外星人防御计划：寻找外星人的历史

伤我心太深

十五、SETI计划的高潮

　　“SETI计划”，即搜寻地外文明计划（Search for Extra-Terrestrial Intelligence），是德雷克在1961年正式提出的一个概念，被用来指代那些靠望远镜监听太空“声音”来寻找地外文明的计划。也正是我们的老朋友德雷克，在第一次奥兹玛计划尝试后，再次推动了SETI计划的发展。

　　1972年，德雷克率领一队来自很多个国家的科学家开启了第二期奥兹玛计划。这次德雷克是有备而来，他们使用了包括阿雷西博在内的许多精良设备整整做了4年的观测。在这4年中，总共对650多颗距离地球80光年内的恒星进行了监听，监听频率也从氢波段一个增加到了384个。不过，这次好运气依然没有降临到德雷克头上，他们仍然没有找到外星人信号。

　　在第二次奥兹玛计划期间，正值美苏冷战的高潮，在搜寻外星文明上，苏联人也不甘落后，他们也组织了大量的人力、物力来搞SETI计划。1973年，几个苏联天文学家公开宣称他们接收到了外星人“来电”，这份来电来自于波江座　星。美国人还没回过神来，苏联人又宣布他们成功破译了这份“来电”，其大意是：从此处出发，我们的家在波江座　，这是一对双星，我们在七个行星的第六个行星上，请对向我们我们的实验室正在你们的卫星（月球）附近。但是苏联人无法提供进一步的证据，也不肯说出收到电文的具体时间，信号的频率、赤经、赤纬，等等，所以基本上可以肯定是个国际玩笑。因为美国人成功登月让当时的苏联很没面子，他们就想出这么一个法子来刺激一下骄傲的美国人。刘慈欣在他的科幻小说《三体》中，绘声绘色地描述了当时处于文化大革命时期的中国也在搞SETI计划。当然，大刘只是写科幻，不过小说真的很好看。

　　第二次奥兹玛计划之后，人类就再也未停止对外星文明信号的探测，以美国为首的各个国家的各种SETI计划此起彼伏，规模有大有小，终于在1977年发生了一件大事。

　　1977年8月16日，在美国俄亥俄州立大学的大耳朵射电天文望远镜观测站，数据分析员恩曼博士（Dr. Jerry R. Ehman）像往常一样阅读望远镜输出的数据记录纸带。突然，他揉了揉眼睛，几乎不敢相信自己看到的东西：数据记录带上明确地显示在氢波段上记录到了一个强烈的持续72秒的脉冲信号。恩曼激动的在记录带上画了一个红圈，然后在边上写下“Wow!”。

　　于是这个信号就被称为“Wow信号”，只记录了72秒钟的原因是大耳朵射电望远镜本身随着地球的自转一起转动，因此对于任何一个来自地球以外的信号最多只能记录72秒钟，超过这个时间望远镜就转到别的方向上去了。经过定位分析，发现这个信号来自人马座附近。该消息一经公布，全世界的天文学家都欣喜万分，他们纷纷把望远镜对向了人马座区域，使用Wow信号的频率开始监听，但是直到今天我们再也没有在这个方向上收到Wow信号。Wow信号是到目前为止的所有SETI计划中最出名的一次事件，遗憾的是只记录了信号的强度，而没有记录信号更多的信息，因此无法破译也无法证明确实是外星文明的信号。但无论如何，人们也没法证明它是一个误会，它带给了我们无限希望和遐想。

