地球上,我們?nèi)祟愐呀?jīng)創(chuàng)造了偉大的社會(huì)文明。除了地球人以外,還有沒有“宇宙人”呢?如果有,它們又是什么樣呢?地球人又怎樣才能同宇宙人取得聯(lián)系、發(fā)生交往呢?……所有這些問題,都是人們極為關(guān)切和頗感興趣的。
地球人與宇宙人
地球以外有沒有人,德國生物學(xué)家海克爾在《宇宙之謎》一文中說,這是“自古以來一個(gè)受人歡迎的題目”。
意大利天文學(xué)家布魯諾認(rèn)為,地球絕不是唯一的有人類居住的星球。荷蘭天文學(xué)家惠更斯在《宇宙論》一書中指出,別的星球也有生物居住。18世紀(jì)朝鮮著名學(xué)者樸燕巖也認(rèn)為,天地萬物都是由統(tǒng)一的物質(zhì)組成的,在一定地方,只要具備一定條件,就會(huì)產(chǎn)生人類。
現(xiàn)在,我們大體上已經(jīng)搞清楚了:生命開始于化學(xué)演化。生命是有機(jī)物質(zhì)構(gòu)成的,形成生命的物質(zhì)基礎(chǔ)——氮、氫、氧、碳四大元素不僅存在于地球,而且還廣泛地存在于整個(gè)宇宙之中。當(dāng)化學(xué)演化過渡到生物演化階段,生命便從簡單到復(fù)雜、由低級向高級發(fā)展,到一定階段就會(huì)形成高級的智慧生物。因此,只要具備充分而必要的條件,“人”的出現(xiàn)就是必然的。
為了討論問題方便,我們把除了地球人以外所有其他星球上存在的高級生命形式統(tǒng)稱為宇宙人。
太陽系有宇宙人嗎?
長期以來,火星一直被認(rèn)為是最有希望存在高級生命的星球。
1877,年意大利天文學(xué)家夏帕勒里在望遠(yuǎn)鏡里觀測到火星表面具有特殊的線狀結(jié)構(gòu),后來這種線狀結(jié)構(gòu)就被稱為“火星運(yùn)河”?!盎鹦沁\(yùn)河”之說一度廣為流傳,由于“火星運(yùn)河”工程浩大,所以不少科學(xué)家認(rèn)為火星人的智慧超過地球人。甚至于到20世紀(jì)50年代。蘇聯(lián)天文學(xué)家史克洛夫斯基還認(rèn)為:火星衛(wèi)星不是天然的,而是火星人發(fā)射的。
所有這些乍聽起來似乎頗有道理,然而卻缺乏確鑿的科學(xué)根據(jù)。20世紀(jì)70年代以來。隨著宇航技術(shù)的迅速發(fā)展,火星人的猜想才有了被驗(yàn)證的機(jī)會(huì)。
1976年秋天,美國發(fā)射的“海盜1”號(hào)和“海盜2”號(hào)宇宙飛船在火星上降落。經(jīng)考察并未發(fā)現(xiàn)火星上有生命的痕跡,更沒有遇到過火星人。
除了火星,第二顆有希望找到生命的行星就是木星了。由于木星上存在強(qiáng)大的大氣環(huán)流,很容易把一些有機(jī)化合物卷進(jìn)熱區(qū)使其瓦解。因此,木星上沒有高級生命,這一點(diǎn)也是可以肯定的。
根據(jù)目前對金星、土星的探測,看來在它們上面也是不會(huì)有高級生物的。
水星表面只有極其稀薄的大氣。其向陽面的溫度常高達(dá)三四百攝氏度;背陽面呢,又可在-200℃左右。如此嚴(yán)酷的環(huán)境,生命是不可能生存下來的?!八?0”號(hào)飛船考察結(jié)果完全證實(shí)了這一點(diǎn)。
天王星、海王星和冥王星由于離太陽都很遠(yuǎn),其表面溫度一般都在-200℃左右。因此,在這些行星上也是不可能有生命存在的。
