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探索外星生命的奥秘:科学家在宇宙深处寻找生命的迹象「2」

2024-04-25科学

参见: 搜寻地外文明计划 主动搜寻地外文明计划

1960年,天文学家法兰克·德雷克在美国国家无线电天文台使用位于西维吉尼亚的 绿堤望远镜 进行了著名的 奥兹玛计划 ,探测目标是 波江座 天苑四 鲸鱼座 天仓五 [125] ,其实验的目的是通过无线电波搜寻邻近太阳系的生物标志信号。1974年11月16日, 阿雷西博射电望远镜 向距离地球25,000 光年 球状星团 M13 发射一个称为「 阿雷西博信息 」的讯息,希望可以和外星人联系。1977年SETI使用 巨耳无线电望远镜 收到了著名的 Wow!讯号 。为了纪念奥兹玛计划实施50周年,2010年11月开始进行的 多萝西计划 ,其探测目标除了奥兹玛计划的两颗恒星之外,还包括 HD 69830 巨蟹座55 格利泽581 ,这些恒星系统都被认为是具有在宜居带的行星。 [126]

1984年,加州柏克莱大学正式发起 搜寻地外文明计划 ,计划使用射电望远镜来监听太空中的窄带无线电讯号,并用超级计算机分析这些信号。1999年5月17日, SETI@home 项目开始正式运行,该项目利用全世界互联网上的闲置计算机,对收集到的海量数据进行运算 [127]

1959年,美国物理学家 弗里曼·戴森 提出了 戴森球 的构想,他认为任何技术文明在发展足够长时,对能量的日益增长的需求最终会膨胀到建立起收集恒星能量输出的戴森球结构。戴森球系统的存在会改变恒星系统的光谱,从而能在星际距离上被探测到。 [128] 也有人猜想,非常先进的文明可能会制造 黑洞 来作为能量来源或处理废弃物。因此,他们建议观察小于3.5倍 太阳质量 的黑洞。理论上自然产生黑洞的质量下限可能会是外星文明的证据。 [129]

存在可能性 [ 编辑 ]

艺术家笔下的 格利泽581c (前)、 格利泽581b (中)、 格利泽581d (后)以及它们的母恒星 格利泽581

科学家认为生命可能曾经存在过或者依然存在的地方包括 金星 [130] 火星 木星 的卫星(如 木卫二 木卫六 [131] )、 土星 的卫星(如 土卫六 土卫二 )。除了太阳系的行星和卫星之外,科学家在太阳系外也找到了数十颗位于宜居带 太阳系以外的行星 (如 格利泽581c g d [132] 。科学家保守估计每两颗恒星中就有一颗拥有行星,每200颗行星中就有一颗位于宜居地带 [133]

2007年4月24日,智利 拉西拉天文台 的科学家称发现了 格利泽581c 。它刚好运行于距离地球20.5光年外的 红矮星 格利泽581 的宜居带。人们最初认为这个行星上可能存在液态水,但在德国气候影响研究所进行的计算机模拟过程中发现,它大气层中的二氧化碳和甲醛会引发所谓的「 失控的温室效应 」。这会将这个星球加热直至超过水的沸点,因此发现生命的希望变得渺茫。根据温室模型的推断,科学家们开始把注意力转向刚好位于恒星宜居带外围的 格利泽581d [134] 。2007年5月29日, 美联社 发表了一篇报道称,科学家发现了28个新的太阳系外行星,其中之一与 海王星 有很多相似之处。 [135] 2011年5月,法国国家科研中心的研究员预言格利泽581d有能力支撑生命。它在格利泽星系中的位置使得水可以以液态形式存在,并且它体积大到可以支撑一个稳定的二氧化碳大气层。同时它的温度适宜,能生产大海、云层以及降雨 [136] 。2011年12月,美国航空航天局证实600光年之外的 开普勒-22b 半径为地球的2.4倍,是潜在的最接近地球大小和温度的系外行星。 [137] [138]

自1992年以来,已经发现数百颗 太阳系外行星 。截至2013年6月14日, 太阳系外行星百科 记录了891颗太阳系外行星(695个行星系统,133个多行星系统),其中小的行星与地球大小类似,而大的行星比木星还大。 [139] 预计在未来几年内,发现系外行星的数量会大大增加。因为 开普勒太空望远镜 在确定一个候选行星之前,必须观察三次系外行星 掩恒星 ,这是迄今唯一能够辨认出绕恒星相对速度极快行星的方法。这项任务将至少持续到2016年,预计期间会发现许多系外候选行星。 [140] 尽管成就不俗,开普勒太空望远镜所使用的掩星法需要观察者的视线与行星轨道有一个小的角度。这使得探测到遥远恒星的地球版大小和轨道半径的行星的概率只有0.47%。因此目前我们所能探测到的行星数量只是星系中的一小部分。 [141]

