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探索外星生命的奧秘:科學家在宇宙深處尋找生命的跡象「2」

2024-04-25科學

參見: 搜尋地外文明計劃 主動搜尋地外文明計劃

1960年,天文學家法蘭克·德雷克在美國國家無線電天文台使用位於西維吉尼亞的 綠堤望遠鏡 進行了著名的 奧茲瑪計劃 ,探測目標是 波江座 天苑四 柯吉拉座 天倉五 [125] ,其實驗的目的是透過無線電波搜尋鄰近太陽系的生物標誌訊號。1974年11月16日, 阿雷西博射電望遠鏡 向距離地球25,000 光年 球狀星團 M13 發射一個稱為「 阿雷西博資訊 」的訊息,希望可以和外星人聯系。1977年SETI使用 巨耳無線電望遠鏡 收到了著名的 Wow!訊號 。為了紀念奧茲瑪計劃實施50周年,2010年11月開始進行的 多蘿西計劃 ,其探測目標除了奧茲瑪計劃的兩顆恒星之外,還包括 HD 69830 巨蟹座55 葛利斯581 ,這些恒星系統都被認為是具有在宜居帶的行星。 [126]

1984年,加州柏克雷大學正式發起 搜尋地外文明計劃 ,計劃使用射電望遠鏡來監聽太空中的窄帶無線電訊號,並用超級電腦分析這些訊號。1999年5月17日, SETI@home 計畫開始正式執行,該計畫利用全世界互聯網上的閑置電腦,對收集到的海量數據進行運算 [127]

1959年,美國物理學家 弗裏曼·戴森 提出了 戴森球 的構想,他認為任何技術文明在發展足夠長時,對能量的日益增長的需求最終會膨脹到建立起收集恒星能量輸出的戴森球結構。戴森球系統的存在會改變恒星系統的光譜,從而能在星際距離上被探測到。 [128] 也有人猜想,非常先進的文明可能會制造 黑洞 來作為能量來源或處理廢棄物。因此,他們建議觀察小於3.5倍 太陽品質 的黑洞。理論上自然產生黑洞的品質下限可能會是外星文明的證據。 [129]

存在可能性 [ 編輯 ]

藝術家筆下的 葛利斯581c (前)、 葛利斯581b (中)、 葛利斯581d (後)以及它們的母恒星 葛利斯581

科學家認為生命可能曾經存在過或者依然存在的地方包括 金星 [130] 火星 木星 的衛星(如 木衛二 木衛六 [131] )、 土星 的衛星(如 土衛六 土衛二 )。除了太陽系的行星和衛星之外,科學家在太陽系外也找到了數十顆位於宜居帶 太陽系以外的行星 (如 葛利斯581c g d [132] 。科學家保守估計每兩顆恒星中就有一顆擁有行星,每200顆行星中就有一顆位於宜居地帶 [133]

2007年4月24日,智利 拉西拉天文台 的科學家稱發現了 葛利斯581c 。它剛好執行於距離地球20.5光年外的 紅矮星 葛利斯581 的宜居帶。人們最初認為這個行星上可能存在液態水,但在德國氣候影響研究所進行的電腦模擬過程中發現,它大氣層中的二氧化碳和甲醛會引發所謂的「 失控的溫室效應 」。這會將這個星球加熱直至超過水的沸點,因此發現生命的希望變得渺茫。根據溫室模型的推斷,科學家們開始把註意力轉向剛好位於恒星宜居帶外圍的 葛利斯581d [134] 。2007年5月29日, 美聯社 發表了一篇報道稱,科學家發現了28個新的太陽系外行星,其中之一與 海王星 有很多相似之處。 [135] 2011年5月,法國國家科研中心的研究員預言葛利斯581d有能力支撐生命。它在葛利斯星系中的位置使得水可以以液態形式存在,並且它體積大到可以支撐一個穩定的二氧化碳大氣層。同時它的溫度適宜,能生產大海、雲層以及降雨 [136] 。2011年12月,美國航空航天局證實600光年之外的 克卜勒-22b 半徑為地球的2.4倍,是潛在的最接近地球大小和溫度的系外行星。 [137] [138]

