前阵子跟一位搞天体物理的老朋友喝咖啡,聊到了银河系外星人这件事
那天他刚从一个国际学术会议回来,一坐下来就开始往咖啡里加了三包糖,说最近脑子转太多了需要补一补,我问他会上聊了什么有意思的东西,他搅着咖啡,眼睛突然亮了一下:"你知道吗,我们现在对银河系外星生命的理解,跟十年前已经完全不一样了。"
这句话把我钉在椅子上了,接下来的两个小时,我基本没怎么插话,一边听一边在手机上记,回来以后又查了不少资料,觉得确实应该把这事好好写一写,不是为了制造什么轰动,而是因为科学家们真正的思考,远比那些耸人听闻的标题有意思得多。
费米悖论其实问错了问题
大部分普通人聊到外星人的时候,都会绕不开一个叫"费米悖论"的东西,简单说就是:宇宙这么大,恒星这么多,按理说应该有其他文明,可为什么我们到现在连一个信号都没收到?他们都在哪儿呢?
我那位朋友提到,最近十年,学界渐渐形成了一种共识:费米当年问这个问题的时候,可能把宇宙文明这件事想得太简单了。
牛津大学人类未来研究所在2018年重新计算过一组数字,他们用的是一个叫"德雷克方程"的经典工具,但这次把各种参数的不确定性范围拉得很大——不像以前那样只取一个乐观值,结果很有意思:银河系中只有我们这一支文明存在的概率,大概在53%到99.6%之间,这个数字发表在《皇家学会学报》上,作者是桑德伯格、德雷赫和奥德,三位都不是什么哗众取宠的人。
换句话说,科学家们现在更倾向于认为,人类在银河系里很可能真的是孤独的,不是绝对的孤独,但很可能在我们可以触及的时空范围内,找不到第二个会说话的物种。
那些信号,后来都没了声息
聊到这儿他提了一个我很感慨的细节。
1977年那个著名的"Wow!信号",很多读者应该听说过,俄亥俄州立大学的大耳朵射电望远镜接收到一个窄带无线电信号,持续了72秒钟,强度比背景噪音高了30倍,当时负责观测的天文学家杰里·埃曼在打印出来的数据旁边用红笔写下了"Wow!",所以有了这个名字。
那个信号的所有特征——频率接近氢线、窄带、强度变化——都符合人们对外星文明信号的想象,问题是,它是一次性的,后来天文学家在那个方向反复扫描了几十次,用了更灵敏的设备,再也没能捕捉到任何类似的信号。
我朋友说,这件事在他们圈子里被讨论了几十年,现在比较主流的看法是它可能来自某种自然天体现象,或者干脆是地球上的信号反射,没有人能确定,但也没有人敢拿它当证据。"科学就是这样,一个不能重复出现的信号,不管多漂亮,都只能放在档案柜里。"
一个叫"大沉默"的东西
在搜寻地外文明这个领域,有个专门的说法叫"大沉默"——不管我们把望远镜指向哪里,听到的都只有宇宙的背景噪音。
这事说起来其实有点让人后背发凉,银河系大概有1000亿到4000亿颗恒星,其中类似太阳的G型恒星至少占7%,开普勒太空望远镜的数据告诉我们,几乎每颗恒星周围都有行星,处在宜居带内的岩质行星比例不低,用最保守的估算,银河系里类似地球的行星也应该有几十亿颗。
那为什么一点动静都没有?
