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从对人造卫星“斯普特尼克号”(译注:前苏联发射的人造卫星)发射前的天空调查,到对星际访客的分析,科学家们正在重新思考如何寻找以及在何处寻找外星技术的物理痕迹。
不可否认,外星造物具有一种独特的吸引力。科幻作品中总是充斥着外星文明留下的物质遗迹:从阿瑟·克拉克(Arthur C. Clarke)的经典著作,到《质量效应》和《星际拓荒》等游戏系列,无不见其踪影。
过去十年间,太阳系内首批星际天体的发现引发了人们的猜测,认为它们可能是外星造物或宇宙飞船。尽管如此,科学界的共识仍然是,这三个“访客”都可以用自然现象来解释。
话虽如此,自人类开启太空时代以来,科学家们就一直在期待着遇到外星造物的可能性。
罗切斯特大学天体物理学教授亚当·弗兰克(Adam Frank)说:“在技术征迹(technosignature,翻译来自国家天文科学数据中心,译注:指的是可以提供过去或现存技术科学证据的可测量性质或是效应)的研究史上,关于太阳系中可能存在外星造物的想法由来已久。”
他补充道:“我们已经思考了几十年,一直在等待这一刻的到来。但作为负责任的科学家,意味着必须坚持最高的证据标准,绝不能‘喊狼来了’。”
如何搜寻外星造物
这引发了一些令人神往的问题:搜寻外星造物的最佳方式是什么?如果我们真的识别出一个,该怎么办?鉴于这些技术征迹的范围极广——从微小的合金碎屑到巨大的宇宙飞船,甚至可能是地球人无法想象的某种材料——很难预料我们会遇到什么。
为了应对这一挑战,研究人员目前正在开发一系列技术,旨在搜寻整个太阳系(包括地球轨道)内的外星残骸迹象。
例如,北欧理论物理研究所的天文学助理教授比阿特丽斯·比拉罗尔(Beatriz Villarroel)将目光投向了一项长期被忽视的观测资源:人类进入太空时代之前的历史星空图像。
通过研究 1957 年“斯普特尼克1号”(Sputnik,译注:人类历史上发射的第一颗进入行星轨道的人造卫星,它名字的含义就是“卫星”)发射前由望远镜拍摄的存档照片,比拉罗尔绘制了一幅尚未被人类卫星点缀的星空图。作为VASCO项目(译注:Vanishing & Appearing Sources during a Century of Observations project,“在一个世纪的观测中消失与出现的源”计划)的负责人,她最初是为了寻找恒星或其他自然天体在这些底片上消失的证据。
斯普特尼克1号:人类历史上第一颗进入行星轨道的人造卫星,由苏联于1957年10月4日自拜科努尔航天中心发射升空 图片来源:中文维基百科词条“斯普特尼克1号”
然而,比拉罗尔发现了一些难以解释的“瞬变体”。她和她的同事在2021年的报告中指出,这些物体看起来像是早在人类发射卫星之前就绕地飞行的探测器。
她说:“那时我意识到,这实际上是一个极好的档案库,不是为了寻找消失的恒星,而是为了寻找外星造物。”
去年,比拉罗尔及其同事在《太平洋天文学会汇刊》(Astronomy Society of the Pacific)、《皇家天文学会月刊》(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)和《科学报告》(Scientific Reports)上发表了更多关于搜寻近地外星造物的研究,这在科学界引发了激烈的辩论。其他研究人员提出了一系列对于瞬变体的替代解释,认为它们可能源于仪器误差、流星或核试验的碎片。
通过一次专门前往距离地面约 2.2 万英里(约为3.5万公里)的地球同步轨道搜寻遗物的太空任务,这个谜团或许能被解开。但比拉罗尔怀疑,由于该话题本身具有争议性,短期内没有任何联邦航天机构会批准此类任务。
“这方面的禁忌太多,除非你能把探测器带回来展示,否则没人会认真对待这些结果,”她补充道。
弗兰克表示,对搜寻超自然造物——以及更广泛的外星生命搜寻——的污名化是适得其反的。但他也将这种对研究的质疑视为科学探索中健康且自然的一部分。
“这就是科学运作的方式,”他说,“你在声誉良好的期刊上发表论文,然后我们进行科学的交锋。”
星际天体:它们的运行轨道往往呈现为抛物线,因此可以推测它们来自太阳系之外图片来源:中文维基百科词条“奥陌陌”
为此,我们可以预期这种交锋在未来几年会更加频繁。2017 年发现的首个星际天体“奥陌陌”(1I/‘Oumuamua,译注:夏威夷语,意为“先探之人”),以及随后在 2019 年发现的“鲍里索夫”(2I/Borisov)和 2025 年发现的“阿特拉斯”(3I/ATLAS),为研究来自其他星系的真实物质这一长期梦想提供了实证。
新方法
除了在地球附近搜寻,科学家们还在探索新方法,以捕捉可能穿过太阳系的外星人造探测器或物质废料。
