霍金预言的外星人是真的吗（FAST发现外星文明信号）

先来看两件看起来似乎没有任何关联的事情：

2021年12月29日，中国科学院举办2022跨年科学演讲，从人类起源到中科院最新的创新成果，从“黑土粮仓”到量子革命，从一元二次方程到规范场论，科学家们给大家带来了最硬核的跨年演讲。

其中武向平院士在演讲中提到的一个话题“宇宙中有外星人吗？”让大家十分感兴趣，而武院士的答案更是石破天惊，因为他以一个科学家的角度谨慎回答了这个问题：

“作为专业的天文学家，我们首先是相信”

武向平院士的答案毫无疑问地告诉大家，科学家是相信宇宙中存在外星人的！就在武向平院士演讲的半年后，北京师范大学天文系宇宙学与地外文明研究团组中国地外文明搜寻首席科学家张同杰教授透露，其团队使用“中国天眼”发现了几例来自地球之外可能的技术痕迹和地外文明候选信号。

张同杰教授

张同杰教授称，这是几个不同于以往的窄带电磁信号，目前团队正在抓紧进一步排查中。“‘中国天眼’的搜寻之路漫漫，我们一直在努力。”

武向平院士的答案与天眼找到的“外星人”是同一种类型吗？

各位一定会震惊于武向平院士答案的直截了当，似乎不假思索就给出了答案，但其实武院士的答案是经过深思熟虑的。在卡尔萨根的科幻小说改变的《CONTACT》，女主角的父亲在回答它女儿的问题时说过一句非常具有哲理性的话：

如果茫茫宇宙只有人类的话，那是不是太浪费空间了？

这个答案从直观上解决了一个问题，但似乎更像是“脑筋急转弯”，但更科学的答案是“德雷克方程式”，这是天文学家法兰克·德雷克于1961年提出的一条用来推测「在银河系内，可以和我们接触的外星智慧文明数量」的方程式。

德雷克方程的原始计算方式是哈佛大学天文学教授Harlow Shapley提出的，德雷克在奥兹玛计划（SETI（外星文明搜索）计划的前身）计划后举行的“寻找外星智能”会议中，德雷克完善了这个方程并在会议上告知与会者，银河系中的外星文明可能比你想象多要更多！方程式如下：

德雷克方程式

看起来这个方程也不是很复杂，但事实上理解起来也不难，主要问题还是在确定一些系数上有不同的意见：

当时德雷克计算的标准如下，其各项参数就当前来看仍然非常保守，但计算出来的文明数量依然是惊人的：

当时计算的结果是银河系中大约有1000~1亿颗行星具有文明，因为银河系中有高达1000亿~4000亿颗恒星，按最低比例计算仍然有超过1000颗行星具有文明，假如将其推广到整个宇宙，据目前估计，可观测宇宙可能有超过2万亿个像银河系这样的星系，因此德雷克公式告诉了我们一个朝气蓬勃的宇宙，人类不是唯一，并且还有数不清的文明。

外星人比比皆是：天眼找到外星人了吗？

2020年4月28日，被誉为“天眼”的中国500米口径球面射电望远镜（FAST）正式加入了地外文明搜索计划（SETI），寻找来自宇宙深处高智慧生命的电磁波信号！

“中国天眼”是在贵州利用有利地形建成的500米口径球面射电望远镜，2007年开始立项，2008年正式奠基，2011年开工建设，经过5年半的紧张施工于2016年7月3日上午，最后一块反射板安装完成，建成后的口径超过了500米，将位于波多黎各、世界第一保持了将近半个多世纪的阿西雷博射电望远镜挤下了冠军的宝座（目前阿雷西博已经倒塌）！

2016年9月25日正式开光测试和调试设备，仪器设备校准与调试将需要2-3年，不过在测试阶段FAST就发现了大量的脉冲星，而它的“正经”功能是观测脉冲星和早期宇宙的中性氢、高分辨率射电波段巡视，检测空间微弱射电信号、主导国际甚长基线干涉测量网，获得超精细的天体结构等等。

早在2018年3月25日，FAST的19波束接收机成功换装并投入使用，FAST的巡天能力将大大增强，也将使FAST具有快速搜索的能力，这也将成为其展开“SETI”计划的重要依靠，而张同杰教授称其团队使用“中国天眼”发现了几例来自地球之外可能的技术痕迹和地外文明候选信号，非常让人机动，那么问题来了：

FAST搜索到的信号，究竟是哪个外星文明的？

答案是非常难确认！因为在SETI历史上就曾经有一次著名的事件，1977年8月15日，作为志愿者的美国天文学家杰里·R·埃曼（Jerry R. Ehman）在检查大耳朵射电望远镜监听打印机打出的长长纸带时突然发现一个强度极高的信号，与以前相比就像是一个一个失去心跳多时的人突然开始了心跳那一刹那的心电图！

强度达到了6EQUJ5，兴奋无比的埃曼直接在纸带上圈出了这个信号，并且加上了一个他常用的语气词“WOW!”，这就是著名的哇信号，那个标记“6EQUJ5”信号并非是解码后的信息，而只是表示信号强度，如下图：