自1992年以來,已經發現數百顆 太陽系外行星 。截至2013年6月14日, 太陽系外行星百科 記錄了891顆太陽系外行星(695個行星系統,133個多行星系統),其中小的行星與地球大小類似,而大的行星比木星還大。 [139] 預計在未來幾年內,發現系外行星的數量會大大增加。因為 克卜勒太空望遠鏡 在確定一個候選行星之前,必須觀察三次系外行星 掩恒星 ,這是迄今唯一能夠辨認出繞恒星相對速度極快行星的方法。這項任務將至少持續到2016年,預計期間會發現許多系外候選行星。 [140] 盡管成就不俗,克卜勒太空望遠鏡所使用的掩星法需要觀察者的視線與行星軌域有一個小的角度。這使得探測到遙遠恒星的地球版大小和軌域半徑的行星的機率只有0.47%。因此目前我們所能探測到的行星數量只是星系中的一小部份。 [141]

歷史觀點 [ 編輯 ]

1967年蘇聯發行的16戈比郵票,繪制的是一個想象中外星文明發射的衛星。中古時期[編輯]

參見: 平行宇宙

在古時候,認為宇宙是由很多居住著其他智慧生命形式的世界組成的觀點是很普遍的,但是這裏的「世界」是神話意義上的,並不是現在說的基於以太陽為中心的太陽系,或者太陽只是無數星星中的一顆這個意義上的世界 [142] 。如 印度教 宇宙論中的14個 世界 [註 2] 、古代 北歐神話 中的9個世界 [註 3] 等。

宇宙 是由多個 世界 組成的觀點在經典 希臘哲學 、在後來的 基督教神學 猶太教神學 裏都可以找到。系統地闡述了宇宙充滿了其它的行星,因此可能存在外星生命的早期重要思想家有公元前7到6世紀的希臘作家 泰勒斯 和他的學生 阿那克西曼德 。希臘的原子論學者像 伊壁鳩魯 繼承了這種觀點,認為一個無窮的宇宙理應具有無限的充滿生命的世界。盡管古希臘天文學家把外星生命的論述作為重要的工作,但是以 地心說 為基礎的宇宙更看重地球及地球生命,這使得外星生命的哲學顯得沒那麽必要。

猶太 法典 裏寫著至少有18,000個其它的世界,雖然沒有提供具體的對這些世界的自然物理或精神的描述,但是基於此,18世紀的 契約書 Sefer HaB'rit ‎)提出外星生命是存在的,並可能具有智慧;並說明我們不應該期待外星生命跟地球生命有任何相似之處 [143] [144] 。印度教相信生命無盡的輪回,這結果便是多個世界的存在以及它們互相間具有一定的聯系(सम्पर्क,sampark,意為"接觸",महासम्पर्क,Mahasamparka,意為"偉大的接觸")。根據印度教的典籍,有無數的宇宙來滿足無數生命實體的不同欲望。但是這種宇宙結構的目的是為了將走上迷途的靈魂帶回正確的人生軌域。除了這些無數的物質世界,同樣有無數的精神世界,它們是為純潔的靈魂準備的。物質世界裏的精神領袖,聖人以及有大智慧的人會得到這些純潔的靈魂的指引和幫助,進入這些精神世界而 不朽 伊斯蘭教 的【 古蘭經 】中「真主創造了七層天,和同樣層數的大地 [145] 」表明多個世界的存在,因此也就有可能存在外星生命 [146]

在基督教傳到西方時, 托勒密體系 已經被廣泛地接受,但教會沒有發表過對外星生命的正式的聲明,認為外星生命存在的觀點被教會視為 異端 [147] 法國主教 坦姆皮埃爾 曾在1277年提出過不同於亞里斯多德的一個觀點:「(萬能的)上帝 可能 創造了不只一個的世界」。值得註意的是,德國天文學家 庫斯的尼克拉斯 主教猜測 太陽 月亮 上有可能存在生命。 [148]