宇宙人生存的基本條件
除了地球人,太陽系不會(huì)有高級生命了。那么,太陽系以外會(huì)不會(huì)有宇宙人呢?為了回答這個(gè)問題,我們必須弄清楚宇宙人起源和進(jìn)化的基本條件到底是什么。
宇宙人只有在環(huán)繞某恒星旋轉(zhuǎn)的某個(gè)行星上才能得以生存,因此,這些恒星和行星必須滿足一定的條件:
第一,恒星輻射的能量必須適中,既不可過高,又不宜太低,而且要求長期保持穩(wěn)定,這樣才能保證從屬于它的行星有一個(gè)穩(wěn)定的環(huán)境,以利于生命形成和生物進(jìn)化。滿足這一條件的,只有那些光度和溫度比較適中的恒星。
第二,行星必須處在單個(gè)恒星系統(tǒng)之中。如果是雙星或聚星系統(tǒng),行星的運(yùn)動(dòng)軌道就很難保持穩(wěn)定,行星表面溫度也會(huì)出現(xiàn)劇烈的變化,這對生命的存活極為不利。
第三,恒星在銀河系(或河外星系)中的運(yùn)動(dòng)軌道必須近乎圓形,否則。恒星在相當(dāng)長的時(shí)期內(nèi)不可能有一個(gè)穩(wěn)定的宇宙環(huán)境。
同時(shí)滿足以上三個(gè)條件的恒星不是很多。在太陽周圍大約17光年范圍內(nèi)的45顆恒星中,除了太陽,只有兩顆恒星:波江座s和鯨魚座r,才有可能存在生命。對于整個(gè)銀河系,滿足上面三個(gè)條件的恒星最多也不過占百分之幾。
再說行星,在它上面產(chǎn)生高級生物至少還要具備兩個(gè)條件:
首先,行星不能太大,又不能太小。太小了。引力太弱,大氣圈都會(huì)散失,水星就是這樣;太大了,又會(huì)把過多的氫和氮牢牢吸住,因此,也不利于高級生命的形成,木星就是一個(gè)典型的例子。那么,多大的行星比較適宜呢?據(jù)估計(jì)。這種“可居住行星”的半徑介于1000千米-20000千米。
其次,行星到恒星的距離必須適中。太近了,行星將受到很大的潮汐作用,行星表面的溫度也會(huì)太高,對生命的形成不利;太遠(yuǎn)了,表面溫度會(huì)太低,同樣不利于生命的產(chǎn)生和發(fā)展。
文明星球有多少呢?
事實(shí)上,只有同時(shí)滿足上述五個(gè)條件的行星,才有可能產(chǎn)生生命,出現(xiàn)宇宙人,建立起真正的社會(huì)文明來。我們把這樣的行星叫做文明星球。
那么,文明星球有多少呢?這是一個(gè)很難回答的問題。在這里,我們只能從理論上做一些推測。據(jù)美國天文學(xué)家薩根等人估計(jì),我們銀河系內(nèi)的文明星球約有100萬個(gè)。當(dāng)然。在銀河系之外眾多的河外星系中,同樣可能存在大量的文明星球。
不妨假定這100萬個(gè)文明星球均勻分布在銀河系里。我們知道,銀河系是圓盤狀的,盤面直徑約10萬光年,由此不難算出,各文明星球之間的平均距離應(yīng)當(dāng)是100光年~1000光年。
飛船往來
現(xiàn)在要問,地球人怎樣才能和這些文明星球上的宇宙人取得聯(lián)系、進(jìn)行交往呢?
最理想的辦法是向文明星球發(fā)送飛船,以進(jìn)行實(shí)地考察。但是,這種想法至少在目前未免太天真了。就我們今天的技術(shù)水平來說,乘飛船到最近的一顆恒星——比鄰星去,往返一次就得8萬年之久!如果不和宇宙人事先取得聯(lián)系,而任憑飛船出航四處尋覓,豈不是像大海撈針一樣嗎?