正如弗兰克所言,搜寻物理技术征迹已有半个多世纪的历史。1960 年,物理学家罗纳德·布雷斯韦尔(Ronald N. Bracewell)在《自然》杂志上推测,外星文明可能会向广袤的星际空间派遣自动机器人侦察机,这些侦察机后来被称为“布雷斯韦尔探测器”。
在 1985 年发表于《宇航学报》(Acta Astronautica)的一篇开创性论文中,研究人员罗伯特·弗雷塔斯(Robert A. Freitas Jr.)和弗朗西斯科·瓦尔德斯(Francisco Valdes)将这一努力称为“搜寻地外遗物(SETA)”,这是“搜寻地外文明(SETI)”的一个分支。他们列出了智慧物种可能更倾向于通过探测器而不是诸如无线电信号等方式进行接触的几个理由。
“一个绕着喧嚣的有人居住世界运行的智能人造物,可以与本土文明进行真正的对话,这是一种近乎即时的、复杂的不同文化间互动,”该团队表示,“通过探测器进行的接触,提供了比星际无线电链路更丰富、更深层的互动潜力。”
星际天体发现的新纪元激励了一系列关于识别技术征迹候选者最佳实践的前瞻性研究。哈佛大学天文学家阿维·勒布(Avi Loeb)创立了“伽利略计划”来搜寻这些遗物,部分原因是他把“奥陌陌”和“阿特拉斯”阐释为可能的技术征迹——这一立场使他与该领域的大多数科学家产生分歧,后者普遍认为所有已知的星际天体都是自然起源。
“鲍里索夫”观测图:由哈勃望远镜拍摄的目前已知第二颗星际天体“鲍里索夫”图片来源:中文维基百科词条“2I/鲍里索夫彗星”
该领域的研究人员也在制定识别技术征迹的标准,并在新发现的星际天体上测试这些方法。例如,SETI 研究所的技术征迹研究员索菲亚·谢赫(Sofia Shiekh)发布了一份评估可能外星造物的指南,并领导了对 2025 年发现的星际彗星“阿特拉斯”的人工无线电活动搜寻,尽管没有发现技术征迹的证据。
在去年发表的另一项研究中,华盛顿大学天文学家詹姆斯·达文波特(James Davenport)领导的科学家们将数十年的 SETA 研究综合成一套全面策略,用于筛查星际天体是否带有外星造物的暗示。
除了目前发现的这三个星际天体,我们预计在未来几年会有更多遥远的天体进入下一代望远镜的视野,特别是 2025 年开始在智利沙漠观测点运作的薇拉·鲁宾天文台(Vera C. Rubin Observatory)。
科学家们急于在这些观测中发现外星技术的蛛丝马迹,例如高反光材料、异常的运动和轨迹,甚至是主动通讯信号。
弗兰克是达文波特所领导研究的合著者,他说:“既然这些东西来自其他星系,我们预计会出现一些异常,它们的样子会与我们见过的有所不同。你必须设定一个界限,说明什么时候它不仅仅是‘异常’或‘奇怪’——用专业术语来说,就是它‘太诡异了’(freaky)。”
如何应对?
当然,这引发了最棘手的问题:如果我们真的发现了极其“诡异”的东西,该怎么办?接近或拦截一个来自外星文明的造物是否安全或明智?
比拉罗尔指出,一个活跃的探测器可能不会配合人类的研究或回收尝试。即使是外星太空垃圾或其他惰性物体,在任何与物体交会的尝试中建立某种程度的风险缓解机制也是至关重要的。
即便如此,弗兰克认为,如果科学家有机会近距离观察外星造物,他们将很难抗拒。“除非它立即表现出活跃迹象——比如给我们发信息,或者开始投放向我们飞来的无人机——否则如果它正穿过太阳系,而且看起来像个外星造物,我们当然会发射探测器去一探究竟,”他预测道。
达勒姆大学全球法与SETI 政策主席迈克尔·博兰德(Michael Bohlander)建议,除了预测可能的安全或污染风险外,人们还需要为发现外星造物或飞船可能带来的社会、文化和地缘政治影响做好准备。
“这取决于距离有多近——是从太空深处的某个外星造物,还是在地球上甚至轨道上发现的飞船——很多人会为此感到兴奋,但同时也感到害怕,”他说,“可能会发生大规模恐慌和歇斯底里的反应。所以这件事不仅仅是技术层面的,还有多重维度的影响。”
不明飞行现象:美国空军执行任务时拍摄 图片来源:纪录片《揭露时代》(The Age of Disclosure)
尽管在科幻小说中,外星人的到来往往会引发动荡的局势和脆弱联盟的破裂,但弗兰克预言,这一重大发现如果真的发生,将团结全球科学家,而不是分裂他们。
“全球科学界将在这一点上完全协作,我们会感到欣喜若狂,”弗兰克总结道,“对于科学家来说,如果有这种证据,它将是人类历史上发生过的最伟大的事情。”
作者:Becky Ferreira
翻译:Wonder
审校:姬子隰
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【互动问题:本文的作者认为,如果真的在太阳系中发现外星造物,人类科学界会团结起来协作研究,你赞同这个观点吗?为什么?】
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编辑:姬子隰
翻译内容仅代表作者观点
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