近代早期 [ 編輯 ]

隨著 望遠鏡 的發明及 哥白尼 對地心說的攻擊,人們的思想有了巨大的改變。一旦了解到地球只不過是宇宙無數星球中的一個,外星生命存在的觀點開始在主流科技界流行起來,其中最知名的擁護者是義大利的哲學家 布魯諾 。他在16世紀認為在一個無限的宇宙中每個星星都有自己的行星系統環繞,這些世界並不比地球差,也如地球一般擁有動物和居民 [149] 。17世紀初,捷克天文學家 賴塔的安東瑪利亞雪利奧斯 沈思到:「如果木星上有居民的話,它們一定比地球上的居民更大,也更漂亮」 [150]

隨著科學技術發展的加速,外星生命有可能存在的猜想被廣泛傳播。 天王星 的發現者 威廉·赫雪爾 是18至19世紀中相信太陽系或其他星系中存在外星生命的眾多天文學家中的一員。其他同時期的擁護多元宇宙的知名人士包括 伊曼努爾·康德 本傑明·富蘭庫林 。在 啟蒙時代 的高峰時期,甚至太陽和月亮也被當成了外星生命聚居的候選地。

19世紀 [ 編輯 ]

從19世紀30年代開始, 摩門教 教徒相信上帝創造了並將創造諸多有人類生活的類地星球。 [151] 他們認為這些星球上的人都是上帝的子嗣。 耶穌基督後期聖徒教會 的創立者 約瑟·斯密 說,上帝透過神啟向 摩斯 傳達這個資訊,摩斯所寫的【創世紀】針對的只是「我們的」地球。 [152] 並沒有官方的教義揭示這些宜居行星的位置或共性。 [153]

19世紀末期,隨著一些人透過望遠鏡對「 火星運河 」的觀測,火星存在海洋、陸地,甚至生命的猜想開始流行起來。不過這很快被證實只不過是光學假象。盡管如此,美國天文學家 帕西瓦爾·羅威爾 在1895年和1906年分別發表了【火星】和【火星和它的運河】,他認為這些運河是一個早已消失的文明的遺跡 [154] 。這個觀點引發了英國作家 赫伯特·喬治·威爾斯 在1897年寫了【星際戰爭】,講述了一個火星人由於自己星球過於幹燥而逃離那裏並入侵地球的故事。1894年,在經過對 火星大氣 仔細的 光譜分析 之後,美國天文學家 威廉·華勒斯·坎貝爾 揭示了火星大氣層既沒有水也沒有氧氣 [155] 。到了1909年,透過更先進的望遠鏡以及對火星在 近地點沖 時的觀測,最終終結了運河理論。

1870年,法國科幻小說家 凡爾納 借其小說【 環繞月球 】中人物之口,認為月球缺乏大氣和海洋、植被有限、冷熱突變及晝夜過長,不適合「月球人」居住。

20世紀 [ 編輯 ]

參見: 太空探索 搜尋地外文明計劃

阿雷西博資訊 是一個發往 M13 的數位訊號,被廣泛認為是嘗試與外星人聯系的象征。

1938年, 哥倫比亞廣播公司 播出了改編自威爾斯的 世界大戰 的廣播劇 火星人入侵地球 導致了許多人的憤怒,因為它讓許多聽眾誤認為地球正在遭受 火星人 的侵略 [156] [157] 。在1947年發生的 羅斯威爾飛碟墜毀事件 之後,伴隨著一股 UFO 報告的浪潮,關於外星人存在的 陰謀論 在20世紀40年代至50年代的 太空時代 開始的美國廣為傳播。1947年 肯尼思·艾諾特UFO目擊事件 中「飛碟」的名稱在世界各地廣泛流傳後, 藍皮書計劃 的首任負責人 愛德華·魯佩爾特 上尉創造並使用了UFO這個名稱,以替代具有誤導性的「飛碟」一詞 [158] 。1982年公開的 Majestic 12 檔披露,美國政府在1940年代對UFO陰謀論的確存在興趣。 [159]

