认他们的想法很像科幻小说，但是现存的星际讯号与我们现有的科学知识并无捍格，如果真有特殊讯号出现，我们当有能力侦测出来。

莫里森并不知道，当时在西维吉尼亚绿堤山区已经有人在做观测。德雷克（Frank Drake）半年来协助设立了美国国家电波观测天文台（NRAO），以及当时世界最大口径二十六米电波天文望远镜。

数年以前，德雷克还在哈佛当研究生，就已经得出柯可尼与莫里森关于氢原子平频率的相同结论。他也推测，如果有"人"在远方发射讯号，他们的无线电波望远镜也许可以侦测到。他的指导教授同意他进行实验，但先决条件是必须低调。因为观测站的经费来自纳税人，如果走漏风声让议会知道绿堤的科学家在寻找"小绿人"，可就大事不妙了。

锁定宇宙频道

柯可尼与莫里森的文章发表之后，引起严厉的看待，天文台台长史特夫（Otto Struve）认为，可以将秘密计划公诸于世了。为了强调这个点子最早来自他的手下，史特夫在麻省理工学院发表公开演说，谈论德雷克的计划以及其哲学理念。国家电波天文台立刻成为众人注目的焦点。电子公司甚至提供放大器、磁带记录器等先进设备，而报章媒体记者更是蜂拥而至。

相关研究突然受人重视，以至于美国国家科学院一九六○年十二月在电波天文台举行研讨会，讨论如何使搜寻更为系统化。与会的科学家和商业代表们自称是"海豚骑士团"，藉此向成员黎里（John Lilly）致敬，感谢他的研究将海豚归类为智慧物种。参与这次会议的还有德雷克、史特夫、莫里森以及年轻的天文学家萨根（Carl Sagan）。萨根后来还成为寻找星际智慧计划（SETI）的台面人物。

大部分参与此研究的人都意识到，这其中的一个反讽，那就是即使我们找到了外星生物讯号，也不能做什么。地球与太阳系外行星至少有十光年远，即便彼此间存在沟通管道(德雷克设想二位元码也许是一沟通管道)，最基本对话少说也得耗时超过一世纪，更遑论两地互访所需的时间与成本。

对德雷克而言，这些都不是重点，他始终坚信高等外星文明的存在。而在"海豚骑士团"会议中提出的"德雷克方程式"，便是用来估算其存在的概率，并总结可能被我们忽略的相关资讯。在他的想法中，光是发现了外星文明，以及其所呈现的新知，便是值得之作为。

二○○五年过世的莫里森，除了科学上的好奇心，他的参与其事还带有一定程度的政治热诚。二次大战其间，他亲身参与曼哈坦计划制造原子弹，期间负责估算触发内爆所需的钸量(大约是六公斤)。原子弹试爆时他负责装置原子弹内核并目击试爆。投掷在日本长崎的原子弹，同样也是他在轰炸机上组装完成。莫里森由这场毁灭行动挺身而出，成为反对毁灭性核武竞赛的原子科学家之一，并且鼓吹战后的废除核武行动。

一九七九年莫里森投稿《星际搜寻》杂志的一篇名为"二十年后"的回顾文章中，引用克拉克科幻小说《当外星人来到》（When the Aliens Come）作为总结。小说中写到，"这些外星的来到，代表外星文明.....已安然度过核子危机，也给我们带来会安度危机的希望。"

讯号失败？

对今天的许多天文生物学家，这是一个过际天文年的浪漫思维。由于比较之下在合理时间可能获得的成果，科学家目前多集中注意力在搜寻有机分子或是微生物，而不是外星讯息。即使如此，柯可离尼和莫里森以及德雷克掀起的热潮仍持续升温。"海豚骑士团"会议结束两年后，俄亥俄州州立大学哥伦布分校着手兴建首座专门搜寻星际智慧的无线电波天文台。

随着阿波罗登月计划的成功，航太总署正式雇用德雷克寻找地外文明。一九八○年，萨根创立美国行星学会，四年后成为寻找地外智慧研究中心（SETI Institute），至今仍蓬勃发展。一九九五年澳洲一座能够监测六千四百万个频道的启用。不论是成本或者灵敏度的考量，无线电波都一直深受研究者喜爱。美国太空总署的克普勒太空观测卫星，今年稍后也陆续将类地球行星的资料回传到地球。

怀疑者经常引用费米悖论，来质疑搜寻地外文明是否值得。这个悖论得名自物理学家费米（Enrico Fermi），他说如果真有外星文明，为何从没人见过？

的确，打从五十多年前开始搜寻外星讯号以来科学家什么也没发现 (只有在一九七○年代收到过一个来源未明的讯号) 。但是搜寻地外智慧研究中心主任塔特（Jill Tarter）认为，没有讯号根本算不上是个悖论。利用无线电波望远镜进行的严谨讯号采集与数据分析，进行至今还只有十多年。她用一个比喻说，如果一个小杯子从海中捞不出什么，就断言海里没鱼，似乎还言之过早了。

来源:知识通讯评论

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