□ 阿 偉

在距今不太遠(yuǎn)的古代，由于科學(xué)技術(shù)不發(fā)達(dá)，當(dāng)人們?cè)诿Ｃ４蠛：叫袝r(shí)，為了保存和傳遞信息，往往把寫有信息的紙條放在瓶子里，然后封緊，扔進(jìn)大海。這些瓶子可能隨著洋流沖到岸邊，被人發(fā)現(xiàn)，從而獲知傳遞信息者的狀況。當(dāng)然這種“漂流瓶”的方法極不可靠，它有可能并不漂到岸邊，而是在大海中繼續(xù)“流浪”。這樣，幾百年、幾千年、甚至上萬年，傳遞的信息也就石沉大海，再也無人知曉。

就像古人在茫茫大海中旅行一樣，現(xiàn)代人在茫茫宇宙中的“旅行”也只好采用一種“現(xiàn)代漂流瓶”的方法進(jìn)行聯(lián)絡(luò)。這種方法就是在尋找外星文明時(shí)，使用一些可能與外星文明共通的東西，主要是電波和數(shù)字，通過這些宇宙語言來和外星人交流。

無線電是與外星文明打交道的一種合理方式。因?yàn)椴捎秒姴ㄊ俏拿魃鐣?huì)都有可能達(dá)到的，它的速度和光一樣快，而我們最快的宇宙飛船速度只能達(dá)到光速的幾千分之一，離我們最近的恒星有4.2光年遠(yuǎn)。假如我們要到那兒，坐上最快的飛船，也要飛2.5萬年，大多數(shù)恒星比這還要遠(yuǎn)。同時(shí)，以目前的科技水平，我們無法乘坐宇宙飛船和外星文明交流。

事實(shí)上，早在19世紀(jì)，人們就在想辦法和外星文明聯(lián)系。在20世紀(jì)的四分之一的時(shí)間中，我們已在不停地用電波轟擊太空，電波在所有方向上已經(jīng)傳播了70光年，覆蓋了數(shù)千個(gè)恒星系統(tǒng)。我們可以設(shè)想，某個(gè)星球上的智慧生命，現(xiàn)在已經(jīng)打開收音機(jī)，正在收聽地球上的一些流行歌曲。

科學(xué)家們主要利用電波做兩件事：一是監(jiān)聽外星文明發(fā)出的信號(hào)；二是向外星文明發(fā)送無線電信號(hào)。1960年和1972年，美國實(shí)施了聆聽鄰近兩顆恒星無線電信號(hào)的“奧茲瑪”計(jì)劃，1974年向武仙座拍發(fā)了一份簡短電報(bào)。

怎樣才能使外星文明接收到我們的信號(hào)呢？因?yàn)槲覀冎?，電波信?hào)傳得越遠(yuǎn)越微弱，再加上其他輻射、雜音的干擾，外星文明收到的可能性很小?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)：為了使宇宙中的外星文明接收到我們的電波信號(hào)，必須建立一個(gè)發(fā)射臺(tái)，其發(fā)射功率與一顆中等恒星的輻射功率相當(dāng)。如果用21厘米波發(fā)射只有智能生物才能接收的單頻信號(hào)，不僅需要功率驚人的發(fā)射機(jī)，還要配備一組龐大的球形天線系統(tǒng)。如果發(fā)射功率為1 026瓦，作用距離要求達(dá)到3萬光年時(shí)，其球形半徑應(yīng)達(dá)到0.1天文單位（約1 500萬千米）。盡管地球大氣層對(duì)21厘米波的吸收率只有1%，但這個(gè)系統(tǒng)消逸在大氣層中的能量高達(dá)1 024瓦，是地球吸收太陽能量的百萬倍。因此，一旦這座無線電發(fā)射機(jī)啟用，人類末日也就降臨了。

如果必須有這樣一座發(fā)射臺(tái)，我們也只能把它建立在宇宙空間，但在宇宙空間建造其代價(jià)不菲。比如說，我們要在離地球100個(gè)天文單位的地方建一座功率為2×105瓦、球形天線半徑為5 000千米，作用距離為1萬光年的無線電發(fā)射臺(tái)，采用平均密度為每立方米100千克的材料，則球形天線的全部質(zhì)量為5×1 019噸，約是地球質(zhì)量的五百分之一。如使用千分之一光速的核動(dòng)力飛船運(yùn)送這些金屬材料，在飛行中將釋放的能量，一般應(yīng)限制在恒星輻射能量的0.1%范圍內(nèi)，在太陽系里是3×1 023瓦。用滿足這個(gè)條件的飛船運(yùn)送天線材料，至少需300萬年。再加上挖掘材料、原料、燃料，運(yùn)送勞動(dòng)者、食品，需3 000萬年。此外，當(dāng)發(fā)射臺(tái)完工后，每年要消耗108噸核燃料，并且我們建立與發(fā)射臺(tái)保持聯(lián)系的線路所需功率大大超過發(fā)射臺(tái)的功率。這太過分了！人類還不具備這樣的能力。就是能夠進(jìn)行的話，也將是得不償失的。

采取接收外星文明信號(hào)的方法，造價(jià)要低廉得多，并且可行性要大一些。為此，我們就必須建立多路窄頻全向接收天線系統(tǒng)，以接收外星來的信號(hào)。但是外星文明發(fā)出的信號(hào)，即使是在很近的行星系統(tǒng)里，由于各種干擾，我們也很難收到。

