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中国天眼开启搜索地外文明,这表示外星人马上就能找到了吗?还要多久才能找到?
答案是未知。虽然天眼宣布开始搜索地外文明,但是应该只只会占到天眼探测时间的一小部分,天眼的主要任务是了解银河系乃至宇宙的运行规律,是为了提升我国基础科学而建。
目前人类搜寻外星文明,主要有以下几个方向:①寻找类地行星,尤其是那些处于宜居轨道、具备大气和液态水的星球,地球上的生命就是在这样的环境中诞生并演化至今,寻找环境类似于地球的星球,有助于人类尽量减少搜寻的范围,要知道银河系就有2000亿颗恒星,而多数恒星都有行星围绕,若漫无目的地寻找,那么只会让搜寻无从下手;
②按照地球生命的形式搜寻,通过光谱分析等手段,人类可以确定遥远的星球大概含有哪些元素,结合行星的环境搜寻也能尽量降低搜寻范围。地球生命关键元素有碳氢氧氮磷,前几种元素分布范围很广,而磷等元素由于原子序数更高,需要在大质量恒星中产生,因此磷在宇宙中的分布并不很广泛,只有在曾经发生过超新星爆发的星域稍多见;
③直接搜寻信号。宇宙中各类信号密布,组成所谓的宇宙射线,绝大多数信号由于距离地球很远,人类并不能确定源头到底有什么东西,而一般只有恒星爆发级别的强烈信号才能穿透慢慢星空到达地球,如果有某种强烈的而且重复发生、性质类似的信号,那么可能是有外星文明特意发布,但是我们还是无法直接确定源头到底是什么,也不敢随意地回应,所以基本上仍是只能猜测。
这几种方式的共同点是要搜寻的范围十分广阔,搜寻到外星生命的几率十分微小,绝大多数的努力可能都是无用功,而大型天文望远镜一般都承担着繁重的科学研究任务,主要还是为了解宇宙天体的构成和宇宙规律,只有基础科学进步,人类能够观测的范围更广泛,寻找到外星人的几率才更高。所以尽管天眼发布消息称未来会参与寻找外星生命,但大概和国外同行一样,在相应方面的探测时间占比应该还是比较低的。
其实费米悖论就点明了现代人类搜寻外星文明的难点,一方面由于人类和人类文明的存在,人类对外星文明的存在心怀较高的期待,但另一方面至今获得的相关证据太少或者说基本没有。搜寻外星文明大概会和人类航天科技发展一样,是一项投入巨大而成效需要几十甚至数百年后才能彰显的艰难旅程。所以听到这个消息的第一时间,我个人也有些兴奋,但主要是觉得天眼要开始发挥它的价值了,毕竟都开始找地外文明了,那么基础科研观测项目只会更多吧。
据《中国青年报》等多家国内媒体4月28日的报道,中国科学院国家天文台发布消息称中国天眼将正式开启搜索地外文明的任务。
中国天眼指的是位于我国贵州省平塘县的500米口径球面射电望远镜,英文简称FAST,它是我国国家重大科技基础设施,由主动反射面系统、馈源支撑系统、测量与控制系统、接收机与终端及观测基地等几大部分构成,于2016年9月25日落成启用,截止到2019年8月28日,它已经发现了132颗脉冲星,其中有93颗是最新发现的脉冲星。2020年1月11日,它通过了国家验收,正式投入运营。
中国天眼被用来探测地外文明,这个消息或让很多朋友都感到惊奇和意外,地外文明无疑是很神奇的事物,中国天眼只是一个大型射电望远镜,它能被用来观测外星文明吗?其实在它设计之初,就已经规划了这样的任务,中国天眼的总工艺师王启明表示当初它的设计任务确实“包括寻找地外文明”,这是它的五大探测目标之一。
中国天眼被认为是世界最大的射电望远镜,这是毫无疑问的,直径500米的口径世界第一,占地面积达19.6万平方米,相当于27.5个足球场的面积,球面反射面积则达25万平方米,堪比35个足球场的面积,如此庞大的信号接受面积,当然可以更加清晰地接受到来自宇宙中的信号,因此它也被全世界的天文学家认为是现阶段人类最重要的天文观测设备之一。