1970年代開始,UFO已經與 超自然現象 新紀元運動 地球秘密 反常現象 等聯系在一起成為邊緣信仰的一部份。許多 UFO宗教 在50年代至70年代對UFO的信仰激增期間發展起來,有一些諸如 科學教 (1952年創立)、 雷爾運動 (1974年創立)當前依舊活躍。認為"外星人( 古代太空人 )曾經在遙遠的過去存取地球,並留下古代文明的痕跡"的「史前接觸」的概念,在20世紀的科幻文學中開始出現,如20世紀早期的小說 克蘇魯的呼喚 (1926)。在 伊利希·馮·丹尼肯 諸神的戰車 (1968)裏,這個概念開始成為 飛碟學 亞文化中一個值得註意的領域。在1960至1970年代的美國, 外星人綁架 的事件變得廣為人知。

在科學領域,1960年代徹底排除了月球上存在外星生命的可能性。1970年代之後,自從探測器拜訪了太陽系中潛在存在生命的地方,太陽系的絕大多數其他星體上不存在高度發達生命的事實已經很清楚了,但原始生命是否存在仍然是個疑問。1980年, 卡爾·薩根 布魯斯·莫瑞 路易士·弗瑞德曼 組建了 行星學會 [160] ,其在1980年代部份擔當了 SETI 宣傳媒介的作用,1990年代開始一直持續、系統地搜集地外生命發出的無線電訊號。

20世紀90年代早期,NASA參與了SETI研究,並進行了一些目標搜尋和巡天計劃。之後,內華達州的理察·布萊恩參議員削減了該計畫的經費,自那以後再也沒有類似的搜尋計劃出現。 [161]

最近的歷史 [ 編輯 ]

SETI 計劃數十年來都沒有探測到智慧生命發出的無線電訊號,它的失敗至少部份地使太空時代彌漫的樂觀情緒蒙上一層陰影。盡管如此,對外星生命的信仰依舊在 偽科學 陰謀論 和流行民間傳說裏流傳。不過,SETI並不是一個持續的、專門的計劃,而是盡可能利用它所能利用的人力和資源進行探索。此外,SETI計劃只在任意的時間搜尋一個有限的頻率。 [162]

用美國天文學家 法蘭克·德雷克 的話:「我們肯定的是,天空中並沒有布滿大功率的微波發射器」 [163] 。德雷克指出,先進技術文明完全可以透過比微波更加便捷傳輸方式來進行交流。同時,空間探測器和探測方法上的巨大進步,使得科學可以開始描繪其他世界的 宜居準則 ,雖然外星人是否存在仍是個疑問,但至少得以確認 其他行星 的數量巨大。

1989年,澳洲籍法國人米歇·戴斯馬克特出版了一個本題為 【海奧華預言】 的書 [164] 。這本書講述了作者被外星人邀請到其星球做客的經歷。 老高 等十多名博主對此書給予了背書,但有一位博主認為此書帶有一定種族歧視的暗示 [165] [166]

2000年,地質和古生物學家 彼得·D·沃德 和天體生物學家 唐納·E·布隆利 出版了一本題為【地球殊異:為何復雜生命在宇宙中並不普遍?】的書 [167] 。這本書討論了 地球殊異假說 。他們認為類地球生物在宇宙中是罕見的,而細菌類的生命是普遍的;其他行星上生命前進演化並不一定與類地球生物一致(如DNA和碳)。

在主流科學界,對地外初等生命存在的可能性的爭議則小許多。雖然當前沒有直接證據表明這類生命的存在,但科學家已經給出初等 火星生命 存在的間接證據,然後這些證據到底能夠得出何種結論依然在討論之中。

