隨著人類對(duì)太空的了解越來越多,想在宇宙中為自己找個(gè)伴兒的希望似乎越發(fā)渺茫了。
火星和金星上顯然沒有外星人。外太陽系的某些天體上,在厚厚的冰殼下或許藏有生命,但頂多是些微生物。我們向宇宙空間發(fā)射的電波,至今沒有回音……“外星人,你到底在哪里?”
或許是到了我們改變思路的時(shí)候了,與其費(fèi)盡心思地試圖直接與外星人交流,倒不如去尋找外星人在宇宙中可能留下的“人造物”。
這些人造物當(dāng)然不是像手鐲、布娃娃之類的小玩意,而應(yīng)該是龐然大物(否則不容易發(fā)現(xiàn)),如行星般大小的太陽能發(fā)電站,能把整顆恒星都圈起來的環(huán)或者球,等等。
這種設(shè)想可謂異想天開,但也并非毫無根據(jù)的瞎想。不妨試想一下:倘若外星人存在,他們創(chuàng)造的文明完全有可能比我們要古老和高級(jí)得多,這種“古老”不是以地球上的幾百、幾千年計(jì),而應(yīng)該是用幾百萬、幾千萬年來計(jì)算。人類今天在地球上建起一座座摩天大樓和四通八達(dá)的道路,發(fā)明出這種那種復(fù)雜的機(jī)器,而且開始前往太空探險(xiǎn)。如果我們?cè)趲装倌陜?nèi)就能做到了這一切,那么比我們要古老幾百萬甚至幾億年的外星文明有什么做不到呢?
1960年,英國物理學(xué)家弗里德曼·戴森曾經(jīng)指出,如果外星文明一直不斷地發(fā)展和擴(kuò)張,那么必然要消耗越來越多的能源。而在任何一個(gè)恒星系統(tǒng)里,最大的能源當(dāng)然是恒星自身。以我們自己為例。地球人目前每年所消耗的能量還不到太陽每年投射到地球的能量的0.01%,所以單太陽能就足以滿足人類目前的需求。但如果能源需求以每年1%的速度遞增,那么在1000年之內(nèi),太陽投射到地球的全部能量就無法滿足我們了。屆時(shí),我們將不得不在太空建很多太陽能發(fā)電站。
與這種情況相仿,外星文明可能已經(jīng)在太空中興建了數(shù)量龐大的太陽能電站、工廠甚至居住點(diǎn)。在他們所在的“太陽”系里,恒星可能已經(jīng)完全被密密麻麻、數(shù)量龐大的太陽能面板等人造物包圍了。這些人造物的整體,我們稱其為“戴森球”。戴森球像蛋殼裹住蛋黃一樣,把恒星囊括其中。簡單計(jì)算表明,一個(gè)半徑為日地距離的戴森球,其表面積是地球的數(shù)億倍,所以它能收集的能量也將是地球的數(shù)億倍。
戴森還進(jìn)一步計(jì)算出,在我們的太陽系,只要使用一個(gè)木星大小的行星的所有物質(zhì),就可以建造一個(gè)半徑為地球到太陽距離2倍的球體,它的墻壁厚度可達(dá)數(shù)米,可以把太陽嚴(yán)嚴(yán)實(shí)實(shí)地包圍起來,什么太陽光都休想透漏出去。外星人也可以根據(jù)這一辦法就地取材,建造它們的戴森球。
但這并不意味著有了戴森球之后,什么光都消失了。根據(jù)熱力學(xué)上的規(guī)律,戴森球在吸收太陽光之后,溫度會(huì)不斷上升,最后自身又會(huì)以紅外輻射的形式散發(fā)余熱。根據(jù)這一點(diǎn),我們可以用紅外望遠(yuǎn)鏡找到它。當(dāng)然,一些自然的天體,如非常年輕或者老年的恒星,因經(jīng)常被氣體和塵埃包圍著,也能發(fā)出紅外輻射,但紅外光只是它們整個(gè)光譜里的一部分。
此外,塵埃中的硅酸鹽礦物或者氣體分子,在光譜中都會(huì)留下自己獨(dú)特的“痕跡”,使我們很容易識(shí)別出它們的身份。而從一個(gè)密不透光的戴森球上發(fā)出的光譜中,可見光的成分就消失了,光譜里也很少留下硅酸鹽礦物或者氣體分子的“痕跡”。根據(jù)這一點(diǎn),我們可以把人造的戴森球跟自然的天體區(qū)別開來。所以,如果外星人建造了這么一個(gè)戴森球,我們就有機(jī)會(huì)發(fā)現(xiàn)他們。
尋找戴森球的工作自1980年代就開始了,不過迄今一無所獲。一個(gè)原因可能是以前的紅外望遠(yuǎn)鏡分辨率有限,搜尋范圍限于距地球1000光年之內(nèi)。近年來,隨著兩個(gè)功能更強(qiáng)大的空間紅外望遠(yuǎn)鏡——寬域紅外探測(cè)器和斯皮策空間望遠(yuǎn)鏡的建成,人類能搜索的范圍擴(kuò)大了成千上萬倍。假如有一個(gè)戴森球包圍著一顆太陽般大小的恒星,那它只要在銀河系,就很難逃過我們的眼睛。
但這一尋找辦法也有它的局限性。如果外星人建造的僅僅是一個(gè)有著很多縫隙,讓恒星的光可以透漏出去的戴森球,那么紅外望遠(yuǎn)鏡就沒辦法把人造物跟自然天體區(qū)別開來。可是誰能保證外星人造的戴森球一定會(huì)密不透光呢?
所以與尋找戴森球的工作相補(bǔ)充的是,另兩個(gè)研究小組的目標(biāo)是用開普勒空間望遠(yuǎn)鏡去尋找相對(duì)較小的人造物。
開普勒空間望遠(yuǎn)鏡是為尋找太陽系外行星建造的。當(dāng)一顆行星周期性地掠過恒星時(shí),會(huì)遮住恒星的部分光線,使其亮度發(fā)生周期性變化,這叫“行星凌日”現(xiàn)象。通過觀察恒星亮度的細(xì)微變化,目前開普勒空間望遠(yuǎn)鏡已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了上千顆太陽系外行星。
如果有一顆像氣態(tài)巨行星那么大的天體掠過,開普勒空間望遠(yuǎn)鏡甚至能夠告訴我們這個(gè)天體的形狀。眾所周知,自然的天體絕大多數(shù)是球形的,但如果我們發(fā)現(xiàn)一個(gè)像木星大小的長方體天體,那這個(gè)天體十有八九是人造物。
總之,我們觀察到的恒星亮度之異常,在排除了一切自然的原因(如行星凌日、黑子和耀斑的活動(dòng)等)之后,就只能是人工因素造成的了。比如說,在軌道上運(yùn)動(dòng)的太陽能發(fā)電站,若其配有巨大的凹面鏡,可能會(huì)產(chǎn)生耀眼的反射;或者外星人為了延長他們“太陽”的壽命,可能會(huì)往恒星中添加某些元素;這一切都會(huì)造成恒星亮度的異常,而且這些異常都無法用現(xiàn)成的自然原因加以解釋。所以探測(cè)到這些異常,我們就會(huì)比較有把握地說:“喏,外星人在那個(gè)方向?!?p>