10种搜寻外星生命的方法 1950年，曾获诺贝尔奖的物理学家恩里科·费米（Enrico Fermi）中午问他的同事：“他们都在哪儿呢？” 他的这个问题被称为费米悖论 （Fermi Paradox）。他想知道为什么宇宙中有那么多宜居行星，我们却没有遇见任何外星生物。有很多理论都解释了我们为什么还没有和外星人取得 联系，但或许，我们在演绎过程中犯了一个普遍性的错误：我们假设外星生物有着和我们相似的体态和性格，但一旦这个假设不成立，那所有跟搜寻外星生物有关的推测都将没有意义。所以我们现在更改这个假设，扩宽我们的思路和分析方法，去接触异于人类的外星生物。 10.无线电波SETI计划的衰亡（The Sunset Of Radio Wave SETI）
50 多年来，SETI（译注：SETI是一项利用全球联网的计算机共同搜寻地外文明的科学实验组织）一直在监听来自外太空的无线电信号。1974年，天文学家法兰克·德雷克（Frank Drake）公布了首段有关地外文明的无线电信息，被称为“阿雷西博信息” （the “Arecibo Message”），该信息提供了外星生物存在的证据。但目前我们还没有收到任何回复。收听美国航空航天局（NASA）时你会以为他们将优先考虑对外星生物的探索，然而，德雷克抱怨称NASA并没有为研究提供任何资金，更有甚者，他们还可能拆除那两个最大的无线电望远镜——阿雷西博望远镜（the Arecibo telescope）和绿岸望远镜（the Green Bank Telescope）。如果这两台望远镜被拆除，SETI监听无线电信号的任务将会被迫中止。中国已经推出了一个先进的无线电望远镜，但是德雷克担心他们不能正确使用。 另一方面，光学SETI计划虽然能借激光扫描法进行实验，但它大部分的资金都来自于私人捐助，而非国家出资。与无线电信息不同，光学信息需要外星生物恰好将光束对准我们发射才能起作用。“这样的信号非常强烈，我们只需要一个小型望远镜就可以接收信息。” 德雷克说，“小型望远镜可以提供更多的观察时间，从而寻找到更多的行星以增高成功率，这对我们非常有利。” 德雷克认为想找到我们的外星生物一般不会抱有私心。 可惜不是所有人都像他这样乐观，有关专家还在争论是否应该向外太空发送信息。很多科学家相信我们还没有足以保护自身的技术，和外星人接触有可能会威胁到人类生存安全。SETI组织的埃利奥特（John Elliott）透露，尽管有争议，但很多SETI的成员都准备向外星生物发送信息。根据有关报告，德雷克反对主动向外星生物发送信号，比如说主动搜寻外星信号的项目SETI，相比之下他更希望接收到外星生物发来的信息。 9.和外星人101对话（Talking To Aliens 101）
英国SETI组织者约翰·埃利奥特（John Elliott）认为，我们应该摆脱外星信号的束缚，着眼于区分外星语言和随机声音的差异。他通过研究人类 60多种语言，在所有语言中找到了韵律和结构的共性。打个比方，我们用表示内容的单词和简短的功能词（比如“如果”和“但是”这类关联词）将语句连在一 起。忽略语言上的要求，人们在一个短语中最多可以使用九个内容词。 海豚等其他动物也有相类似的语言特点。我们尽管还不能使用海豚的语言，但已经能够识别它们交谈中所用到的140多种不同的声音。它们通常使用各自的名字以辨别它们自己或交流前发出的信号，并限制每次“说话”不超过五个词。埃利奥特相信这种限制与它们的小脑尺寸和处理信息的能力有关。 他研发了一系列小型计算机程序，命名为“自然语言的学习者”（the Natural Language Learner），用于分析外星信号的复杂程度和语言的内部结构。然而，他还是可能无法破解外星语言的内容。 和地球上的智慧生物交流或许是锻炼我们和外星人交流能力的第一步。我们已经教会了海豚上百种人类使用的单词、问题和陈述间的区别、“没有”的概念和其他语法结构。生物学家丹妮丝·赫兹（Denise Herzing）创造了一个游戏，游戏中海豚和人类同时学习使用一种最原始的语言通用进行交流，这是人和动物之间的相互沟通的首次尝试。雌性海豚相比雄性海豚对交流表现出更浓厚的兴趣，有些雌性海豚还邀请其他区域的海豚加入聊天。 我们同样知道野生的坎贝 尔猴（Campbell’s monkeys）通过增加不同的后缀来表示不同的危险。比如说，“krak”表示它们的天敌猎豹就在附近，而“krak- oo”只是代表树枝掉落或是有其他猴子入侵。戴安娜猴（Diana monkeys）也能听懂坎贝尔猴（Campbell’s monkeys）的叫声。 其他研究发现苏格兰动物园中从荷兰引进的黑猩猩改变了它们对苹果的称呼，以便和当地黑猩猩的语言保持一致，还和当地的其他动物成为了好朋友。不过这究竟是语音语调的变化还是另一种语言的产生仍存在争论。 8. “公元1015年的我们”（Party Like It’s AD 1015）