　　这一阶段，SETI计划达到了空前的高潮。

十七、呼叫外星人（METI）　

　利用射电望远镜，通过电磁波来寻找外星人是一种靠谱的科学方法，SETI计划正是人类试图通过“监听”的方式来发现外星人存在的证据，但这是一种被动的方式。另外一种更加主动的方式就是给外星人发射信息，他们如果收到，就应该给我们回电。这种主动发射信息的方法被称为“Message to the Extra-Terrestrial Intelligence”，简称“METI”，也可以称为“主动SETI”。　　人类的第一次METI行为发生在1974年。这一年，阿雷西博射电天文望远镜改造完成，综合性能大幅度提升。为了庆祝，美国人决定给外星人发一条信息出去，这就是著名的“阿雷西博信息”，人类第一次向宇宙宣布我们人类文明的存在。发射阿雷西博信息这件重任落在了我们的老熟人德雷克先生身上，德雷克是相当得激动，立即摩拳擦掌开始了行动。　　要向宇宙中发射电磁波信号，想起来似乎很容易，但实际操作起来，必须要确定三个最基本的问题：第一，用什么频率发射？第二，往哪里发射？第三，发射什么样的信号？　　第一个问题比较容易解决，那就是用氢波段附近的频率发射信号，之前已经解释过，这是从逻辑上来说最有可能被外星人监听的波段。阿雷西博信息最后决定用的是氢波段频率的三分之二作为发射频率，波长为12.6厘米。　　第二个问题稍微难一点。向宇宙中发射无线电信号，以我们现有的技术是做不到全宇宙广播的，因为电磁波的能量会随着距离增大而衰减。为了尽可能发射得远，就必须把能量集中在一个方向上，就像激光，一下把电磁波定向地发射出去。但宇宙实在是太大了，电磁波总是要随着距离的增大而慢慢扩散，能量也随之衰减。银河系中至少有1000多亿颗恒星分布在一个直径10万光年的铁饼形区域中，我们在银河系中随机选择一颗恒星恰好有外星文明的概率比中千万彩票大奖的概率还低。因此，德雷克觉得好不容易有了这么一次发射信号的机会，不应该只选择一颗银河系的恒星来发射，那样中奖的概率太低了。经过一番思考和论证，德雷克决定朝一个叫做“M13”的球状星团（武仙座球状星团）发射信号，这是银河系以外的一个星系，这个球状星团在165光年直径的一个球形区域中分布了大约100多万颗恒星，密度远远超过了银河系的密度，这样就大大增加了中奖概率。M13离地球十分遥远，有25000光年之遥，也就意味着即使有外星人收到了我们的信息，也是25000年以后的事情了。如果他们收到信号之后，再给我们回一个电报，我们还要再等上25000年。也就是说，5万年后的地球人有可能可以和武仙座人建立联系。
第三个问题是最有挑战的问题。我们要发射什么样的信息外星人才能看得懂呢？我们显然不能指望外星人懂任何我们地球上的语言。所以最保险的方式是让外星人能够非常容易地把信号转换成一幅图画。电磁波信号只能由强弱不一的脉冲组成，你可以想象成发电报的滴和答，一个强脉冲表示滴，短脉冲表示嗒。好了，现在如果你是当年的德雷克，你会如何利用这个滴答声来完成一幅图画的创作呢？　　让我们来看看德雷克是如何做到的。　　首先，他把脉冲的总数量设计为1679个，这个数字只能分解为23和73两个质数的乘积。因此，外星人只能把这段脉冲拆成23行73列，或者反过来73行23列才能刚好断成一个完整的矩形，一个脉冲也不少，一个脉冲也不多。他想外星人连收取电磁波信号的技术都有了，肯定不至于笨到不会试着把这一连串的脉冲断行处理。这里面比较巧妙的是如果外星人断成了23行，那么整个信号就会变成一种白噪声（这是一个术语，简单理解为杂乱无章无规律可循的噪音即可）。如果外星人把他断成73行23列，则会发生一些奇妙的变化，这些看似毫无规律的脉冲信号，只要把滴声（长脉冲）在纸上涂成黑色，嗒声（短脉冲）涂成白色，当然反过来涂色也是一样，只要颜色不同即可，一幅明显有规律的图画就会展现在外星人的面前。我们可以展开我们丰富的想象力，以某个科幻电影为蓝本，想象一下当某个外星人译电员第一次看到这幅图画的情景。　　如果你是那个外星人译电员，你会如何解读这幅图像呢？我估计你除了看懂了那个小人以外，其他的啥也没看出来。但是你要想，作为外星人，对人类的外形是完全没有概念的，那个小人的形状在他们眼里跟这幅图画上的任何形状是没有什么区别的。但是很多玄机就藏在这幅神奇的图像当中，让我来逐个解释，你来判断外星人能否成功破译。　　第一部分：数字　　这相当于是整个阿雷西博信息的一个破译指南，人类首先申明了在这幅图画中，我们怎么表达数字。我们认为，不论任何形式的文明，数字的概念是一定存在的，而用数字来沟通是最理想的宇宙语言。从左到右，依次用二进制来表示数字1到10，注意第四行是表示起始位置，后面凡是表达数字的地方都会把第一位打成实心的表示起始位，如果没有这样一根“基线”，就可能产生歧义。把1到10用二进制表示出来，也表示我们人类用的是10进制作为普遍采用的数学基础。　　第二部分：五种化学元素