也許有人要問,會(huì)不會(huì)宇宙人先來探望地球人呢?這個(gè)問題倒是耐人尋味的。在100多萬顆文明星球中。地球人的文明不一定是最先進(jìn)的,宇宙人的宇航技術(shù)大有可能也是地球人所望塵莫及的,因此,宇宙人捷足先登踏上地球不是沒有可能的。但是,由于它們跟我們一樣,同樣需要解決速度和時(shí)間問題,同樣需要克服壽命和能量限制,怎能使人相信,在事先沒有建立起任何聯(lián)系的情況下,它們會(huì)盲目地向一切文明星球發(fā)送飛船呢?
當(dāng)然,這并不是說宇宙人絕對不可能向地球發(fā)送飛船。問題的關(guān)鍵在于:這種可能性到底有多大?就算所有文明星球上的宇宙人都已經(jīng)掌握了宇航技術(shù),即使它們每年各發(fā)10萬艘飛船,對銀河系1500億顆恒星的百分之幾進(jìn)行考察,那么,平均每年才有10艘外星飛船進(jìn)入太陽系。不難看出,在同地球人建立聯(lián)系之前,宇宙人發(fā)送飛船登臨地球,這種可能性是很小的。
還會(huì)有人說,地球可能引起宇宙人的特別注意。這種說法雖然言之有理,可是地球上足以引起宇宙人注意的信號(hào)——無線電通訊、核爆炸等剛剛同世幾十年,它們向外太空傳出的范圍也不過幾十光年,遠(yuǎn)小于文明星球的平均間距。換句話說,在已經(jīng)傳輸?shù)降碾姶挪臻g范圍內(nèi),很可能連一個(gè)文明星球也沒有。就是有,宇宙人在截獲地球上的信號(hào)之后,我們也得在幾十年之后才能接收到它們發(fā)出的回電。
無線電通訊聯(lián)系
無論地球人還是宇宙人,發(fā)射無線電總比發(fā)射飛船容易得多。因此,用無線電跟宇宙人取得聯(lián)系是一種行之有效的方式。
這種方式實(shí)際上就是地球人向浩瀚的太空播發(fā)信號(hào),以期待遙遠(yuǎn)的宇宙人接收并發(fā)出回電。1974年11月14日,美國天文學(xué)家從波多黎各向遠(yuǎn)離地球24000光年的球狀星團(tuán)M13發(fā)出無線電信號(hào):“Hello!”這個(gè)星團(tuán)大約包含30萬顆恒星,如果有宇宙人,它們將在24 000年以后收到地球人的問候信號(hào),要是它們立刻發(fā)出回電,當(dāng)然得在48 000年后地球人方可得到答復(fù)。
荷蘭一位科學(xué)家發(fā)明了一種宇宙語,即星際語。它是以數(shù)學(xué)符號(hào)為基礎(chǔ)的特種語言??茖W(xué)家認(rèn)為,數(shù)學(xué)是宇宙人也能掌握的科學(xué),它們一定能破譯以數(shù)學(xué)符號(hào)為基礎(chǔ)的語言。借助這種語言,宇宙人探測到太陽系的位置、地球的面貌以及地球人的模樣等等或許是可能的。
向宇宙人播發(fā)信號(hào)選擇什么頻率為好呢?科學(xué)家認(rèn)為在1420兆赫附近的窄頻信號(hào)是最佳的。因?yàn)樵谡麄€(gè)電磁頻譜中,這一頻段的噪聲最?。黄浯?。天然輻射都是寬頻帶,而人工信號(hào)則為窄頻帶,頻帶越窄越容易探測,在1420兆赫(21厘米)附近更是如此。這是由于1420兆赫電波是氫原子發(fā)出來的,作為銀河系中最豐富的元素氫原子的譜線,對于銀河系結(jié)構(gòu)的研究至關(guān)重要,當(dāng)然也會(huì)引起宇宙人的極大興趣。
