宇宙那么大,如果说只有我们地球上存在智慧文明,估计是没有人愿意相信的。实际上,在过去的几十年里,科学家们也一直在积极寻找宇宙中可能存在的外星文明,但结果大家都是知道的,迄今为止,并没有发现任何外星文明存在的确凿证据。
为什么会这样呢?对此,一项近日发表在预印本服务器(arXiv)上的研究,给出了一个很有意思的观点,即:宇宙中那些先进的外星文明,可能会像萤火虫一样在宇宙中闪烁。
研究人员表示,在过去的日子里,我们普遍认为,先进的外星文明,可能会通过持续的高强度信号来进行星际通信,如果我们监听到了这种信号,就可以知道他们的存在,所以我们绝大部分精力都用来寻找这种信号了,然而这样的做法很可能是错误的。
为什么这么说呢?其实看看我们人类自己就可以知道。
在上世纪五六十年代,我们的电视和广播通常都是大功率、全向发射的无线电波,在那个时候,大量的能量会被泄漏到宇宙空间,但现在,我们有了光纤、高度定向的卫星通信、扩频通信技术等等科技,使得我们的信号传输变得更加精准,能量也被束缚在光缆里或者非常狭窄的波束中。
据此可以看到,人类文明的通信技术,一直在向着“更内敛、更高效”的方向发展,所以一个合理的推测就是,像我们这样只有数百年科技的年轻文明都是这样,那宇宙中的那些比我们更古老、也更先进的外星文明,就应该在这条路上走得更远。
既然如此,那这些先进的外星文明,可能会用什么方式进行星际通信呢?这就要说到萤火虫了。
正如我们所知,萤火虫在夜间是会发光的,而它们发光的主要作用,就是在黑暗中传达相互之间的求偶信号。对于萤火虫来讲,持续且高强度地发光,效果当然是最好的,但它们却无法做到。为什么呢?原因很简单,那就是这样做需要消耗大量的能量,它们负担不起。
也正因为如此,萤火虫演化出了闪烁模式,相关研究表明,这种模式很是节省能量,其频率又非常独特,足以让同类从嘈杂的环境光中将其识别出来。
研究人员表示,星际通信的成本是极为高昂的,想要在光年尺度的距离上维持一个高信噪比的持续信号,需要的能量将会非常巨大,对于任何一个理性的文明来说,这种“铺张浪费”都是不可取的。
除此之外,虽然我们不敢断定宇宙中是否存在“黑暗森林”法则,但隐藏自身位置、避免被潜在的恶意观察者发现,也符合文明生存的基本逻辑。在这样的情况下,先进的外星文明就可能会采用一种“宇宙萤火虫”模式。
这种模式简单讲就是:在进行星际通信时,他们会发射一种经过高度优化的信号,其能量密度很低,就像萤火虫一样在宇宙中闪烁,虽然在宇宙背景噪声中,它们显得非常微弱,但其特殊的闪烁模式,却能够让“自己人”轻易识别,然后提取出其中携带的信息。
为了对这个假说进行验证,研究人员构建了一个复杂的计算机模拟系统,在模拟环境中引入了一系列虚拟的“智能体”,让它们尝试在充满宇宙背景噪声的环境中相互发送信号。
这些“智能体”由一种进化算法驱动,其目标是让它们在“保证让信号能被同伴识别”与“尽可能地降低发射能量”这两者之间找到最佳的通信策略。
模拟结果表明,系统给出的最佳通信策略,真的与萤火虫有着异曲同工之妙,它表现为一种微妙的闪烁模式,其能量消耗很少,却能在时间序列上展现出独特的统计学规律,而只要知道了这种规律,就能在宇宙背景噪声中将其识别出来。
研究人员指出,长期以来,我们总是期待能够发现某种明显是来自外星文明的信号,这在很大程度上限制了我们的观测视角,或许在现有的观测数据档案中,就存在着外星文明的信号,但由于其太过隐蔽,我们此前并没有注意到。
所以在未来的日子里,我们更应该从这方面入手,利用机器学习技术去重新挖掘这些档案数据,尝试从中找到关于外星文明的蛛丝马迹。
参考资料:A Firefly-inspired Model for Deciphering the Alien,arXiv:2511.06139
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