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世界属于三体?中国“天眼”将搜寻地外文明,外星人到碗里来!

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找一个山谷,架起一座望远镜,带着我们的好奇心,听宇宙的呼吸……中国在2016年7月就做了一个世界上最大的锅,不好意思,就建成了世界上最大的射电望远镜FAST。有多大?据说有专家计算过,如果用FAST煮一锅饭,够全世界的人一起吃3天!FAST射电望远镜,被称为中国天眼,就像千里眼、顺风耳,可以让天文科学家和宇宙有进一步的亲密接触。近日,中国地外文明搜寻科学家、北京师范大学天文系宇宙学与地外文明研究团组 张同杰教授,在接受科技日报记者采访时首次透露,在设备升级后,“中国天眼”FAST预计9月可正式启动针对地外文明的搜索。找外星人,我们两年前就做好了准备“中国天眼”针对外星人的搜寻行动,其实早就开始了。2018年, 中国科学院国家天文台、北京师范大学和美国加州大学伯克利分校等单位的研究成员,在FAST现场对高分辨率的地外文明搜索后端进行了安装测试。这个专门用于地外文明搜索的后端设备,功能有点像筛子,主要就是从浩如烟海的电磁信号中,筛选出有用的窄带候选信号,而把天体和人工信号排除掉。2019年7月,研究人员又对获得的漂移扫描数据进行了分析处理,实现频率分辨率4赫兹(Hz),并成功去除大部分射频干扰(RFI),筛选出多组窄带候选信号。FAST首席科学家、中国科学院国家天文台研究员李菂,组织了FAST与突破聆听计划(Breakthrough Listen)合作组发表了对FAST地外文明搜索巡天的量化展望。基于对超级地球GJ 273 b的试观测和对地外文明各向同性等效功率(EIRP)的测算,FAST有潜力探测到数千颗地外行星上的类地文明,以及近邻仙女星系中的第二类卡尔达肖夫或更先进的技术文明。推动FAST地外文明搜索巡天,可以达到前所未有的深度,拓展人类对于自身在宇宙中地位的认识。以上结果发表于美国《天体物理杂志》和中国《天文和天体物理学研究》杂志,它们描述了FAST地外文明搜索专用后端,展望了搜索地外文明的前景。“这是FAST的第一个地外文明搜索研究成果,为我们接下来开启地外文明搜索打下了坚实的基础。”李菂说。真能找到外星人的蛛丝马迹吗?人类对宇宙的认识在不断变化,科学家发现银河系中可能存在至少10亿个类似地球的宜居星球,而宇宙中充斥着约2万亿个星系。外星人是否真的只存在于科幻作品中?我们中国天眼追逐外星人的姿势,和它的巡天模式有关,除了借助地球自转静悄悄地“偷看”天空外,还能向特定的目标天体暗送“秋波”,反复观测。这里面,有无可能隐藏着外星人的蛛丝马迹?对此,张同杰教授直言,虽然目前捕获的可疑信号还有待进一步甄别,但经过验证,“中国天眼”的后端设备非常有效。高分辨率,对宇宙噪音的处理能力非常出色,这将让“中国天眼”在外星人搜寻上如虎添翼。针对后端设备的调试效果,截至目前,中国科学家已经发表了三篇与地外文明搜索相关的论文,包括“中国天眼”第一批地外文明搜索研究成果、“中国天眼”进行地外文明探索巡天的量化展望和地外文明的理论研究。目前中国天眼正在升级后端设备,酝酿新的观测计划,预计9月后可以投入新观测。届时,地外文明搜索将同步启动。而且,由于采取共时观测模式,外星人搜寻并不会干扰“中国天眼”正常的科学观测。作为目前世界上最大、最灵敏的射电望远镜,“中国天眼”在搜寻外星人上的优势显而易见。中国科学院国家天文台博士生张志嵩说,“中国天眼”的高灵敏度,将大大增加探测的概率。口径比阿雷西博大,而且采用了独创的主动反射面设计,装上了19波束接收机,“中国天眼”不仅观测视野远比阿雷西博大得多,还可以同时观测19个天区,接收更多的电磁信号。“中国天眼”有潜力探测到数千颗地外行星上的类地文明或拥有更先进技术的文明,如果它们存在的话。“天眼”开启,海量数据的存储和计算,引发经费问题在美国,搜寻外星人一度被嘲讽为薅资本主义纳税人羊毛的无用之学,官方最近二三十年基本停止这方面的经费支持。经费匮乏,导致地外文明搜索研究出现严重人才断层。全世界以地外文明为研究方向毕业的博士生不超过三人。国内目前同样还没有专门的经费支持。而随着“中国天眼”对地外文明搜索的正式开启,将产生源源不断的海量数据,针对数据的储存和计算能力,将会是一个巨大的挑战。据张同杰教授预计,需要几百万,就可以把数据中心建起来。另外设备购买、人才建设和学术交流,都是一笔不小的开支。俄罗斯巨贾尤里·米尔纳联手霍金组织的“突破性聆听”,历时10年耗资一亿美金,全由尤里·米尔纳支持,是迄今为止在搜寻外星人上的最大手笔。国内富豪马化腾对天文学尤为感兴趣,看来可以疯狂暗示了。搜寻地外文明,意义何在?搜寻外星人真的是靠谱、严肃的科学研究吗?张同杰的回答是“YES”。研究和探索地外文明,绝对不是天文爱好者和科幻作家的事,而是天文学家实实在在的职责任务,而且要用科学的手段。相较于所谓“黑暗森林说”,张同杰提倡“黑暗大海说”。“在黑暗的波涛汹涌的大海中航行,如果看到远处一小点星光,那是来自另一艘帆船。此时,人们是像穿过黑暗森林的猎人一样相互猎杀,还是守望相助?”张同杰倾向于后者。他认为搜寻外星人不仅有科学意义,对于人类今后的太空移民计划更有现实意义。美国宾夕法尼亚州立大学天文学与天体物理学系与宜居行星中心Jason T. Wright起草了由126名科学家签名的美国地外文明2020年白皮书,分析了当前国际地外文明研究现状,倡导推动国际地外文明的研究。张同杰特别强调,不能因为希望渺茫就认为没价值,就不去做。或者说,不能因为一杯水里没有找到鱼,就武断地认定整个海洋里没有鱼。美国康奈尔大学天文学家G.CocconiandP.Morrison1959年发表在Nature上的文章结尾说:“寻找地外文明成功的可能性很难估计,但如果我们从不去寻找,成功的可能性是零”。至于“中国天眼”有没有可能搜寻到外星人,未来的20年之内或可见分晓,我们吃瓜观众只需报以平常心、稍安勿躁。极客君有话说毫无疑问“中国天眼”势必成为地外文明搜索研究的主力军,引领地外文明搜索的复兴。推动FAST地外文明搜索巡天,可以达到前所未有的深度,拓展人类对于自身在宇宙中地位的认识。世界属于三体,还是属于蓝星人,有生之年能看到吗?

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