历史观点 [ 编辑 ]

1967年苏联发行的16戈比邮票,绘制的是一个想象中外星文明发射的卫星。中古时期[编辑]

参见: 平行宇宙

在古时候,认为宇宙是由很多居住着其他智慧生命形式的世界组成的观点是很普遍的,但是这里的「世界」是神话意义上的,并不是现在说的基于以太阳为中心的太阳系,或者太阳只是无数星星中的一颗这个意义上的世界 [142] 。如 印度教 宇宙论中的14个 世界 [注 2] 、古代 北欧神话 中的9个世界 [注 3] 等。

宇宙 是由多个 世界 组成的观点在经典 希腊哲学 、在后来的 基督教神学 犹太教神学 里都可以找到。系统地阐述了宇宙充满了其它的行星,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世纪的希腊作家 泰勒斯 和他的学生 阿那克西曼德 。希腊的原子论学者像 伊壁鸠鲁 继承了这种观点,认为一个无穷的宇宙理应具有无限的充满生命的世界。尽管古希腊天文学家把外星生命的论述作为重要的工作,但是以 地心说 为基础的宇宙更看重地球及地球生命,这使得外星生命的哲学显得没那么必要。

犹太 法典 里写着至少有18,000个其它的世界,虽然没有提供具体的对这些世界的自然物理或精神的描述,但是基于此,18世纪的 契约书 Sefer HaB'rit ‎)提出外星生命是存在的,并可能具有智慧;并说明我们不应该期待外星生命跟地球生命有任何相似之处 [143] [144] 。印度教相信生命无尽的轮回,这结果便是多个世界的存在以及它们互相间具有一定的联系(सम्पर्क,sampark,意为"接触",महासम्पर्क,Mahasamparka,意为"伟大的接触")。根据印度教的典籍,有无数的宇宙来满足无数生命实体的不同欲望。但是这种宇宙结构的目的是为了将走上迷途的灵魂带回正确的人生轨道。除了这些无数的物质世界,同样有无数的精神世界,它们是为纯洁的灵魂准备的。物质世界里的精神领袖,圣人以及有大智慧的人会得到这些纯洁的灵魂的指引和帮助,进入这些精神世界而 不朽 伊斯兰教 的【 古兰经 】中「真主创造了七层天,和同样层数的大地 [145] 」表明多个世界的存在,因此也就有可能存在外星生命 [146]

在基督教传到西方时, 托勒密体系 已经被广泛地接受,但教会没有发表过对外星生命的正式的声明,认为外星生命存在的观点被教会视为 异端 [147] 法国主教 坦姆皮埃尔 曾在1277年提出过不同于亚里士多德的一个观点:「(万能的)上帝 可能 创造了不只一个的世界」。值得注意的是,德国天文学家 库斯的尼古拉斯 主教猜测 太阳 月亮 上有可能存在生命。 [148]

近代早期 [ 编辑 ]

随着 望远镜 的发明及 哥白尼 对地心说的攻击,人们的思想有了巨大的改变。一旦了解到地球只不过是宇宙无数星球中的一个,外星生命存在的观点开始在主流科技界流行起来,其中最知名的拥护者是意大利的哲学家 布鲁诺 。他在16世纪认为在一个无限的宇宙中每个星星都有自己的行星系统环绕,这些世界并不比地球差,也如地球一般拥有动物和居民 [149] 。17世纪初,捷克天文学家 赖塔的安东玛利亚雪利奥斯 沉思到:「如果木星上有居民的话,它们一定比地球上的居民更大,也更漂亮」 [150]

随着科学技术发展的加速,外星生命有可能存在的猜想被广泛传播。 天王星 的发现者 威廉·赫歇尔 是18至19世纪中相信太阳系或其他星系中存在外星生命的众多天文学家中的一员。其他同时期的拥护多元宇宙的知名人士包括 伊曼努尔·康德 本杰明·富兰克林 。在 启蒙时代 的高峰时期,甚至太阳和月亮也被当成了外星生命聚居的候选地。

19世纪 [ 编辑 ]

从19世纪30年代开始, 摩门教 教徒相信上帝创造了并将创造诸多有人类生活的类地星球。 [151] 他们认为这些星球上的人都是上帝的子嗣。 耶稣基督后期圣徒教会 的创立者 约瑟·斯密 说,上帝通过神启向 摩西 传达这个信息,摩西所写的【创世纪】针对的只是「我们的」地球。 [152] 并没有官方的教义揭示这些宜居行星的位置或共性。 [153]

