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人类探索地外文明55年
“第二个地球”，离我们越来越近
王思潮（中科院紫金山天文台研究员） （刊登于环球人物杂志20150801）
数千年来，人们一直想知道一个问题的答案：在宇宙中，我们是否孤独？
北京时间7月24日，美国宇航局（下文称NASA）宣布，发现“第二个地球”开普勒-452b。几天前，英国天体物理学家斯蒂芬·霍金参与的“突破聆听”项目启动，同样是为了寻找外星智慧生命。
在看了无数讲述未来的科幻大片之后，人们会问：地外文明离我们还远吗？
地球和开普勒-452b对比效果图
寻找“另一个地球”
通过开普勒空间望远镜的观测和资料分析，NASA发现了首颗位于“宜居带”上、体积最接近地球的行星开普勒-452b，推测上面可能有大气层和流动水，而且其所围绕的中央恒星无论大小、亮度都与太阳非常相似，这是人类在寻找“另一个地球”道路上的一个重要里程碑。
NASA指出：“太阳系以外行星，尤其是大小与地球接近的小型系外行星，仅仅在21年前还属于科幻的范畴。但现在，我们发现了数以千计的系外行星，天文学家们已经接近几千年来我们所梦想的目标：发现另一个地球。”
除了观测，探索地外文明的第二条路是搜寻外星人发来的无线电讯号。7月21日，斯蒂芬·霍金、英国天文学家马丁·里斯和俄罗斯慈善家尤里·米尔纳在伦敦皇家学会启动了“突破聆听”项目，准备花1亿美元去寻找外星智慧生命。他们计划在最初10年，使用美国格林班克射电望远镜和澳大利亚新南威尔士州的帕克斯望远镜，搜寻离地球最近的100万颗恒星，仔细倾听有没有外星人发来的无线电讯号。
2015年7月21日,“突破聆听”项目在伦敦皇家学会启动。
参与这一项目的还有SETI@home（一项利用全球互联网的计算机共同搜寻地外全球900万志愿者也将使用个人电脑，从射电望远镜传来的海量数据中，自动搜寻有没有外星人发来的讯号。这些个人电脑集合起来，就组成了一个世界上最大的超级计算机。
世界最大全动射电望远镜美国格林班克射电望远镜正寻找宇宙中的可疑电磁波信号
第三条路可谓独辟蹊径—— 研究UFO。银河系有2000亿颗恒星和上千亿颗行星，搜寻外星人无线电讯号犹如大海捞针；现在人类的飞行器速度低，要想去太阳系以外的行星至少需要几十万年，很不现实。但外星人的飞行器技术可能比我们高，他们有没有可能到地球村来呢？
从1971年起，我国天文学家在世界上首先对奇异的UFO进行定量科学分析，发现离地面130千米至1500千米的近地空间，多次出现奇异的飞行物。有的飞行物飞行速度低至每秒0.29千米，仅为其飞行第一宇宙速度的1/25，且在1460千米的高度平行地面飞行25分钟之久，说明这些飞行物有可能是具有抗地球引力能力的外星飞行器，否则它们早就落下来了。同时，国外一些重大UFO事件也表明外星飞行器可能已在访问地球。
我们为什么要花那么多的金钱和精力去寻找或许根本不存在的文明？
它带来的，不仅有新技术所提供的生活品质的提升，随着对宇宙研究的深入，
我们对地球、对生命、对人类自身的感激之情将越深——
太空探索让地球更美好。
可能存在生命的星球
人类对地外文明的憧憬由来已久，但无论是牛郎织女、《西游记》凌霄宝殿的神话传说，还是16世纪布鲁诺“宇宙存在无数的太阳和地球，上面居住着各种生物”的猜测，都仅仅局限于缥缈的幻想。直到近代，它才有了科学的意味。最著名的是1877年发现火星大冲时，意大利米兰天文台斯基帕雷宣布，观测到火星表面有线条状的特征，被称为“canali”，意指类似海峡、水道。一些天文学家随后争相观测火星，美国人洛韦尔还专门建造一座天文台，对火星拍摄照片，声称看到火星上有500多条河床，相信那里有智慧生物。
