0%
上部 說史 十七 呼叫外星人(METI)

上部 說史

十七 呼叫外星人(METI)


圖1-15 阿雷西博信息
第二部分:五種化學元素
首先,他把脈衝的總數量設計為1679個,這個數字只能分解為23和73兩個質數的乘積。因此,外星人只能把這段脈衝拆成23行73列,或者反過來73行23列才能剛好斷成一個完整的矩形,一個脈衝也不少,一個脈衝也不多。他想外星人連收取電磁波信號的技術都有了,肯定不至於笨到不會試著把這一連串的脈衝斷行處理。這裏面比較巧妙的是如果外星人斷成了23行,那麼整個信號就會變成一種白雜訊(這是一個術語,簡單理解為雜亂無章無規律可循的噪音即可)。如果外星人把他斷成73行23列,則會發生一些奇妙的變化,這些看似毫無規律的脈衝信號,只要把滴聲(長脈衝)在紙上塗成黑色,嗒聲(短脈衝)塗成白色,當然反過來塗色也是一樣,只要顏色不同即可,一幅明顯有規律的圖畫就會展現在外星人的面前。我們可以展開我們豐富的想象力,以某個科幻電影為藍本,想象一下當某個外星人譯電員第一次看到這幅圖畫的情景。
要向宇宙中發射電磁波信號,想起來似乎很容易,但實際操作起來,必須要確定三個最基本的問題:第一,用什麼頻率發射?第二,往哪裡發射?第三,發射什麼樣的信號?
第五部分:DNA構成了人類
這部分代表了我們生活在一個有9顆行星的恆星系中,最左邊的是太陽,後面依次代表從水星到冥王星的九大行星。其中第三顆行星抬高了一格,一看就比較特殊,那表示我們人類就生活在第三顆行星(地球)上。
首先從最基本的數字概念開始,有了數字我們就能表達宇宙中的元素,有了元素我們就能表達由元素構成的分子,有了分子就能表達生命,有了生命就能表達人類,有了人類就能表達我們生存的星球。最下面是一台射電望遠鏡,我們就是用它把以上信息向宇宙中的文明傳遞。這是一組多麼的簡潔和優美的信息啊!
九*九*藏*書上就是阿雷西博信息的全部內容。想想人類能在毫無線索的情況下破譯幾千年前的古文字和符號,作為一個能懂得電磁波的文明來說,要破譯這個信息應該不是太難的事情。
整個阿雷西博信息是一個邏輯非常嚴密的表達體系,用到的全是宇宙中普適的規律,我希望各位讀者能將各部分綜合起來再完整地看一遍這幅圖。
第1行:去氧核糖(Deoxyribose,C5OH7)、腺嘌呤(Adenine,C5H4N5)、胸腺嘧啶(Thymine,C5H5N2O2)、去氧核糖(Deoxyribose,C5OH7
這部分比較複雜,總共有12「堆」小圖形,每一堆代表著一個化學分子式,這些化學分子式就是由第二部分的五種基本元素組成的。
第2行:磷酸鹽(Phosphate,PO4)、磷酸鹽(Phosphate,PO4
第四部分:DNA的雙螺旋結構
第一個問題比較容易解決,那就是用氫波段附近的頻率發射信號,之前已經解釋過,這是從邏輯上來說最有可能被外星人監聽的波段。阿雷西博信息最後決定用的是氫波段頻率的三分之二作為發射頻率,波長為12.6厘米。
人類的第一次METI行為發生在1974年。這一年,阿雷西博射電天文望遠鏡改造完成,綜合性能大幅度提升。為了慶祝,美國人決定給外星人發一條信息出去,這就是著名的「阿雷西博信息」,人類第一次向宇宙宣布我們人類文明的存在。發射阿雷西博信息這件重任落在了我們的老熟人德雷克先生身上,德雷克是相當得激動https://read•99csw.com,立即摩拳擦掌開始了行動。
利用射電望遠鏡,通過電磁波來尋找外星人是一種靠譜的科學方法,SETI計劃正是人類試圖通過「監聽」的方式來發現外星人存在的證據,但這是一種被動的方式。另外一種更加主動的方式就是給外星人發射信息,他們如果收到,就應該給我們回電。這種主動發射信息的方法被稱為「Message to the Extra-Terrestrial Intelligence」,簡稱「METI」,也可以稱為「主動SETI」。
第三部分:五種元素構成的生命物質——核苷酸
第七部分:阿雷西博
阿雷西博信息發送之後,人類在1999年、2001年和2003年還有三次大規模的METI行動,這三次行動分別叫做「宇宙呼喚1(Cosmic Call 1)」(俄羅斯)、「青少年信息(Teen Age Message)」(俄羅斯)、「宇宙呼喚2(Cosmic Call 2)」(美國、俄羅斯、加拿大聯合發起)。這三次發射的目標離地球都要近得多,都分佈在32光年和69光年之內的一些人類認為最有可能有外星人存在的恆星系。最先抵達目標的是「宇宙呼喚2」中的一個發往仙后座Hip 4872恆星的信息,抵達時間是2036年4月份。如果那個恆星系真的有文明存在,且文明程度到達了能接收電磁波信號的程度,那麼最快在2068年我們能收到回復。筆者掐指一算,還有希望活到那天(90歲),為了迎接那天的到來,筆者一定要努力活下去的。
讓我們來看看德雷克是如何做到的。
第一部分:數字