顺利完成SETI计划的关键在于外星智慧体能够利用技术发送信号。能使用技术发送信息的一定是智能生命体，反之却不一定成立。在这里，我们不得不再一次提起海豚的智力。缺乏四肢的海豚无法发明和使用复杂的工具，但它们的智力是毋庸置疑的。更何况或许还有其他类似海豚这样的智能生命体存在。智能生命体的定义是否 就是指能够使用技术或拥有社交能力的生命呢？ 笃信凌驾于其他所有智能生命体的我们，又是否太过无知自大了呢？正如卡尔·萨根（Carl Sagan）曾指出的：“有报导称学习了英语的海豚最多可以正确使用50个单词时，却从来没有关于人类学习海豚语言的新闻。”海豚更不会利用技术互相残杀。 SETI科学家劳伦斯·道尔（Laurance Doyle）为准备与外星生物交流，研究树之间是如何交流的。树与树之间利用某种化学物质警告彼此害虫和其他存在的威胁。劳伦斯说：“谁说的准呢？也许大脑并没有那么重要。” 从这两个案例来看，我们必须主动去探寻外星生物可能存在的地方，而不是等着他们来联系我们。 另 一个更简单的原因是，即使他们也像我们一样在寻找着彼此，也许我们终此一生还是无法发现外星生物。当我们使用望远镜观测外太空时，我们所看到的其实是过去的图像，而不是当下的。“因为光线需要一定的时间把图像传回来，所以我们接收到的都是过去的图像” 乔纳森·加德纳解释道，“所以，当我们的探索范围不断向外扩展时，光线所需把图像传回地球的时间也随之增加，这些图像反映的都是曾经的外太空。假如我们探索得够远，当光线从这些星系射回时，我们看到的宇宙远 比今时今日年轻。” 如果外星生物也跟我们一样，通过望远镜向外探索，那么他们也能看到过去的我们。举个例子，假使外星生物居住在离地球1000光年处的星球上，他们看到的也就是公元1015年的我们。科学家在1907年发明了无线电放大器，而外星生物也许得花上至少900年的时间才能接受到来自地球发出的无线电波（如果他们也在使用和我们一样的无线电放大器的话）。 7.社会科学家们的重磅加入（The Social Scientists Weigh In）
通常，我们会利用天文学、计算机科学、工程学、物理学这些自然科学来引导我们找到合适的方式与外星生物交流。但是，SETI外星智能探索协会主任道格 （Doug Vakoch）编纂了一涉猎广泛的书籍，名为《考古学、人类学与星际交流》 （《Archaeology, Anthropology, and Interstellar Communication》)。 从社会科学的角度看，考古学家和人类学家每天都在尝试从支离破碎的信息中破解古文明的秘密，但我们永远都无法确定他们对古文明的理解是否正确。大多数时候，我们只能基于现代文明的信仰去推断过去文明的模样——至少我们起源于同一祖先。也许这些外星人拥有完全异于我们的感觉器官以至于他们的思维方式也与我们大相径庭。我们该如何破译这种我们一无所知的外来文明的信息呢？ 我们的设想是在外太空中存在着某种文明，而外星生物或许也有着与我们同样的猜想。“我们必须面 对这个事实：我们能很好地适应我们自己这个由不同文化框架构成的世界，但外星生物很有可能不会以与人类相近的技术回应我们。”约翰 （John Traphagan）在书中写到，“从一战和二战中就能发现,地球上的先进技术对政治和社会融合并不总是起积极作用的……我们将和拥有共同记忆的外星生物共处似乎是一种合理的假设。他们也会辩论、竞争，在同样的记忆和经历构成的文化框架中发散思维，思考问题，例如怎么和人类取得联系。” 总而言之，目前我们根本没有办法破译外星生物的通讯信息，或者以和他们相近的通讯技术做出回应。 6. 体温信号（Heat Signatures）