19世纪末期,随着一些人通过望远镜对「 火星运河 」的观测,火星存在海洋、陆地,甚至生命的猜想开始流行起来。不过这很快被证实只不过是光学假象。尽管如此,美国天文学家 帕西瓦尔·罗威尔 在1895年和1906年分别发表了【火星】和【火星和它的运河】,他认为这些运河是一个早已消失的文明的遗迹 [154] 。这个观点引发了英国作家 赫伯特·乔治·威尔斯 在1897年写了【星际战争】,讲述了一个火星人由于自己星球过于干燥而逃离那里并入侵地球的故事。1894年,在经过对 火星大气 仔细的 光谱分析 之后,美国天文学家 威廉·华莱士·坎贝尔 揭示了火星大气层既没有水也没有氧气 [155] 。到了1909年,通过更先进的望远镜以及对火星在 近地点冲 时的观测,最终终结了运河理论。

1870年,法国科幻小说家 凡尔纳 借其小说【 环绕月球 】中人物之口,认为月球缺乏大气和海洋、植被有限、冷热突变及昼夜过长,不适合「月球人」居住。

20世纪 [ 编辑 ]

参见: 太空探索 搜寻地外文明计划

阿雷西博信息 是一个发往 M13 的数字信号,被广泛认为是尝试与外星人联系的象征。

1938年, 哥伦比亚广播公司 播出了改编自威尔斯的 世界大战 的广播剧 火星人入侵地球 导致了许多人的愤怒,因为它让许多听众误认为地球正在遭受 火星人 的侵略 [156] [157] 。在1947年发生的 罗斯威尔飞碟坠毁事件 之后,伴随着一股 UFO 报告的浪潮,关于外星人存在的 阴谋论 在20世纪40年代至50年代的 太空时代 开始的美国广为传播。1947年 肯尼思·阿诺德UFO目击事件 中「飞碟」的名称在世界各地广泛流传后, 蓝皮书计划 的首任负责人 爱德华·鲁佩尔特 上尉创造并使用了UFO这个名称,以替代具有误导性的「飞碟」一词 [158] 。1982年公开的 Majestic 12 文件披露,美国政府在1940年代对UFO阴谋论的确存在兴趣。 [159]

1970年代开始,UFO已经与 超自然现象 新纪元运动 地球秘密 反常现象 等联系在一起成为边缘信仰的一部分。许多 UFO宗教 在50年代至70年代对UFO的信仰激增期间发展起来,有一些诸如 科学教 (1952年创立)、 雷尔运动 (1974年创立)当前依旧活跃。认为"外星人( 古代太空人 )曾经在遥远的过去访问地球,并留下古代文明的痕迹"的「史前接触」的概念,在20世纪的科幻文学中开始出现,如20世纪早期的小说 克苏鲁的呼唤 (1926)。在 艾利希·冯·丹尼肯 诸神的战车 (1968)里,这个概念开始成为 飞碟学 亚文化中一个值得注意的领域。在1960至1970年代的美国, 外星人绑架 的事件变得广为人知。

在科学领域,1960年代彻底排除了月球上存在外星生命的可能性。1970年代之后,自从探测器拜访了太阳系中潜在存在生命的地方,太阳系的绝大多数其他星体上不存在高度发达生命的事实已经很清楚了,但原始生命是否存在仍然是个疑问。1980年, 卡尔·萨根 布鲁斯·穆雷 路易斯·弗里德曼 组建了 行星学会 [160] ,其在1980年代部分担当了 SETI 宣传媒介的作用,1990年代开始一直持续、系统地搜集地外生命发出的无线电信号。

20世纪90年代早期,NASA参与了SETI研究,并进行了一些目标搜寻和巡天计划。之后,内华达州的理查德·布莱恩参议员削减了该项目的经费,自那以后再也没有类似的搜寻计划出现。 [161]

最近的历史 [ 编辑 ]

SETI 计划数十年来都没有探测到智慧生命发出的无线电信号,它的失败至少部分地使太空时代弥漫的乐观情绪蒙上一层阴影。尽管如此,对外星生命的信仰依旧在 伪科学 阴谋论 和流行民间传说里流传。不过,SETI并不是一个持续的、专门的计划,而是尽可能利用它所能利用的人力和资源进行探索。此外,SETI计划只在任意的时间搜索一个有限的频率。 [162]

用美国天文学家 弗兰克·德雷克 的话:「我们肯定的是,天空中并没有布满大功率的微波发射器」 [163] 。德雷克指出,先进技术文明完全可以通过比微波更加便捷传输方式来进行交流。同时,空间探测器和探测方法上的巨大进步,使得科学可以开始描绘其他世界的 宜居准则 ,虽然外星人是否存在仍是个疑问,但至少得以确认 其他行星 的数量巨大。