向太空播發(fā)信號(hào),雖然在技術(shù)上沒有什么問題,但是,這樣做必須投入大量經(jīng)費(fèi),就算花得起一切代價(jià),也大有可能一無所獲。因此,科學(xué)家們不得不放棄這一計(jì)劃,而轉(zhuǎn)入接收宇宙人信號(hào)。
接收來自宇宙人的信號(hào),實(shí)際上就是從太空的無線電波中檢測出某種可疑信號(hào),分析它是否是人工播發(fā)的。這種辦法切實(shí)可行,天文學(xué)家正在付諸實(shí)施。1960年,美國天文學(xué)家用大型射電望遠(yuǎn)鏡對波江座e和鯨魚座r兩顆恒星進(jìn)行了長時(shí)間的監(jiān)聽,都沒有接收到任何可疑信號(hào)。后來,人們又提出了其他檢測方案。
據(jù)統(tǒng)計(jì),自1960年一1978年,各國搜尋地球以外文明信號(hào)的計(jì)劃,已經(jīng)不下IO次之多:有的檢測全天脈沖信號(hào);有的挑選五六百顆太陽型恒星進(jìn)行監(jiān)聽;還有的是對4個(gè)河外星系約10 000億顆恒星進(jìn)行掃描,幾乎都沒有收到可疑信號(hào)。只有十來顆恒星似乎發(fā)出了異常信號(hào),但是它們是不是宇宙人播發(fā)的,目前還不能完全肯定。
因?yàn)榈厍蛉税l(fā)出的無線電波對于檢測宇宙人的信號(hào)來說,乃是一種使人討厭的干擾,而我們卻很難把它從射電望遠(yuǎn)鏡的觀測中完全剔除掉。可望空間射電望遠(yuǎn)鏡問世,或者將射電望遠(yuǎn)鏡送到月球背面以后,也許會(huì)得出肯定的結(jié)論。
幾年前,有人曾提出這樣一個(gè)龐大的計(jì)劃:建造一個(gè)由i000多個(gè)射電望遠(yuǎn)鏡組成的陣列,每臺(tái)望遠(yuǎn)鏡的直徑為100米,共占地100平方千米。通過一個(gè)專門設(shè)計(jì)的信號(hào)處理系統(tǒng),這個(gè)望遠(yuǎn)鏡陣列便能從星際無線電噪聲背景中檢析出非常微弱的信號(hào)。整個(gè)系統(tǒng)的靈敏度如此之高,以致每秒落人2.6平方千米面積上的光子數(shù)只要不少于5個(gè),它都能“感覺”出來。不過,由于這一計(jì)劃需要耗費(fèi)大約50億美元的巨額資金,所以,到目前為止,還只是紙上談兵。
現(xiàn)實(shí)和未來
在廣漠的宇宙之中,地球人不是孤獨(dú)的,而且還會(huì)有各式各樣的宇宙人。這一觀點(diǎn)已經(jīng)博得人們越來越多的共鳴和擁護(hù)。
在引力較大的文明星球上,如果有宇宙人,它們將在水里生活,借助浮力的作用來平衡較大的引力。這種宇宙人的祖先和地球人就不同了:地球人的祖先是猿類,而它們的祖先卻是蜥蜴類動(dòng)物。它們生活的世界就像水晶宮一樣,美如畫、彩似錦。
最近的一次探測結(jié)果表明,在太陽周圍82光年的范圍內(nèi),地球人也許是孤立的。甚至有可能在方圓幾百光年的空間里,恐怕也只有地球這么一個(gè)綠洲。這個(gè)事實(shí)使得很多人感到失望。其實(shí),從整個(gè)宇宙來看,區(qū)區(qū)幾百光年又何足道哉!如此看來,地球人的眼界如果不向外層空間再擴(kuò)展一步,豈能找到自己的遠(yuǎn)鄰知友——宇宙人呢!
當(dāng)然,這并不是要求我們立刻興師動(dòng)眾去探測更遙遠(yuǎn)的文明星球??茖W(xué)家的頭腦既要“熱”,又要“冷”。探測地球以外的文明,乃至將來進(jìn)行通訊聯(lián)系和往來旅行,無疑是一樁偉大的事業(yè),然而只有通過漫長的道路才能達(dá)到目標(biāo)。