100多年过去了，火星依旧是最有希望存在生命体的行星，因为火星表面有干枯的河床，表明那里以前有过河流和海洋。
为什么水会成为生命体存在的重要依据呢？近十几年，科学家发现，生命体完全可能存在于极端环境中——在过去这是不可想象的，比如深海中有依靠化学反应生存的细菌，滚烫的温泉中也有生物能够悠然自得。可以说，在地球上，几乎所有有水的地方，都发现了生命。那么发现了水，可能就有生命体。
2014年，NASA宣布，火星的冰层下很可能生存着某种火星生命，它们释放出的甲烷气体在火星表面形成了一层薄雾。更激动人心的是，科学家相信，这些火星生命如今一定还活着，并且很可能正以一种“休眠”的状态存在，甚至可能再次复苏。
另一个可能存在生命体的是土卫六，它是土星最大的一颗卫星，直径5150千米，是月球的1.5倍，有着与地球类似的地表,还是太阳系唯一一个拥有浓厚大气层的卫星。它的大气层富含碳，与原始地球相似。
2004年，美国“卡西尼”号土星探测器发现土卫六的北极和南极地区存在若干充满液态物质的湖泊。迄今在太阳系中，除地球之外，人类探测器只在土卫六表面发现有湖泊存在。2009年，探测器拍摄到克拉肯马雷湖，这个湖泊面积约40万平方千米，比地球上最大的湖泊里海还要大，主要成分可能是液态甲烷，估计是由甲烷雨降落形成的。土卫六云量密集的天然电场还发现有电流活跃迹象，类似于地球上的闪电辐射能量，闪电与生命起源密切相关。此外，土卫六冰壳以下的深处则有可能是由水和氨组成的海洋。
据以上特征推测，土卫六具有孕育生命的可能性。
在火星、土卫二、土卫六和木卫二上都有希望找到低级的生命，但不会找到土生土长的外星人。
从太阳系到银河系
1609年，伽利略首次用望远镜揭示了银河的秘密，发现这条明亮的光带原来是由无数恒星组成的。人类对宇宙的认识，也从太阳系延伸到了银河系。
银河系拥有2000亿颗恒星，又拥有上千亿个行星系，无线电波在真空中每秒走30万千米，而从银河系一端用手机向另一端打电话，仍要8.2万年才能收到电话。
现代地外文明的探索是在争议中诞生的。上世纪60年代，一些科学家提出，银河系中可能存在比我们高级的文明，以及与之建立通讯联系的途径。不过，当时科学界多数人不接受这一假说，各国政府机构也不敢支持这方面的工作。直到1971年，美国科学院和苏联科学院联合召开会议，支持地外文明的研究，从此出现“寻找地外文明”这一科学命题。
2009年，美国向太空发射开普勒空间望远镜。2011年，NASA宣布：银河系2000亿颗恒星中，至少每两颗恒星就有一颗拥有行星，每200颗恒星中就有一颗拥有位于“宜居带”的行星。 根据新的资料，笔者估算银河系中可能具有技术文明星球的数量约为600万颗行星。
现代第一个寻找地外文明的计划是“奥兹玛计划”，是美国康奈尔大学天文学家德拉克在1960年开始实施的。他和同事使用口径25.9米的射电望远镜，并安装了波长21厘米的讯号接收装置，用以搜索地球以外的无线电讯号。此后，天文学家启动了更先进的搜索计划。
2011年，世界最大全动射电望远镜——“格林班克”在美国西弗吉尼亚州绿岸山区“美国无线电静默区”核心地带启用。在全世界搜寻地外文明的射电望远镜中，格林班克可谓独领风骚，它不但是最大的——口径100米，大约有43层楼高，重7700吨，也是灵敏度最高的，它全天24小时收集数据，每秒获取数据将近1千兆。
而在我国贵州， 500米口径球面射电望远镜正在建造中，是世界最大单口径射电望远镜。它又被称为“大耳朵”，因为它像一只硕大而灵敏的“耳朵”，将捕捉来自宇宙深处最细微的“声音”。
这是中国有史以来最大的天文工程，总投资达12亿元，2011年3月动工，预计明年9月竣工。科学家将用这只“大耳朵”发现宇宙中神秘怪异的天体，并满足人类最本质的好奇心：宇宙怎么诞生，为什么会有星星，为什么会有我们……以及监听来自外星人的无线电讯号，回答我们在宇宙中是否孤独等问题。
