無線電派的尷尬

美國微軟公司是個十分有錢的公司，它的一些技術主管也很有錢。有兩位技術主管向?qū)ふ彝庑侵腔垩芯克栀?000萬美元，建立一個名為“艾倫電子望遠鏡集群”的系統(tǒng)，目的是為了尋找外星人，搜集外星人之間的通訊信號。

這個方案是在1平方千米的范圍內(nèi)建立500個～1000個巨大的碟形天線系統(tǒng)來探測、收集外星人的信號，并把這些天線與目前最先進的計算機相連接，以便對信號進行分析。這1平方千米的范圍將是“無線電靜止區(qū)域”，人們不允許在那里使用移動電話、電視、廣播以及其他無線裝置，因為它們發(fā)出的信號可能影響對外星信號的探測。“艾倫電子望遠鏡集群”將坐落在圣弗朗西斯科北部400千米，距加利福尼亞大學哈特克里克天文臺3千米，計劃于2015年完成。新的電子天文望遠鏡可不間斷地運作，這個系統(tǒng)能探測到外星人的電視、廣播以及無線電發(fā)射信號。它的有效范圍將覆蓋1000光年遠的星球。

其實，這種利用無線電尋找外星人的系統(tǒng)并不稀奇。早在1960年，“奧茲瑪”計劃就已經(jīng)開始，它可以在100光年的范圍內(nèi)搜索，美國尋找外星智慧研究所也于1995年開始“鳳凰”計劃。這些射電望遠鏡直徑為40米～300米不等，是世界上最大最先進的電子望遠鏡。

從那遙遠的宇宙中找到人類的兄弟，那該是一項多么激動人心的事情，人們對這項工作充滿了熱情。但是遺憾的是，無線電搜尋工作已經(jīng)使用了40年，直到現(xiàn)在，射電望遠鏡也沒有能給我們帶來哪怕一丁點有價值的信號。無線電派應該感到十分尷尬了，但是，他們并沒有體會到一點難堪，卻還要花費巨資建造更復雜的無線電系統(tǒng)。

雖然沒有找到外星人的蹤跡，但這不能說沒有外星人，關鍵是這種方法是否對頭?外星人是否會選擇無線電來與我們聯(lián)系?它們之間是如何溝通信息的。

外星人之間如何溝通信息

我們?nèi)祟愓f出的話可以使空氣振動，因而產(chǎn)生聲音，聲音又通過空氣傳播到對方的耳朵里。但是，某些動物卻用另外的方式來交流信息。比如，有些昆蟲用化學信息素，也就是氣味來交流信息，水母可以探測到次聲波，蝙蝠可以探測到超聲波。這樣就給我們提出一個問題：外星人可能跟我們的生命形式不一樣，它們是用什么來交流信息的呢?也許它們不是用聲音，而是用次聲波或者用超聲波?

不論是人類還是外星生命，使用自然的方式都沒有辦法把信息進行遠距離傳輸。這就需要用科學上的創(chuàng)造來彌補自己感官的不足。為此，地球人類發(fā)明了無線電通訊設施，這些設施包括電話機、電報收發(fā)機、傳真機以及網(wǎng)絡，它們工作的基本原理都源于電子的發(fā)現(xiàn)。

但是，我們必須認識到，電磁波是一個很大的家族，這個家族的成員有紅外線、紫外線、x射線和伽馬射線等。每一種波譜都可以向外界傳遞信號，比如，利用紅外線原理，人們建造了紅外望遠鏡，可以從紅外波段獲得遙遠天體的信息；利用x射線，人們可以得知人體內(nèi)的情況；紫外線也可以告訴我們天體的信息。

考察了這些波譜的特性以后可以認為，外星人使用這些方式通訊的可能性極小，這些波段基本不適合智慧生命傳遞信息的需要。在遠距離傳輸這個問題上，最好的方式還是使用電磁波，這就是人類熱衷于用無線電尋找外星人的原因。

但是必須意識到，單單是無線電，它的頻段也是很寬的。人們還需要研究外星人使用的是什么頻段，如果接收裝置采用的頻段不同，就無法接收到它們的信號。就如同使用收音機，必須要調(diào)到一定的頻率才能接受到某個電臺的節(jié)目。外星人所選擇的頻率與我們通訊的頻率一定會有些差別，人們認為，它們很可能是采用氫元素的21厘米譜線來進行星際通訊的。

氫的21厘米譜線，是由星際間氫元素的中性分子產(chǎn)生的。它們可以穿越星際塵埃，不會被星際物質(zhì)吸收，所以理智的外星人可能會選擇這個頻率來進行星際通訊。無線電派建造起來的射電望遠鏡群，永遠不停地指向太空，它們的主要工作就是在這個頻段接受外星人的信號。

向外星人發(fā)“光報”