對於外星人是否存在, 天主教會 還沒有做出過正式的裁決,但天文學家、 梵蒂岡天文台 主任 José Gabriel Funes 神父 於2008年5月在接受 聖座 半官方報紙【 羅馬觀察報 】采訪 [168] [169] 時說,上帝創造的智慧生命可能存在於外太空 [170] [171]

電鏡 拍攝的火星隕石 ALH84001 ,一些科學家認為照片中顯示的可能是化石化的細菌形式的生命體。

2011年,天體生物學家 理察·胡佛 阿拉巴馬州 馬歇爾太空飛行中心 聲稱其在 CI1隕石 上發現了類似藍藻門光合細菌的絲狀和其他結構,這可能就是外星生命的微化石 [172] [173] 。但是,NASA正式表示與該聲明保持距離 [174] 。2012年,愛爾蘭天文學家Eamonn Ansbro宣稱他的研究揭開了外星生命活動的證據 [175]

2015年7月20日,英國物理學家 史蒂芬·霍金 和俄羅斯物理學家富翁 尤裏·米爾納 以及SETI研究所宣布了名為「突破性倡議」的資金雄厚的計劃,以擴大尋找外星生命的努力。該小組與美國西維吉尼亞州的100公尺 綠堤望遠鏡 和澳洲新南威爾斯省的64公尺帕克斯望遠鏡簽訂了服務合約。 阿雷西博望遠鏡向外星生命發射了信訊息。尋找外星人的方法:1:監聽來自宇宙的訊號 2:積極發展太空電梯。不要進行打架好好發展我們的技術。(指地球)。

2023年9月12日,墨西哥議會首次召開與「不明異常現象」相關的公開聽證會,兩具被認為疑似是「外星生物」的遺骸亮相。 [176]

影響與應對 [ 編輯 ]

史蒂芬·霍金 西蒙·莫裏斯 等諸多科學家,包括許多SETI計劃的領軍人物都認為人類與外星生物的接觸存在著巨大的風險 [177] [178] [179] 。若外星人出現在地球,即意味著他們掌握了能夠穿過太空的技術,他們的軍事技術將遠遠超過人類,人類的任何抵禦都將毫無效果,這可能使地球淪為殖民地。這種機率即使很小,但是一旦出現會給人類帶來極大的風險 [180] ,人類應該采取一切可能的措施,避免與外星人接觸 [181] [182] 。不過也有科學家不贊同這種觀點。他們認為外星智慧生命的科技可能要比人類發達得多,沒有必要侵略人類 [181] [183] [184] 主動搜尋地外文明計劃 的發起者、天文學家 亞歷山大·紮伊采夫 假設了一種與外星人接觸的最壞情形「達斯·維達情形」 [185] [186] [187] 。在美國國家航空暨太空總署和賓夕法尼亞州立大學共同進行的一項研究中,科學家詳細論述了各種與外星人首次接觸的情形 [188] [189] [190]

盡管沒有任何公開的、直接的證據表明外星生命的存在 [191] ,科學家還是對這個問題抱著謹慎的態度。例如阿波羅計劃中的阿波羅11號、阿波羅12號以及阿波羅14號從月球返回的太空人和月球標本都被送往 月球物質回收和回歸太空人檢疫實驗所 進行隔離檢疫,以減輕 返回汙染 帶來的風險。2010年9月【星期日泰晤士報】報道,聯合國外太空事務辦公室將負責人類首次與外星生命接觸事宜 [192] [193] [194] ,但該辦公室負責人否認了上述說法 [195] [194] [196] 世界經濟論壇 在2013年1月8日釋出的【2013年全球風險報告】中把「發現外星生命」當作一個值得進一步研究的新問題而進行了重點討論。報告認為如果證明宇宙其他地方存在生命,將對人類的認知體系產生深刻的心理影響 [197]