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我們收到的外星人“信號”是這樣的?

2019-03-18 10:45|來源:未知 |作者:dnzg |點擊:

為什么一提到外星人大家都這么好奇呢?因為作為唯一已知的智慧生命,我們人類都很關心這些問題:外星人存在嗎?他們在哪兒?我們能接收到外星人的信號嗎?
1950年,在一個午餐聚會的討論中,著名物理學家Enrico Fermi 向他的同事提出了一個問題,外星人都在哪兒?我們的銀河系有幾千億顆恒星,如果它們都有行星,那么肯定會有智慧生命存在,宇宙的歷史那么長,如果這些智慧生命一直存續下去,他們早已經能夠遍布整個銀河系了,為什么我們還是沒有發現他們存在的證據?這就是著名的“費米悖論”。不過,據說這些論點并不是費米提出的,而是天文學家Michael Hart和物理學家Frank Tipler先后提出的。

后來,還有不少科學家基于一些假設計算一個智慧文明殖民整個銀河系需要多少時間。James Trefil 和Robert Rood認為只需要3000萬年,而Carl Sagan計算出需要50億年。當然這些數字的實際意義并不大,因為計算基于的很多假設不確定性太大。雖然“費米悖論”還存在爭議,但是人類一直孜孜不倦地追問和費米同樣的問題:外星人都在哪兒?

德雷克方程:我們能接收到多少地外文明信號?

早在人類剛剛開始使用無線電波的年代,當時的科學家們比如Heinrich Hertz, Nikola Tesla和Guglielmo Marconi就很有預見性地認為,無線電波可以作為行星際之間的通訊手段。1919年,Marconi在一次實驗中接收到一個奇怪的信號,他試圖研究這個信號是不是來自火星,當時還引起了很大的社會轟動,因為在那個年代火星人還是各種科幻故事的主角。一百年后,大家依舊對“奇怪”的射電信號有著濃濃的興趣,只不過主角在不斷地變換。

1958年剛剛從哈佛大學畢業的博士Frank Drake來到了Green Bank天文臺,剛開始Drake只是尋找一些普通的天體作為射電天文的觀測對象。比如在1959年他第一次發現了由于木星的磁場捕獲帶電粒子產生的輻射帶。

同年,Giuseppe Cocconi 和 Philip Morriso在《自然》雜志發表了一篇題目為《Searching for Interstellar Communications》 論文建議利用射電望遠鏡搜尋有特征的窄帶射電信號,這種信號可能來自外星文明的通訊,而且他們建議天文學家在1420兆赫茲這個頻率進行搜尋,因為這個頻率對應于氫原子的發射線,而氫是宇宙中最為普遍的元素。這篇文章為之后搜尋地外文明的試驗指明了一個方向,可以說是該領域奠基性的論文。

也許受到這篇文章的啟發,Drake和他的同事們進行了一個名為“Ozma”的研究項目,將一個口徑25米的射電望遠鏡指向了鄰近[2] 太陽系的兩顆恒星Tau Ceti 和 Epsilon Eridani。他們在兩個月的觀測中確實接收到了一些不同尋常的信號。不過,后來仔細分析,他們發現信號是來自高空飛行的飛機。這個項目是有科學記錄的人類第一次開展搜尋地外文明的試驗,從此拉開了人類搜尋地外文明的序幕。

在1961年的一次關于搜尋地外文明的小型研討會上,Drake提出了著名的Drake方程。這個方程第一次定量的估計了我們能接收到地外文明信號的數量,它考慮了恒星形成,行星形成以及一些其它影響智慧生命存在和發展的因素。

這個方程寫成:

N = RfpNeflfifcL

其中N是銀河系中能夠被探測到電磁波信號的文明的數目,R是平均恒星形成率,

(責任編輯:dnzg)
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