科学家用通过美国航空航天局的广角红外探测宇宙飞船（NASA’s Wide- field Infrared Survey Explorer ，简称WISE)观察的100,000个星系得来的数据找到了体温信号，这可以证明有高 级外星文明存在。“高级外星文明是否能用来自其星系行星的大量能量来运转电脑、航天飞行器、通讯设备或其它我们还想不到的东西。据基本热力学理论，这种能量 要释放出来其温度必须要在中段红外线波段内。”来自宾夕法尼亚州立大学（Pennsylvania State University）的研究者詹森·莱特 （Janson Wright）说，“这种物理原理和你打开电脑会放热是一样的。” 不幸的是，科学家没有发现关于高级外星文明存在的确凿证据。这些星系都存在好几十亿年了，明显在那时已经存在外星人了，我们却还找不到他们的踪影，这未免也太奇怪了。研究者们认为或许是因为外星人不在那里，又或许是他们的等级还没高到能显示体温信号。 即使如此，科学团还是发现了50个中段红外线辐射水平异常高的星系。要弄清这温度是来自自然环境还是一种属于外星人的体温信号还有待研究。 5.节俭的外星 人（Frugal Aliens）
即使我们不能明确地说出什么，但关于外星人的假设中有这种观点：他们没有足够的资源来和我们交流。我们一直认为他们应该全天候不干别的就只给我们发送信号，不是这样的话，那里就可能不存在外星人。 人类真是傲慢自大。如果美国航空航天局不得不削减资金来节约资源， 那外星人为什么不会面临同样情况呢？2010年电磁微波学研究（Microwave Sciences）猜测外星人可能为了省钱在一段时间高频率地发送信号，恰好错过了SETI的监控。由于某些星系常在1.42-1.72千兆赫的波段发出辐射，因此SETI研究者长期收听该频道。然而，电磁微波学的科学家相信外星人更可能用接近10千兆赫的频道，因为在那里他们发射电波省力又省钱。 为了更进一步节省，外星人可能发送简单却不持久的脉冲，与推特网上的微博一样。外星人也许会建造一座强大的无线电信标台，跨越银河系向大多数的星系星球发送信号。用这种方法外星人可以在1080光年内每35秒发出一次脉冲，借此他们一年能发很多次信号。“宇航员已经见过许多无法解释的信号，它们往往持续数十秒就消失不见了。”本福德（Benford）说，“其中一些可能是外星信号，但我们没有足够多的观察时间来等待任何回复。”这可以解释1977年SETI发现的wow信号持续72秒之谜。之所以叫wow信号，是因为听到的人把”wow”写在了页边空白处。至于wow信号到底是什么，从哪来一直都是个谜团，从那之后再也没能发现它。 4.醚类DNA（Ether-Based DNA）
通常情况下，我们认为水是生命的必需品。但现在，科学家在研究是否有其他也能发挥像水一样的作用的液体，比如说覆盖在土星的卫星泰坦（Titan）上的碳氢 化合物甲烷。要想让生命存活，我们需要不同类型的醚类分子，和一个比泰坦更温暖的环境。醚类连结在一起后会变成复杂的聚醚，从而形成新的生物。事实上，地 球上已知的DNA和RNA 分子并不能溶解烃类，反而会与它们粘结起来。 像水一样，碳氢化合物也有液态、固态和气态三种状态。生物分子在固态 和气态下无法相互作用创造生命，所以我们所需的只能是液态碳氢化合物或者说某种油性物质。辛烷能在最大的温度范围内保持液态，为生命提供最有利的条件。丙 烷和甲烷保持液态的温度范围则稍小一些。不幸的是，泰坦似乎太冷不适合生命存活。 来自应用分子进化基金会 （the Foundation for Applied Molecular Evolution）的研究员史蒂文·本纳 （Steven Benner）说：“太阳系里，没有足够大、足够接近太阳的行星，也没有行星自身的表面温度就能够适宜碳氢化合物存活。”但随着我们发现 的太阳能新系统数量的增加，发现温度适宜生命生存的行星或卫星指日可待。 3.交流场景（Contact Scenarios）