科学家们这几年提出了不少解释,我整理了一个简单的分类,这些不是胡思乱想,而是有正式论文支撑的假说:
- 大过滤器假说:罗宾·汉森在1996年提出的,认为文明发展过程中存在一个或多个几乎无法跨越的关卡,可能是从单细胞到多细胞生命的跃迁,可能是智能的出现,也可能是技术文明在掌握核能之后自我毁灭的倾向,如果大过滤器在我们前面,那银河系应该到处是微生物但找不到技术文明;如果在我们后面,人类自己能不能过去还是个未知数。
- 时间窗口假说:银河系有130多亿年的历史,但技术文明存在的时间窗口可能极短,一个能发信号的文明,从诞生到消失可能只有几千年——相比宇宙年龄,连一眨眼都算不上,就算银河系曾经有过成千上万个文明,它们也很可能彼此在时间上错开了。
- 沉默森林假说:这个比较暗黑,认为所有文明都选择了隐藏自己,因为谁也不知道发出信号会引来什么,就像在黑暗的森林里,每个猎人都屏住呼吸,不敢发出一点声音,刘慈欣在《三体》里把这个意象用得很好,但这个假说本身在学界是严肃讨论过的。
搜寻方式也在悄悄改变
以前人们搜外星信号,主要盯着窄带无线电,逻辑是:自然界很难产生极窄频段的无线电波,如果你收到了一个,那多半是人造的。
但现在科学家开始觉得这么干可能太狭隘了,一个比我们先进几百万年的文明,还会不会用无线电?这就像一个原始人在森林里拼命听鼓声,以为那是唯一的远距离通信方式,而周围其实充满了手机信号和WiFi,只是他有检测这些的设备。
技术鸿沟的问题,可能是整个搜索思路最大的盲区。
哈佛天文台的阿维·勒布——就是那个坚持认为奥陌陌有可能是外星探测器的人——他在2021年出了一本书叫《天外来客》,里面有一句话我印象很深:"如果山顶洞人试图用他们的方式理解纽约曼哈顿,他们大概会得出结论说这是一堆奇怪的石头。"勒布这个人争议很大,但他的这个类比值得想一想。
目前正在推进的几个新方向挺有意思的,一个是搜技术签名而非生物签名,比如寻找戴森球之类巨型结构造成的恒星亮度异常变化,开普勒和TESS望远镜的数据里已经标记了几个让人起疑的案例,比如KIC 8462852那颗星,亮度下降模式很不规则,有段时间讨论得特别热闹,后来主流解释倾向于尘埃团,但也没有完全定论。
另一个是激光脉冲搜索,如果外星文明的激光通信光束偶然扫过地球方向,用专门的望远镜阵列是可能捕捉到的,这个方向投入不大,但灵敏度在快速提高。
表格也许比大段文字更清楚
把目前几个比较受关注的假说和关键人物或机构放在一起,看起来会更直观一些:
| 假说或观点 | 提出者/相关机构 | 核心思路 |
| 大过滤器 | 罗宾·汉森(1996) | 生命到技术文明之间存在几乎无法跨越的障碍 |
| 地球殊异假说 | 沃德和布朗利(2000) | 复杂生命需要极苛刻的条件组合,在银河系中极为罕见 |
| 突破聆听计划 | 尤里·米尔纳、斯蒂芬·霍金(2015启动) | 用大望远镜阵列大规模扫描百万颗邻近恒星 |
| 技术签名搜寻 | 宾夕法尼亚州立大学地外文明中心 | 寻找巨型结构、工业污染、城市灯光等技术痕迹 |
| 伽马射线暴威胁 | 多位天体物理学家 | 银河系内伽马暴可能周期性"清洗"生命,重置文明演化进程 |
你看这些假说,有的是从生命诞生角度出发,有的是从天体物理环境角度,有的干脆就是技术层面的务实搜索,没有一个能给出定论,但每一条都延伸出了一套自洽的逻辑体系,这也是为什么聊这件事的时候,科学家们很少用"相不相信"这种词,更多的是说"目前的数据更支持什么"。
如果真找到了呢
那天喝咖啡到最后,我问了他一个稍微有点理想主义的问题:如果哪天真的收到了一个确凿的信号,你觉得会怎样?
他想了好一会儿,然后给了我很意外的答案,他说,最可能的不是恐慌,也不是狂喜,而是一种巨大的孤独感的终结。人类几万年来一直对着星空问同一个问题:我们是不是唯一的?如果有一天这个问题的答案变成了"不是",那不管收到的信号说了什么,我们至少知道了自己不是宇宙里唯一的意识火花。
他顿了顿又说,不过这种事情在他有生之年大概率不会发生,不是他悲观,而是搜寻的时空范围实在太大了,银河系直径十万光年,我们搜了几十年,认真扫过的区域大概相当于大海里舀了一瓢水。
临走的时候他把那杯甜得发腻的咖啡喝完了,说了一句让我在路上想了一路的话:"我们的望远镜越来越好了,但银河系还是沉默的,沉默本身就在告诉我们一些事情,只是我们还没学会怎么解读它。"
外面下起了小雨,我们各自撑着伞往不同方向走,我回头看了一眼,他正低着头在手机上回复什么邮件,大概又是下一个会议或者下一篇论文的事情,搜寻还会继续,一代一代的科学家把自己的职业生涯押在这个近乎奢侈的问题上——我们是不是宇宙里唯一会问"我们是不是唯一"的物种。
想到这儿,就觉得这件事不管最终有没有结果,本身已经足够动人了。