高级文明知道我们在这里吗？

拓破天峙

对着银河的甚大阵列天线。鸣谢:NRAO/AUI/国家科学基金会/杰夫·海尔曼

（）据《今日宇宙》（布莱恩·科柏林）：漂泊在浩瀚的星海中，我们一定不会孤独。

很难不仰望夜空，思考其他文明存在的可能性。从乔尔丹诺·布鲁诺的哲学推测到弗兰克·德雷克的统计估计，我们对宇宙了解得越多，似乎就越有可能存在外星生命。然而，在我们寻找这种生活的过程中，我们听到的只有沉默。

我们永远有可能是宇宙中唯一的生物，就像其他文明有可能保持自我或者使用我们看不见的通讯技术一样。但是无线电通信既强大又便宜，我们广泛使用它。几十年来，我们的无线电信号一直从地球发出。那么为什么其他文明不能同样使用无线电呢？

有些人觉得我们太乐观了。虽然我们确实向太空发射了大量的无线电信号，但当无线电光充满一个不断膨胀的球体时，它的能量会随着距离的增加而减弱。结合来自星际空间尘埃和气体的干扰，我们的信号很可能只能在地球几光年内使用我们目前拥有的无线电接收器才能听到。我们已经几次直接向太空发送强有力的无线电信息，例如1974年向大力神星团发送的阿雷西博信息。但是当它们穿越22，000光年到达目的地时，即使是这些也会变得非常微弱。

当然，我们是年轻单纯的物种。也许一个古老的超高级物种可以从宇宙尘埃中提取我们的信息。但是他们能跨越数百或数千光年吗？这是arXiv预印本服务器上发表的一篇新论文中研究的问题。



阿雷西博信息的彩色编码版本。鸣谢:阿雷西博天文台

作者从卡尔达舍夫高级文明量表开始。该量表于1964年首次提出，根据开发能源资源的能力对文明进行排名。一个I型文明可以在行星尺度上获取能量，II型可以在恒星系统尺度上获取能量，III型可以在银河系尺度上获取能量。卡尔·萨根和其他人将此归纳为一个滑动尺度，估计人类约为0.73。基于此，作者问，一个文明需要多大的规模才能探测到人类文明的遗迹，这种距离有多大的可能？


鉴于我们的人造无线电信号只能穿透一百光年的空间，一个物种将有更好的机会尝试解析地球上的人造特征。城市或大型土木工程规模的事物。作为一个例子，考虑吉萨的金字塔。它们已经存在了几千年，大金字塔的底部大约有230米。

考虑到到达地球的光量，不管你的望远镜有多大，金字塔在几千光年之外是看不见的。没有足够的光子能够到达这个距离之外来解决任何问题。以可见光的中间范围(约550纳米)和10米的分辨率来看，最大距离约为3000光年。

要在这个距离分辨金字塔尺度的特征，你需要一个直径约为10天文单位的光学望远镜。这比土星的轨道大一点。原则上，这种规模的望远镜可以用横跨土星轨道的数百万颗卫星组成的光学望远镜阵列来建造。当然，这远远超出了我们目前的能力，或任何行星规模的文明的能力。你至少需要成为你的恒星系统的主人。

所以这一切的结果是第二类文明可以在3000光年内看到我们伟大的人类作品。一个伟大的外星物种可能知道我们在这里。但是在我们到达第二层并且能够看到他们回来之前，将会是几千年。