假定在通訊的時(shí)候，對(duì)方發(fā)出極強(qiáng)的電波，地球這邊的設(shè)備也能夠收到。那么首先地球上的射電望遠(yuǎn)鏡就必須對(duì)準(zhǔn)銀河系中上千億個(gè)星球，而對(duì)方由于并不知道地球，也必須向上千億個(gè)星球發(fā)射信號(hào)，這樣，兩者相遇的機(jī)會(huì)太少了。即使相遇，我們收到了外星文明的信號(hào)，那又當(dāng)如何？由于宇宙空間異常遙遠(yuǎn)，離地球數(shù)萬光年。在這期間，地球文明和對(duì)話的外星文明還是否存在，恐怕難以知道。

即使收到外星文明的信號(hào)，我們能否分辨和識(shí)別也是一個(gè)問題。1899年，電氣技術(shù)者尼可拉·泰斯拉，用剛發(fā)明沒有多久的無線電接收到奇怪的電波訊號(hào)。后來，在美國和歐洲間的無線通訊才剛開始時(shí)，一位無線電愛好者，收到比自己使用的周波數(shù)還低很多的訊號(hào)。當(dāng)時(shí)被認(rèn)為是火星發(fā)送的電波。但是，這些電波訊號(hào)到底從哪兒來的，沒有人能夠知道。到一個(gè)世紀(jì)后的今天，雖然天文學(xué)家們每天接受到無數(shù)的電波，但由于這些電波可能來自地球本身，也可能是來自地球發(fā)射的探測(cè)器、衛(wèi)星，因此很難分辨。

雖然采用無線電波的方式是最合適的方法，但實(shí)施起來卻是困難重重。盡管如此，科學(xué)家們絲毫沒有放棄用電波與外星文明取得交流的努力。1982年夏天，IAL（國際天文聯(lián)盟）曾開展地球外生物大搜索。1992年10月，美國在波多黎各和加利福尼亞啟動(dòng)了兩個(gè)強(qiáng)有力的射電望遠(yuǎn)鏡，叫做“微波探索計(jì)劃”。

以往科學(xué)家喜歡用1 420兆赫到1 720兆赫的微波進(jìn)行接收，這一區(qū)域叫水洞，被認(rèn)為是外星人最可能用的發(fā)射頻率。為什么呢？因?yàn)橐粋€(gè)水分子（H2O）由一個(gè)氫原子和一個(gè)氫氧根（OH）組成，當(dāng)氫原子在空中相撞時(shí)，輻射出來的能量頻率為1 420兆赫，當(dāng)氫氧根（OH）在空間相撞時(shí)，輻射的能量頻率為1 720兆赫，因此稱為水洞。

由于氫是宇宙中最基本的元素，智慧生命可能采用這種方式發(fā)射電波,并且水洞還是波譜中一段比較安靜的區(qū)域。氫原子的輻射很微弱，而在其他一些波段里則有很多強(qiáng)輻射，這樣就會(huì)干擾可能會(huì)有的智慧生命的信號(hào)。1960年的歐茲瑪計(jì)劃就因干擾太大而毫無結(jié)果。

微波探索計(jì)劃則不同，可以同時(shí)接收1 000多萬個(gè)頻道，它在30秒鐘中得到的資料比過去30年還多。它目前有兩個(gè)計(jì)劃：一是目標(biāo)搜索，在10年內(nèi)采用水洞內(nèi)的頻率搜索類似太陽的1 000個(gè)恒星，或距地75光年內(nèi)的所有恒星；二是太空環(huán)視，在10年內(nèi)以1 000兆赫至10 000兆赫的波段搜尋每個(gè)地方。這一計(jì)劃實(shí)施的當(dāng)日是紀(jì)念哥倫布發(fā)現(xiàn)新大陸500周年紀(jì)念日，表明了地球上的科學(xué)家尋找外星文明的信念。

那么，假如我們一旦和外星人見面，該使用什么語言呢？最有可能的是數(shù)學(xué)。中國數(shù)學(xué)家華羅庚認(rèn)為，我們可以用兩個(gè)圖形作為與外星人交談的媒介，一個(gè)是“數(shù)”，另一個(gè)是“數(shù)形關(guān)系”（勾股定理）。

為什么宇宙語言要用“數(shù)”和“數(shù)形關(guān)系” 呢？因?yàn)闊o論外星文明是怎樣的，數(shù)數(shù)的規(guī)則應(yīng)該類似。外星文明數(shù)星星，數(shù)其他東西，規(guī)則應(yīng)當(dāng)相同。如果他們的手指有12個(gè)或5個(gè)，他們就會(huì)是12進(jìn)位制或5進(jìn)位制，而不是人類的10進(jìn)位制。勾股定理：直角三角形斜邊的平方等于兩直角的平方和。這種自然圖形所具備的“數(shù)形關(guān)系”在整個(gè)宇宙中是普遍的。然后我們以“數(shù)”和“數(shù)形關(guān)系”為基礎(chǔ)，表達(dá)一些復(fù)雜的運(yùn)算和圖畫，期望他們能“看圖識(shí)字”，弄懂我們的意思。

美國科學(xué)家利用這種方法向武仙座發(fā)了一封簡短的電報(bào)，至今沒收到回音。由于恒星之間距離遙遠(yuǎn)，真要有返回信號(hào)的話，也須耐心等待。