基于FAST的强大功能,专家认为它完全有能力探测到银河系中类地行星上的文明信号,甚至能探测到250万光年外的仙女星系中的第二类卡尔达肖夫或更先进的技术文明发出的信号。所以如果银河系中真的有较高等级的地外文明,他们也使用无线电通讯的话,那么将很难逃过中国天眼的“火眼金睛”。
刘慈欣科幻著作《三体》中有个黑暗森林法则,每一个文明都很害怕将自己的坐标暴露于宇宙之中,因为一旦暴露,就容易被其他文明攻击。而根据现阶段地球文明的发展来看,越是高等的文明无线电通讯越是频繁,功率也越为强大,那么这样的信号也就越容易被天眼侦测到,这也说明越是高等的文明,越容易在中国天眼面前暴露坐标。
国际科研项目“搜寻外星人计划”(SETI)的首席科学家丹·沃西默也对中国天眼寄予厚望,希望能合作搜索外星人发出的文明信号。中国天眼被认为可在全球同类设备中保持30年的领先时间,那么如果在未来30年中人类探索到地外文明信号的话,中国天眼很可能会成为“首个发现者”。
参考资料:
1,《中国青年报》4月28日文章《中国天眼正式开启地外文明搜索》
2,《北方网》4月29日文章《外媒称中国天眼已正式开始搜索地外文明》
4月28日,中国科学院国家天文台宣布将利用“中国天眼”开启地外文明搜索项目,一时间引发了诸多讨论。但先别高兴太早,寻找外星文明什么的,目前真的还没谱。
建设天眼的初衷
天眼是为了弥补我国基础基础科学薄弱而建设的大型天文观测项目,口径接近500米,是如今世界上单一口径最大的射电望远镜,建设之处的目标设定主要是基础科研和我国深空通讯系统的建设,可以通过探测中性氢、脉冲星等了解宇宙早期的历史;和其它的探测设备结合了解天体的精细构造;将深空通讯能力延伸至太阳系外缘行星,将卫星数据接收能力提高100倍;进行高分辨率微波巡视,检测微弱空间信号等等。其建设目的也包含了搜寻外星文明,但基于现代人类对生命的认识,相关探测时间可能不会太多。
天眼已有的成就
早在天眼刚建成后的测试阶段,天眼就发现并定位了数十颗脉冲星,大部分经国内外同行验证确认。这一点很多网友有了误解,认为既然天眼这么牛,为啥就不能单独确定脉冲星还得外国帮忙?实在是因为宇宙太大了,各类信号很多,若没有足够的灵敏度和分辨率,就难以从强烈的宇宙背景之中分离处有用的信号,那就找不到脉冲星。天眼的强大观测能力使它能够发现那些并定位疑似信号,我们自己可以筛选一遍,但是科学探测结果公开,国内外也有同行会根据天眼的定位去持续观测研究,观测时也简单一些了。
截至2019年8月28日,天眼发现132颗优质的脉冲星候选体,其中有93颗已被确认为新发现的脉冲星。2020年1月11日,500米口径球面射电望远镜通过国家验收,投入正式运行。
地外文明探索
本次中国科学院宣布天眼将参与地外文明的搜寻,但是此前和后续将会有更多的探索任务发布,搜寻地外文明目前只是一项不是很起眼且很难有成效的项目,难点由以下:人类对地球文明的认识尚不清楚,自然不知道地外生命存在于何方、该是什么形式,只能根据地球和地球生命的形式大概搜寻,确定可能存在地外生命的星球;通过捕捉外形信号的方式也艰难到基本不可实现,因为宇宙信号类型实在是太多了,即有有规律的也有目前未发现明确规律的,确定信号源头有什么,凭借现在人类的科技实力也是做不到的。天眼的主要任务仍是基础科研观测和深空观测以及通讯系统的建设。
但不管怎么说,既然宣布天眼要参与地外文明的搜寻,那说明现在天眼的各项工作可能已步入正轨,调试验收完成,有时间搜寻地外文明,那大概是有更多时间进行基础科研任务。根据国外大型望远镜的项目申请统计,搜寻地外文明尚未占据主流,多数观测时间仍是分配给基础的科研观测项目。相信未来天眼会有很多重磅的科学发现,弥补国内外已有观测设备的不足。
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