这是宇宙中五种化学元素的原子序数，他们从左到右分别是：氢(1)、碳(6)、氮(7)、氧(8)、磷(15)。我们假定能接收阿雷西博信息的外星人也应该掌握人类在100多年前就掌握的基本化学元素的知识。宇宙中的生命形式再怎么变化，构成这个宇宙的基本化学元素是不会变的，这是宇宙的普适规律。这一部分我们申明了五种人类认为最重要的化学元素。　　第三部分：五种元素构成的生命物质--核苷酸　　这部分比较复杂，总共有12“堆”小图形，每一堆代表着一个化学分子式，这些化学分子式就是由第二部分的五种基本元素组成的。　　第1行: 去氧核糖 (Deoxyribose, C5OH7)、腺嘌呤 (Adenine, C5H4N5)、胸腺嘧啶 (Thymine, C5H5N2O2)、去氧核糖 (Deoxyribose, C5OH7)　　第2行: 磷酸盐 (Phosphate, PO4)、磷酸盐 (Phosphate, PO4)　　第3行: 去氧核糖 (Deoxyribose, C5OH7)、胞嘧啶 (Cytosine, C4H4N3O)、鸟嘌呤 (Guanine, C5H4N5O)、去氧核糖 (Deoxyribose, C5OH7)　　第4行: 磷酸盐 (Phosphate, PO4)、磷酸盐 (Phosphate, PO4)　　这12种有机分子是人类发现的构成一切生命物质的基础，正是因为在自然界中五种元素奇妙地组合，才形成了地球上千变万化的生命形式。　　第四部分：DNA的双螺旋结构　　到了第四部分，德雷克描述了DNA的双螺旋结构。正是上面的12种最基本的生命分子，神奇地组合成了双螺旋结构，才诞生了真正的生命。中间的白色部分是一个很大的数字，代表着一个DNA中核苷酸的总数量，也就是4 294 441 823。　　第五部分：DNA构成了人类　　在这部分中，人类登场了。中间的部分就是一个人的基本形象。左边的那根条形和人等高，中间的浅色部分是一个数字，用来表示人的身高的具体值。这个数字是14。你可能会奇怪，为什么人的身高要写个14？这恰恰是德雷克高明的地方，你想啊，一个物体的长度离不开单位，我们只能给出数字，但是我们无法准确地跟外星人表达单位。所以，为了让外星人对我们表达的身高的这个数字产生实际的意义，就必须以一个我们双方都理解的长度作为参照物。而在这个电磁波中，有一个天然的长度参照物，那就是波长。这是宇宙普适的规律，在地球上我们把这个波长记作12.6厘米，那么外星人不管用什么单位来表示，这个波长都是最好的参照物，我们只要指明人类的身高相对于这个波长的倍数就能让外星人准确地理解我们的身高了。因此，这个数字14表示的是人类的身高是波长12.6厘米的14倍，也就是176.4厘米，这是人类的平均身高。在小人的右边也是一个很大很大的数字，那个数字是4 292 853 750，这是1974年的全球人口数量。
第六部分：太阳系　　这部分代表了我们生活在一个有9颗行星的恒星系中，最左边的是太阳，后面依次代表从水星到冥王星的九大行星。其中第三颗行星抬高了一格，一看就比较特殊，那表示我们人类就生活在第三颗行星（地球）上。　　第七部分：阿雷西博　　这部分就是射电望远镜阿雷西博的简笔画外形。当然，外星人不会知道我们给它取名叫阿雷西博，我们只要告诉外星人我们使用什么样的设备发送了上面的那些信息。下面的部分就如同表示人的身高一样表示了阿雷西博的口径，这个数字是2430，表示阿雷西博的口径是波长的2430倍，也就是306.18米。　　以上就是阿雷西博信息的全部内容。想想人类能在毫无线索的情况下破译几千年前的古文字和符号，作为一个能懂得电磁波的文明来说，要破译这个信息应该不是太难的事情。　　整个阿雷西博信息是一个逻辑非常严密的表达体系，用到的全是宇宙中普适的规律，我希望各位读者能将各部分综合起来再完整地看一遍这幅图。　　首先从最基本的数字概念开始，有了数字我们就能表达宇宙中的元素，有了元素我们就能表达由元素构成的分子，有了分子就能表达生命，有了生命就能表达人类，有了人类就能表达我们生存的星球。最下面是一台射电望远镜，我们就是用它把以上信息向宇宙中的文明传递。这是一组多么的简洁和优美的信息啊！　　