要想給外星人發(fā)“光報”，我們必須要做一項工作，那就是研究如何把一組信息融入到一束激光中去。現(xiàn)代科學技術距離這一步已經(jīng)不遠，2001年的諾貝爾物理學獲獎項目就讓我們看到了實現(xiàn)它的一縷曙光。

將一些鈉原子變成一團蒸汽，注入試驗用的小容器內(nèi)，就變成了一團鈉原子云，它們幾乎可以具有一個原子的特性。這些鈉原子云在周圍磁場的約束下，可以懸浮在容器中。這里的溫度接近絕對零度，可以說它是宇宙中最冷的地方，這樣就創(chuàng)造出了玻色－愛因斯坦凝聚態(tài)。

這些凝聚態(tài)的物質(zhì)經(jīng)過其他激光的照射處理以后，再用一束波長很短的脈沖光照射這些凝聚態(tài)鈉原子云。當激光的光子進入到懸浮著的原子云時，奇跡就出現(xiàn)了：光的速度變慢了，它的前端像蝸牛那樣緩慢穿過這團原子云，這時的速度只有真空中光速的兩千萬分之一，比一輛汽車的速度還慢。

這并不是我們所需要的，我們所需要的是看看脈沖光能否在其中停留。試驗是成功的，光子可以在凝聚態(tài)中停留。更奇妙的是，它還可以使這束光分成幾段，就如同用一把刀把棍子剁成幾節(jié)一樣，它們都停留在這樣的鈉原子云中。

用玻色一愛因斯坦凝聚態(tài)把光凍結(jié)，是一項了不起的成就。就如同人們操縱電子一樣，實現(xiàn)了光子的捕獲、存儲和釋放，于是我們就可以把一些特定的信息加入到一束脈沖激光中去，實現(xiàn)了光通訊。這樣我們就可以向外星人發(fā)“光報”，當外星人從星空中接收到一束脈沖激光的時候，它們就會格外注意；如果它們發(fā)現(xiàn)這束激光有些不同尋常，含有一組信號的時候，它們也就知道了我們的存在。

如何與外星人交流

星際間的居民接收到這樣的信息，也許并不難，難的是如何實現(xiàn)語言的交流，這就要有一種大家都能明白的星際語言。

在我們地球上，兩個從來沒有接觸過的民族語言是不通的，他們可以拿出一些實物并發(fā)音來相互學習對方的詞匯，進而弄懂對方的語言。但是，在星際交流中，雙方不能面對面交流，要想弄懂對方的一些基本詞匯是一件很不容易的事情。

一些來自世界各地的科學家、天文學家、畫家、音樂家在巴黎舉行了一個研討會，研討的內(nèi)容就是如果見到了外星人，我們?nèi)绾闻c它們聊天?我們應該跟它們聊什么?我們不要像見到一個語言不通的老外那樣呆若木雞。

這是一個由各行業(yè)精英參加的會議，會議的主持人是美國搜尋地外文明協(xié)會的負責人，討論的話題涉及科學的各個方面，更涉及哲學。他們在試圖研究星際語言的問題。

一名畫家建議，每一種色彩都有一定的波長，把這些色彩波長轉(zhuǎn)化成數(shù)學公式，就能實現(xiàn)與外星的交流。這實際上就是一個對外星生命不甚了解的藝術家的胡話。試想，如果外星人是色盲．它們很難理解各種顏色是什么意思，當然更不可能理解由此產(chǎn)生的數(shù)學公式。

還有人建議，用音樂作為輔助手段，幫助外星人理解我們的意思。這也依然沒有實際意義，試想，如果外星人不需要聲音來交流．它們也當然不懂音樂。還有人談到了代數(shù)通信法和模擬人類生理反應的計算機系統(tǒng)。這似乎有了一些普遍意義。

建造星際語言

外星人跟我們初次接觸，一定不會談些鍋碗瓢盆之類的無聊話題，它們跟我們談論的將是宇宙的有關話題。所以要想創(chuàng)造出所有科技文明都能明白的星際語言，我們還得從宇宙的最根本特性入手。

有關微觀世界的知識告訴我們，組成物質(zhì)的最小顆粒是原子，原子組成了各種化學元素，自然界中有92種元素，連同人工建造的元素加起來，有118種。為了研究的方便，人們把它們分成三種“基本”粒子，分別叫做中子、質(zhì)子、電子。有關量子理論告訴我們，空間中還有比它們更小的粒子，包括十幾種輕子、幾十種介子、幾十種重子和超子以及它們的多種共振態(tài)。這些物質(zhì)充斥在宇宙的所有角落里，一種有文明的生命必然會認識到自然界的這些基本粒子以及它們的特性。

這些粒子的數(shù)量足夠多了，用它們作為建造星際語言的基本詞匯，應該是最合適不過的了。用它們創(chuàng)造出來的語言詞匯，也必定可以在星際文明中具有廣泛的通用意義。

