十七、光波和名片

利用自然激光與外星人聯(lián)系

前面提到的格魯尼指出，外星人可能采用無線電以外的種種通信手段。目前，人類還無法用X射線、γ射線、中微子和引力波通信，但是，利用激光通信已見端倪。激光通信技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)該可以成為與外星人聯(lián)系的手段之一。科學(xué)家還設(shè)想，利用自然激光與外星人通信。

激光是一種波長和頻率相同、方向高度一致的光，有很高的輻射強(qiáng)度。在地球上，只有人工利用激光器才能產(chǎn)生，怎么會(huì)有自然激光呢？

這里有一個(gè)偶然發(fā)現(xiàn)的故事。

在上個(gè)世紀(jì)80年代初，美國航宇局戈達(dá)德航天中心的天文學(xué)家們在研究火星的光譜時(shí)，發(fā)現(xiàn)火星外圍大氣層中有異常的光輻射現(xiàn)象。這種現(xiàn)象一般產(chǎn)生在太陽升起以后，火星向陽一面的大氣層內(nèi)。專家們仔細(xì)地研究了這種光輻射的波長，發(fā)現(xiàn)它是一種激光。

那么，這種激光是如何產(chǎn)生的呢？經(jīng)過大量的研究、實(shí)驗(yàn)和分析，才弄清楚這種獨(dú)特的自然現(xiàn)象的機(jī)理。我們知道，火星大氣的密度只有地球大氣的1％，主要成分是二氧化碳。由于大氣上層的溫度很低，約為-157℃，稀薄地散布在那里的二氧化碳分子，在太陽光的照射下被激活，產(chǎn)生了能量。這些能量從二氧化碳分子中釋放出來，就會(huì)發(fā)射出紅外線光束，即光子流。這些光子流又沖擊其他帶有能量的二氧化碳分子，放射出更多的紅外線光子，它們又去沖擊別的二氧化碳分子，放射出更加多的紅外線光束。這樣鏈?zhǔn)桨l(fā)展，就產(chǎn)生出了很強(qiáng)的二氧化碳激光。它比火星周圍正常的光輻射強(qiáng)10億倍。

科學(xué)家由此得到啟發(fā)，可利用火星的自然激光來與外星人聯(lián)系。這里還利用了宇宙的一個(gè)獨(dú)特規(guī)律，那就是在漆黑的宇宙中，不強(qiáng)的激光束，在遙遠(yuǎn)恒星附近的行星上的人看來，它比太陽這樣的恒星光要強(qiáng)700倍。因此，如果我們能有規(guī)律地改變激光束的強(qiáng)度，就可以像拍發(fā)摩爾斯電報(bào)那樣，向外星人發(fā)送信號了。

為了能讓火星上的自然激光變得更強(qiáng)和可以操縱，科學(xué)家們設(shè)想，在火星上空2萬千米的同步軌道上，設(shè)置兩個(gè)直徑50米的球面鏡，讓它們聚集火星上的自然激光，并經(jīng)多次反射，提高它的輻射強(qiáng)度，然后讓這個(gè)功率達(dá)2千瓦的光束從選定的方向輻射出去，就可與遙遠(yuǎn)的外星人聯(lián)絡(luò)了。

計(jì)算表明，如果將球面鏡的直徑擴(kuò)大到10千米，則可以獲得8萬千瓦的超激光功率，用它可以與銀河系邊緣的外星人聯(lián)系。

給外星人送地球人類名片

在當(dāng)今的人類社會(huì)中，小小的名片是相互交往中自我介紹和通信聯(lián)絡(luò)的重要憑證。科學(xué)家仿照這一模式，給外星人送地球人類名片，以圖與外星人取得聯(lián)系。

1972年3月和1973年4月，由美國分別發(fā)射的先驅(qū)者10號和先驅(qū)者11號探測器，就各帶有一張這樣的名片，在完成太陽系內(nèi)的探測任務(wù)后，分別于1989年6月和1990年2月，從相反的兩個(gè)方向，越過冥王星的軌道飛向宇宙深空，向外星人傳遞地球人類的信息。

向外星人傳遞信息，必須使用外星人能懂的科學(xué)語言。且看科學(xué)家的智慧。

名片是一張鍍金鋁質(zhì)金屬牌，寬15.24厘米，長22.86厘米。

名片的左上角是地球上的頭號元素氫的分子結(jié)構(gòu)，即兩個(gè)氫原子組成一個(gè)氫分子。氫是宇宙中的主要元素，外星人一看就會(huì)明白。

氫符號下邊的輻射線，代表銀河系中14顆最強(qiáng)大的脈沖星及其所在的方位。每條輻射線上的二進(jìn)制數(shù)碼符號，表示脈沖星的脈沖周期。

名片右邊是“先驅(qū)者”飛行器略圖和地球人男女圖像，他們按比例繪制，如果外星人得到“先驅(qū)者”飛行器，就可推知地球人的平均身高。男人招手表示向外星人致意。

名片下邊是用二進(jìn)制數(shù)碼標(biāo)繪的太陽系略圖。行星間的曲線和箭頭，以及箭頭上方的飛行器圖案，表示“先驅(qū)者”飛行器的飛行軌跡和方向，出發(fā)地是太陽系的第3顆行星地球。

外星人得到這張名片，根據(jù)脈沖星的方位可以確定太陽系在銀河系中的方位。由于脈沖星的脈沖周期隨時(shí)間而變慢，外星人根據(jù)得到名片時(shí)脈沖星的脈沖周期，就可推算出“先驅(qū)者”飛行器的發(fā)射日期。根據(jù)飛行器的飛行速度，又可算出他們與太陽系的距離。這樣，如果外星人愿意，他們就可以準(zhǔn)確地與地球人聯(lián)系了。

由上可知，科學(xué)家在一張小小的名片上，用簡單的圖案，表達(dá)了地球人類的許多信息，特別是外星人與我們的通信地址。

當(dāng)然，名片并不是十全十美的。如有人指出，名片并沒有將地球人男女之間的關(guān)系表達(dá)出來。有人建議在男女人之間畫一個(gè)小孩，他的雙手分別牽著男女人的一只手，這樣就把男女之間和傳宗接代的關(guān)系表達(dá)出來了。

也有人認(rèn)為，名片表達(dá)的地球人類的信息還很有限，外星人僅從名片上的信息難以了解地球人類的全貌，不足以促使他們下決心與地球人類聯(lián)系。因而又有了全面介紹地球人類的聲像制品產(chǎn)生。我們下期介紹。

思考：

① 你認(rèn)為上述名片應(yīng)增減什么內(nèi)容？

② 你認(rèn)為應(yīng)該怎樣介紹地球和地球人類？

（請看下期內(nèi)容）