阿雷西博信息发送之后，人类在1999年、2001年和2003年还有三次大规模的METI行动，这三次行动分别叫做“宇宙呼唤1（Cosmic Call 1）”（俄罗斯）、“青少年信息（Teen Age Message）”（俄罗斯）、“宇宙呼唤2 （Cosmic Call 2）”（美国、俄罗斯、加拿大联合发起）。这三次发射的目标离地球都要近得多，都分布在32光年和69光年之内的一些人类认为最有可能有外星人存在的恒星系。最先抵达目标的是“宇宙呼唤2”中的一个发往仙后座Hip 4872恒星的信息，抵达时间是2036年4月份。如果那个恒星系真的有文明存在，且文明程度到达了能接收电磁波信号的程度，那么最快在2068年我们能收到回复。笔者掐指一算，还有希望活到那天（90岁），为了迎接那天的到来，笔者一定要努力活下去的。
十八旅行者号的礼物　　到了1977年，人类给外星人送礼物的行为达到了高潮。美国先后发射了旅行者1号和2号两个姊妹探测器，上面都携带了来自人类的珍贵礼物--地球名片。这次相比上次先驱者号的礼物那可是大大的升级了，上次只是萨根和德雷克俩人的“民间”行为，这次就不一样了，NASA和美国政府精心策划了这次的礼物。礼物的载体是一张镀金的铜质磁盘，长得跟唱片一模一样，大小也差不多，还有一根用钻石制成的唱针，以方便外星人了解怎么读取唱片内容，理论上这张唱片和唱针能保存10亿年。　　在这张史上最牛的唱片中包含了以下内容：　　首先是时任美国总统卡特的问候。“这是一份来自一个遥远的小小世界的礼物，上面记载着我们的声音、我们的科学、我们的影像、我们的音乐、我们的思想和感情。我们正努力生活过我们的时代，进入你们的时代。”　　然后就是包括联合国秘书长在内的55种人类语言的问候语音，其中有四种是中国的方言（普通话、广东话、福建话、上海话），说的都是同一句话：“行星地球的孩子向你们问好。”估计在美国人看来，中国的这几种方言的差别就跟英语和德语的差别一样大。这倒不奇怪，其实很多北方人第一次听到上海话的时候基本都认为是日语。　　接下去是一个90分钟的声乐集锦，主要包括地球自然界的各种声音以及27首世界名曲，其中有中国京剧和古曲《高山流水》，日本的尺八曲，还有莫扎特、贝多芬、巴赫等人的作品。　　最后是115幅图片，这些图片包罗万象，有太阳系的各大行星的图片、写满数学公式的纸、各个民族的日常生活、地球上自然风光、各种动物和人类生殖过程的详细图解，等等。可以说每张都是精心挑选的有代表性的图片，给大家看一张跟中国有关的，你一看就知道是什么了：
但是在这些图像中，美国人回避了表现核爆、战争、贫穷、疾病的自曝家丑的照片，看来中国的古训“家丑不可外扬”放到整个人类物种上也是适用的，在真正要面对外星人的时候，人类还是希望能够保住颜面的。　　旅行者1号和2号到今天为止还在为人类工作着，时不时还有讯息传回来，他们目前都已经飞出了太阳系八大行星的范围，在太阳系的边缘跋涉。但说是已经到了太阳系的边缘，其实要真正飞出太阳系至少还要几万年的时间。　　2010年4月22日，NASA的深空天线在旅行者1号的约定频率收到一组奇怪的信号，后来证实这确实是旅行者1号发射的，电波在太空中整整传播了13小时才到达地球。但奇怪的是，这组发自旅行者1号的信号非常奇怪，就好像收到了一串“乱码”。NASA的专家们居然没有一个人能明白这些信号的含义，包括当初设计旅行者1号信号系统的科学家。这个消息不胫而走，一时间引起了公众的极大兴趣。德国有一个著名的UFO专家豪斯多夫，站出来大胆断言说我知道旅行者1号发生了什么事情：它已经被外星人劫持了。豪斯多夫在媒体上发表文章写道：“看起来飞船被劫持了，程序被重新编写，因此我们无法破译。”豪斯多夫不愧是UFO的专家，他这次不失时机的大胆推测为他引来了极高的知名度，全世界的UFO爱好者争相传诵，很多媒体也一起跟着凑热闹，以讹传讹，搞的有一阵子似乎外星人存在的证据已经被NASA找到了似的。其实，NASA没有对豪斯多夫的看法做出回应，而大多数科学家及工程师的看法是：飞船上的存储系统可能出了些小故障。　　如果外星人真的劫持了旅行者1号，又决定发送信息到地球来的话，那么想要发送一点让地球人能明白的信息对于一个能够在太阳系内劫持人类探测器的文明来说，实在是太容易不过了。很简单，外星人只要利用旅行者1号发回一串表示质数的脉冲信号回来，人类就立即明白怎么回事了。只要建立起了双向沟通，对于两个智慧文明来说，哪怕是仅仅用数字，也能沟通很多很多事情，比如发一个3.1415就可以代表一个圆了，数学是宇宙通行的语言。

徐志刚

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外星人就在我们身边