當然，在交流的過程中，度量單位的使用是至關重要的，你跟它談米、談光年、談千克，它們不可能知道這樣的度量單位的實際意義，我們還得從微觀世界入手。

有科學家提出以核子為基礎制定長度、時間和質(zhì)量的計量單位，這樣的單位被稱為自然單位。以一個核子的大小為度量長度的單位，稱為1費米，也就相當于10^-15米。在這樣的尺度內(nèi)。基本可以看到組成中子和質(zhì)子的夸克。以光通過一個核子時所用的時間為時間單位，這個單位稱為吉菲，1吉菲也就是10^-23秒。如果用這樣的度量單位向外星人介紹我們的話，就可以告訴它說，人的質(zhì)量為1²⁹核子，高10¹⁵費米，壽命10³²吉菲；地球的質(zhì)量為10⁵²核子，太陽的質(zhì)量為10⁵⁷核子，銀河系的質(zhì)量為10⁶⁸核子，而可觀測宇宙的質(zhì)量為10⁸⁰核子，大小為10⁴⁰費米，年齡為10⁴⁰吉菲。

除此之外，還有一些基本常數(shù)，比如光速、普朗克常數(shù)、萬有引力常數(shù)、基本電荷電量、電子的質(zhì)量、質(zhì)子的質(zhì)量以及弱相互作用力和強相互作用力，它們都可以與化學元素一同組成星級語言的基本詞匯，最可貴的是，這些簡單的詞匯也可以代表我們的科技水平。聰明的外星人看到這些單詞，很快就會一通百通。

星際“光報”的接收系統(tǒng)

當然，我們目前還沒有辦法創(chuàng)造出這樣一套星際語言系統(tǒng)，但是，比我們高明的外星人可能早就考慮了這個問題?；蛟S它們已經(jīng)創(chuàng)造出了這樣的語言系統(tǒng)，正在向我們發(fā)射激光脈沖信號，所以我們還要考慮接收系統(tǒng)。

按照常規(guī)的想法，建造這樣的激光通訊系統(tǒng)一定很復雜，我們目前的科技水平完全達不到這樣的標準。但實際上它一點也不復雜，我們現(xiàn)代的大型天文望遠鏡已經(jīng)具備了這樣的功能。

自從望遠鏡制造出來以后，它的口徑就朝著越來越大的方向發(fā)展，最大的望遠鏡口徑已經(jīng)可以達到10米。最重要的是，它們都不是單臺工作，而是由多臺望遠鏡組成陣列，作為一個系統(tǒng)聯(lián)合工作。

之所以這樣做，是因為光的特性。我們知道，光子具有波動性，利用不同的設施來接收它就會發(fā)現(xiàn)，它能產(chǎn)生干涉作用，也就是光波的相位變化。也正是這種干涉作用，可以告訴我們許多來自光的信息。

相距很近的兩臺望遠鏡接收同一束光信號，就會觀察到干涉現(xiàn)象，這樣就可以檢驗一束光的各種特性，包括最主要的脈沖現(xiàn)象。這也是激光接收裝置必須具備的功能?，F(xiàn)代大型望遠鏡已經(jīng)具備了這種接收功能，在這種思路的指導下，人們已經(jīng)開始了尋找外星人的工作。美國普林斯頓大學有一個業(yè)余天文興趣組織，每當夜幕來，臨的時候，他們的望遠鏡就指向天空。其實，他們并不是觀測某個天體，他們是在尋找外星人發(fā)來的信號。真正從事這項工作的目前還只是一些業(yè)余天文學家，美國普林斯頓大學的幾位化學和物理學教授就是領頭人。雖然經(jīng)費也是來自社會的捐助，但是他們都愿意無償?shù)貫檫@項有意義的工作奉獻自己的力量。與當年無線電派的大張旗鼓不一樣，這項工作的開展是靜悄悄的，它還沒有引起人們充分的注意。但無疑，這是一個新的方法。

現(xiàn)在，那些希望發(fā)現(xiàn)太陽系以外行星的科學家也在有意無意地做著這樣的事情。

那些類似太陽的恒星，可能會擁有行星，外星人可能會生活在那里。望遠鏡對準這樣的恒星，讓接收到的光波進入到探測器，從而檢驗光波的變化，這樣可以發(fā)現(xiàn)它是否有行星。

在這個過程中，當我們的科學家發(fā)現(xiàn)一束脈沖光波的時候，就會仔細地觀察這個脈沖信號的波峰和波谷。如果這個信號很有規(guī)律的時候，它可能是脈沖星；當它看起來毫無規(guī)律的時候，天文學家就要考慮，這是不是一組很有意義的信號。

這個時候，我們就要考慮，它可能是外星人在尋找它們的知音。如果確實是這樣的話，我們就該不勝欣喜。