除了搜索地外文明讯号，天文学家还主动发出无线电讯号，试图与外星人联系。
1974年，美国康奈尔大学使用当时世界上最大口径的阿雷西博射电望远镜，向武仙座球状星团内30万颗恒星发射了强大的无线电讯号，传达了地球和人类的信息，这些讯号要2.5万年后才能到达该星团。
1972年，NASA发射了“先驱者”10号飞船，它携带了标志地球与人类的镀金铝板，将飞往距离我们65光年的毕宿五恒星，航程将长达170万年之久。
1977年，美国发射两颗“旅行者”号探测器，携带有一张特殊唱片“地球之音”，人们希望探测器在外空间漫长的游荡岁月里，能遇上外星人。这张唱片录有54种对外星人的问候语，35种自然界的声音，以及包括中国古琴名曲《高山流水》在内的27首古典名曲、115帧照片。
“旅行者”1号还有一段发给外星人的电文：这是一个来自遥远的小小星球的礼物，它是我们的声音、科学、形象、音乐、思想和感情的缩影，这个地球之音是为了在这个辽阔而令人敬畏的宇宙中给予我们的希望、我们的决心和我们对遥远世界的良好祝愿。
一切为了防患于未然
对现代地外文明的搜寻至今已有55年了，探测水平有了质的飞跃，但仍未探测到任何肯定的结果。人们心中不免有这样的疑惑：我们为什么要花那么多的金钱和精力去寻找或许根本不存在的文明？难道只是为了好奇心？
2010年，在英国探索频道纪录片《与霍金一起了解宇宙》中，霍金指出，外星生物在耗尽自己星球上的资源后，便会乘坐大型飞船到他们能够到达的星球掠夺资源，并将那里开拓成为他们的殖民地。如果有外星生物到访地球，那将会像当年意大利航海家哥伦布登陆美洲大陆一样，最后给人类带来毁灭性的灾难。换言之，探索地外文明是为了防患于未然。
无论是好奇心，还是防患于未然，似乎都有些不接地气。其实，寻找的过程或许远大于结果。
1970年，赞比亚修女玛丽·尤肯达给美国科学家恩斯特·史图林格写了一封信，史图林格因在火星之旅工程中的原创性研究成为NASA马绍尔太空航行中心科学副总监。信中，尤肯达修女问道，目前地球上还有这么多小孩子吃不上饭，他怎么能舍得为远在火星的项目花费数十亿美元。
史图林格给尤肯达修女回了信，并讲了一个故事。400年前的饥饿与疾病肆虐的中世纪，一位乐善好施的德国伯爵碰到了一个怪人，他白天卖力工作，晚上把小玻璃片磨成镜片，然后把磨好的镜片装到镜筒里，用此来观察细小的物件。伯爵被迷住了，资助这个怪人全力研究这些光学器件。曾经受到伯爵资助的人知道后都很生气，“我们还在受瘟疫的苦，他却为那个闲人和他没用的爱好乱花钱！”伯爵不为所动，一如既往地资助穷人和那个怪人。最后，那个怪人发明了显微镜，这个发明给医学带来了前所未有的发展，为消除瘟疫起到了重要推动作用。
在信中，史图林格提出，探索宇宙空间、寻找地外文明有两个重要作用：促进科学技术的发展和提高一代人的科学素养。“每年，都有大概1000项从太空项目中发展出来的新技术被用于日常生活，这些技术打造出更好的厨房用具和农场设备，更好的缝纫机和收音机，更好的轮船和飞机，更精确的天气预报和风暴预警……太空项目带来的，不仅有新技术所提供的生活品质的提升，随着对宇宙研究的深入，我们对地球、对生命、对人类自身的感激之情将越深——太空探索让地球更美好。”
这封回信随后由NASA以《为什么要探索宇宙》为标题发表，还附带了一张题为“升起的地球”的照片——照片是宇航员威廉姆·安德斯于1968年在月球轨道上拍摄的地球照片。半个世纪后的今天，太空探索的意义，依旧是为了让地球上的人类生活得更好。
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