简单的说，这个6EQUJ5只是表示在其强度，当然更关键的它还是一个窄带信号，信号的带宽小于10KHZ，另外有两个不同的数值的频率，分别是1420.356MHz（JD Kraus）和1420.456MHz（JR Ehman），两者与氢线1420.406MHz的差异都小于50KHz，几乎就在科学家设想的智慧文明信号的范畴中。

因此WOW信号才引起了关注，因为窄带信号产生机制比价复杂，更疑似于智能文明产生！而在1420MHZ附近则是氢原子基态1420MHz（21cm波段）超精细跃迁的受激发射频率，而宇宙中最丰富的就是氢元素，因此科学家认为外星人如果使用无线电通信的话那么是氢线或者是它的谐振频率。

尽管FAST没有公布窄带信号是什么波段，但我们知道FAST的监听频率在70MHZ到3000MHz左右，氢线完全在它的观测范围之内，因此在其附近的概率也是存在的，当然是窄带信号也表示它可能在这个范围的任何观测频率上，并且其信号非常“纯净”。

那么能确定目标性质吗？

非常抱歉，答案是很难！就拿当年的WOW信号来说，因为再也没有收到第二次，因此对于这个信号的来历，半个多世纪内已经翻转了多次，最近一次确认论文是在2022年5月6日发表在《国际天体生物学杂志》上，但事实上定位信号的前提仍然存在很多的假设，作者有一个先入为主的理论就是这个信号为智慧文明发出。

原因很简单，不像光学信号，它的精度很高，比如是某颗恒星发出的，拍个照片，对比下星图即可知道，但射电信号只能确定一片天区，而在这个天区内可能有成千上万颗恒星，就像三体人接到人类的信号后询问，只要不回复，三体人将会在这个茫茫的星海中找很久都不一定能确定地球，但一回复地球就彻底暴露了。

同样道理，FAST尽管接到了疑似信号，但要确定发射目标甚至确定智慧文明，那还有十万八千里的距离，假如科学一点形容的话至少还相距一个银河系的距离！不过接收到了窄带信号也就意味着希望，总比啥都没有要好。

这么多恒星都有可能，到底是谁发出的？

为何还要一直寻找外星人？霍金的警告忘了吗？

2016年时，霍金在推广科学探索的的宣传片《史蒂芬·霍金最喜欢的地方》时有如下一段讲话

we should probably stop trying to contact them at all, because reaching out to advanced civilisations could put humanity and Earth in a pretty risky situation.

我们或许应该停止与他们联系，因为接触先进文明可能会让人类和地球处于相当危险的境地。

同时霍金还以哥伦布远征美洲的案例来描述假如先进的文明得到我们生存的消息将会发生什么！霍金表示第一次接触不会像我们想象的那么美好！

其实不止是霍金，早在《三体》中也有“黑暗森林”的说法，为了争夺宇宙中有限的资源，先暴露的文明会被不知道在宇宙哪个角落的文明干掉，不过《三体》也是拾人牙慧，一位最早的METI计划：1974年德雷克就将一个蓄谋已久的信号，利用阿雷西博的巨大口径将信号发向了2.6万光年外的武仙座M13球状星团。

阿雷西博信息

这次行动催生了一个超级大讨论，认为人类将信号发送到宇宙存在不可预知的风险，引起了科学界的大讨论，最后还制定了“圣马力诺标度”，设置了各种威胁等级，还确定一个国际公约，不过非强制性的，也就是说是否遵守还得靠自觉！

SETI是搜索智慧文明信号，而METI则是向智慧文明发射信号，两者有着截然不同的后果，前者是静默状态，只接收信号，没有任何危险！但后者就是发射信号，简单地说就是是打破了无线电静默，有可能存在风险，因此METI都是被很多专家说诟病，认为其风险太大。

因此这次FAST接收到窄带信号并不具有风险性，而且FAST目前并不具备发射功能，也就是说不具备风险性更高METI行为，但各位可以放心的是，德雷克向2.5万光年外的武仙座球状星团发射信号后，又有科学家向太阳系附近的恒星发射了信号：

• 1999年和2003年，乌克兰叶夫帕托里亚（Evpatoria）的70米抛物面天线向太阳系附近的恒星发出了一个抗噪的明码信息
• 2001年8月至9月期间，俄罗斯无线电学院首席科学家设计了信号，从Yevpatoria的射电望远镜向邻近恒星发出了信号

• 2017年10月16日,10月17日和10月18日三天时间内，挪威特罗姆瑟欧洲非相干散射科学协会的32米口径射电望远镜，向系12.36光年外的GJ 273星系重复发送了三次，包括33个简短音乐作品，科学和数学教程，当然也包含太阳系和地球在银河系中的位置！

其中最近那个目标要到2030年才会接收到信号，2042年我们能收到回音，假如对方是拥有10%光速飞行器的话，那么在128年后，人类将找到外星人入侵，也许目前组建太阳系舰队还来得及。

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