尽管我们近期似乎还没有可能与智能外星生物面对面交流，但是他们仍可能存在于太阳系中的某些行星、卫星或是小行星带。 1950 年，美国军方设计了“七步接触计划”(Seven Steps to Contact)，这一计划旨在解决如何与智能外星生物开始首次接触的问题。首先， 我们在一定的距离外对他们进行监视，尽可能多地获取信息。接下来我们会秘密观察他们，评估其武器和车辆的水平。如果我们的技术更为先进，那么我们就接近该外星球，看看他们是否具有敌意。反之，我们将短暂登陆该行星偏远、无人居住的地区，带回动植物样本。军方还计划在不伤害他们的前提下带走一些外星人。 之后，我们会在外星人可望不可及的地方开始小幅度靠近。我们希望尽可能多的外星人能来观察我们的飞船，当然，我们会表现得很友善。最后，如果该星球是安全的，我们将登陆并尝试接触他们。 计划实施过程大同小异，而我们离它派上用场的那一天已经不远了。目前尚不清楚如果我们遇到外星高智能生物后会发生什么。希望对方态度友好，否则我们就惨了。 2.纳米传感（The Nanosensor）
当我们在探寻其他星球的生命时，常倾向于探测其生化特征。可正如之前所说，科学家们已经侦测到某些生物体征，指出一些甚至包括自身卫星都毫无生命迹象的星球上存在生命，可见我们如今的探测方法很容易被假象蒙蔽。 麻省理工学院（MIT）科学家萨拉·西格尔（Sara Seager）与威廉·布恩（William Bain）认为我们应该突破探测局限，不只依靠甲烷、 氧气等大多数已知的生命要素来探测外星生命体。“我们很清楚能够接近的星球其实并不多，”西格尔说，“只是想竭尽全力跳出思维定式，以确保不会错过任何生命迹象。对于地球来说氧气是一大重要生命要素，但在系外行星上存在的概率有多大呢？” 为支撑“外星生命或许与我们完全不同”这一理论，西格尔和布恩提出了目前为止探测到的系外行星多元“域”。西格尔与布恩曾在其著作中写道：“可以肯定的一个惊人发现，我们银河系中常规行星的大小均处于地球与海王星 之间——而新一级别的行星既不属于类地行星也不属于巨行星，甚至没有一个公认的理论来阐述其结构。” 近来比利时和瑞士的一些研究人员为了突破限 定，在实验中使用一种无需凭借生物体征进行生命探测的新装置。纳米脉冲探测器利用悬臂（一端固定的横梁）扫描行星表面，从而获取细胞新陈代谢活动或动态轨迹中的轻微波动。研究者们已将该装置成功地运用于细菌、人体细胞、老鼠细胞、植物细胞以及酵母上。之后，他们把细胞杀死，再次实验以证明该装置能够正确分 析生命与其背后的特征。纳米技术同样适用于探测水、油样本中包含的微生物。每次实验耗时约10分钟。 然而科学家还需要更多的测试，而后纳米脉冲探测器可能会成为寻找外星生命的突破性方式。它简单、快捷、小巧，不需要任何生化信息。如果将其与生化探测器结合起来，我们就会拥有一个绝对强悍的武器能到诸如土星卫星一类的地方去探寻生命。 1.探寻生命的最佳地点（The Best Place To Look For Life）
我们常常忽略外太阳系，却耗费大量的资源、人力等等去探索火星，期盼能从那里发现外星生命，就因为我们觉得在这个红色星球上有所发现的可能性较大。但是如土卫二（Enceladus）、木卫二（Europa）、木卫三（Ganymede）这些位于我们的太阳系外围的冰卫星，也有很大几率能够繁衍生命。大部分冰卫星都有着地下洋面。“目前共有5个轨道卫星和2个地表机器人在探索火星，”《探索发现》杂志（Discover）的科瑞·鲍威尔 （Corey Powell）说，“而木卫二、木卫三、土卫二、土卫六（Titan）四颗卫星均显示出相同的数据：0。或许我们一直在错误的地方探寻生命。” 过去人类不探索外太阳系的部分原因是源于到那儿所需的花销和时间。飞往火星大约需要8个月，但要到达木星和土星则分别需要6、7年。不过， 现在人类已经向土星发射了卡西尼号（Cassini）宇宙飞行器，木卫二飞船或许也将于2022年发射。同时哈勃太空望远镜 （The Hubble Space Telescope）和伽利略探测器（the Galileo probe）还在收集着木卫三和土卫二的信息。 目前看上去最适合探索外星生命的地方是土卫二。除了它有位于冰层以下的液态水外，研究人员还在卫星洋底发现了活性热液喷口。热量和水对于生命极为重要。土卫 二地下洋面显示与卫星地幔相连，因此水中含有丰富的比如硫一类的矿物质，能够形成生命。水体Ph值为11或12，呈绝对碱性，而地球上的生命正是在相似的 碱性环境下形成的。
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