1989年,澳大利亚籍法国人米歇·戴斯马克特出版了一个本题为 【海奥华预言】 的书 [164] 。这本书讲述了作者被外星人邀请到其星球做客的经历。 老高 等十多名博主对此书给予了背书,但有一位博主认为此书带有一定种族歧视的暗示 [165] [166]

2000年,地质和古生物学家 彼得·D·沃德 和天体生物学家 唐纳德·E·布朗利 出版了一本题为【地球殊异:为何复杂生命在宇宙中并不普遍?】的书 [167] 。这本书讨论了 地球殊异假说 。他们认为类地球生物在宇宙中是罕见的,而细菌类的生命是普遍的;其他行星上生命进化并不一定与类地球生物一致(如DNA和碳)。

在主流科学界,对地外初等生命存在的可能性的争议则小许多。虽然当前没有直接证据表明这类生命的存在,但科学家已经给出初等 火星生命 存在的间接证据,然后这些证据到底能够得出何种结论依然在讨论之中。

对于外星人是否存在, 天主教会 还没有做出过正式的裁决,但天文学家、 梵蒂冈天文台 主任 José Gabriel Funes 神父 于2008年5月在接受 圣座 半官方报纸【 罗马观察报 】采访 [168] [169] 时说,上帝创造的智慧生命可能存在于外太空 [170] [171]

电镜 拍摄的火星陨石 ALH84001 ,一些科学家认为照片中显示的可能是化石化的细菌形式的生命体。

2011年,天体生物学家 理查德·胡佛 阿拉巴马州 马歇尔太空飞行中心 声称其在 CI1陨石 上发现了类似蓝藻门光合细菌的丝状和其他结构,这可能就是外星生命的微化石 [172] [173] 。但是,NASA正式表示与该声明保持距离 [174] 。2012年,爱尔兰天文学家Eamonn Ansbro宣称他的研究揭开了外星生命活动的证据 [175]

2015年7月20日,英国物理学家 史蒂芬·霍金 和俄罗斯物理学家富翁 尤里·米尔纳 以及SETI研究所宣布了名为「突破性倡议」的资金雄厚的计划,以扩大寻找外星生命的努力。该小组与美国西弗吉尼亚州的100米 绿堤望远镜 和澳大利亚新南威尔士州的64米帕克斯望远镜签订了服务合同。 阿雷西博望远镜向外星生命发射了信讯息。寻找外星人的方法:1:监听来自宇宙的信号 2:积极发展太空电梯。不要进行打架好好发展我们的技术。(指地球)。

2023年9月12日,墨西哥议会首次召开与「不明异常现象」相关的公开听证会,两具被认为疑似是「外星生物」的遗骸亮相。 [176]

影响与应对 [ 编辑 ]

史蒂芬·霍金 西蒙·莫里斯 等诸多科学家,包括许多SETI计划的领军人物都认为人类与外星生物的接触存在着巨大的风险 [177] [178] [179] 。若外星人出现在地球,即意味着他们掌握了能够穿过太空的技术,他们的军事技术将远远超过人类,人类的任何抵御都将毫无效果,这可能使地球沦为殖民地。这种概率即使很小,但是一旦出现会给人类带来极大的风险 [180] ,人类应该采取一切可能的措施,避免与外星人接触 [181] [182] 。不过也有科学家不赞同这种观点。他们认为外星智慧生命的科技可能要比人类发达得多,没有必要侵略人类 [181] [183] [184] 主动搜寻地外文明计划 的发起者、天文学家 亚历山大·扎伊采夫 假设了一种与外星人接触的最坏情形「达斯·维达情形」 [185] [186] [187] 。在美国宇航局和宾夕法尼亚州立大学共同进行的一项研究中,科学家详细论述了各种与外星人首次接触的情形 [188] [189] [190]

尽管没有任何公开的、直接的证据表明外星生命的存在 [191] ,科学家还是对这个问题抱着谨慎的态度。例如阿波罗计划中的阿波罗11号、阿波罗12号以及阿波罗14号从月球返回的宇航员和月球标本都被送往 月球物质回收和回归宇航员检疫实验所 进行隔离检疫,以减轻 返回污染 带来的风险。2010年9月【星期日泰晤士报】报道,联合国外层空间事务办公室将负责人类首次与外星生命接触事宜 [192] [193] [194] ,但该办公室负责人否认了上述说法 [195] [194] [196] 世界经济论坛 在2013年1月8日发布的【2013年全球风险报告】中把「发现外星生命」当作一个值得进一步研究的新问题而进行了重点讨论。报告认为如果证明宇宙其他地方存在生命,将对人类的认知体系产生深刻的心理影响 [197]