https://read•99csw•com這部分中,人類登場了。中間的部分就是一個人的基本形象。左邊的那根條形和人等高,中間的淺色部分是一個數字,用來表示人的身高的具體值。這個數字是14。你可能會奇怪,為什麼人的身高要寫個14?這恰恰是德雷克高明的地方,你想啊,一個物體的長度離不開單位,我們只能給出數字,但是我們無法準確地跟外星人表達單位。所以,為了讓外星人對我們表達的身高的這個數字產生實際的意義,就必須以一個我們雙方都理解的長度作為參照物。而在這個電磁波中,有一個天然的長度參照物,那就是波長。這是宇宙普適的規律,在地球上我們把這個波長記作12.6厘米,那麼外星人不管用什麼單位來表示,這個波長都是最好的參照物,我們只要指明人類的身高相對於這個波長的倍數就能讓外星人準確地理解我們的身高了。因此,這個數字14表示的是人類的身高是波長12.6厘米的14倍,也就是176.4厘米,這是人類的平均身高。在小人的右邊也是一個很大很大的數字,那個數字是4292853750,這是1974年的全球人口數量。
第二個問題稍微難一點。向宇宙中發射無線電信號,以我們現有的技術是做不到全宇宙廣播的,因為電磁波的能量會隨著距離增大而衰減。為了儘可能發射得遠,就必須把能量集中在一個方向上,就像激光,一下把電磁波定向地發射出去。但宇宙實在是太大了,電磁波總是要隨著距離的增大而慢慢擴散,能量也隨之衰減。銀河系中至少有1000多億顆恆星分佈在一個直徑10萬光年的鐵餅形區域中,我們在銀河系中隨機選擇一顆恆星恰好有外星文明的概率比中千萬彩票大獎的概率還低。因此,德雷克覺得好不容易有了這麼一次發射信號的機會,不應該只選擇一顆銀河系的恆星來發射,那樣中獎的概率太低了。經過一番思考和論證,德雷克決定朝一個叫做「M13」的球狀星團(武仙座球狀星團)發射信號,這是銀河系以外的一個星系,這個球狀星團在165光年直徑的一個球形區域中分佈了大約100多萬顆恆星,密度遠遠超過了銀河系的密度,這樣就大大增加了中獎概率。M13離地球十分遙遠,有25000光年之遙,也就意味著九-九-藏-書即使有外星人收到了我們的信息,也是25000年以後的事情了。如果他們收到信號之後,再給我們回一個電報,我們還要再等上25000年。也就是說,5萬年後的地球人有可能可以和武仙座人建立聯繫。
這部分就是射電望遠鏡阿雷西博的簡筆畫外形。當然,外星人不會知道我們給它取名叫阿雷西博,我們只要告訴外星人我們使用什麼樣的設備發送了上面的那些信息。下面的部分就如同表示人的身高一樣表示了阿雷西博的口徑,這個數字是2430,表示阿雷西博的口徑是波長的2430倍,也就是306.18米。
第三個問題是最有挑戰的問題。我們要發射什麼樣的信息外星人才能看得懂呢?我們顯然不能指望外星人懂任何我們地球上的語言。所以最保險的方式是讓外星人能夠非常容易地把信號轉換成一幅圖畫。電磁波信號只能由強弱不一的脈衝組成,你可以想象成發電報的滴和答,一個強脈衝表示滴,短脈衝表示嗒。好了,現在如果你是當年的德雷克,你會如何利用這個滴答聲來完成一幅圖畫的創作呢?
到了第四部分,德雷克描述了DNA的雙螺旋結構。正是上面的12種最基本的生命分子,神奇地組合成了雙螺旋結構,才誕生了真正的生命。中間的白色部分是一個很大的數字,代表著一個DNA中核苷酸的總數量,也就是4294441823。
這12種有機分子是人類發現的構成一切生命物質的基礎,正是因為在自然界中五種元素奇妙地組合,才形成了地球上千變萬化的生命形式。
第六部分:太陽系
這是宇宙中五種化九_九_藏_書學元素的原子序數,他們從左到右分別是:氫(1)、碳(6)、氮(7)、氧(8)、磷(15)。我們假定能接收阿雷西博信息的外星人也應該掌握人類在100多年前就掌握的基本化學元素的知識。宇宙中的生命形式再怎麼變化,構成這個宇宙的基本化學元素是不會變的,這是宇宙的普適規律。這一部分我們申明了五種人類認為最重要的化學元素。
這相當於是整個阿雷西博信息的一個破譯指南,人類首先申明了在這幅圖畫中,我們怎麼表達數字。我們認為,不論任何形式的文明,數字的概念是一定存在的,而用數字來溝通是最理想的宇宙語言。從左到右,依次用二進位來表示數字1到10,注意第四行是表示起始位置,後面凡是表達數字的地方都會把第一位打成實心的表示起始位,如果沒有這樣一根「基線」,就可能產生歧義。把1到10用二進位表示出來,也表示我們人類用的是10進位作為普遍採用的數學基礎。
第3行:去氧核糖(Deoxyribose,C5OH7)、胞嘧啶(Cytosine,C4H4N3O)、鳥嘌呤(Guanine,C5H4N5O)、去氧核糖(Deoxyribose,C5OH7
第4行:磷酸鹽(Phosphate,PO4)、磷酸鹽(Phosphate,PO4
如果你是那個外星人譯電員,你會如何解讀這幅圖像呢?我估計你除了看懂了那個小人以外,其他的啥也沒看出來。但是你要想,作為外星人,對人類的外形是完全沒有概念的,那個小人的形狀在他們眼裡跟這幅圖畫上的任何形狀是沒有什麼區別的。但是很多玄機就藏在這幅神奇的圖像當中,讓我來逐個解釋,你來判斷外星人能否成功破譯。