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  • 中国天眼开启搜索地外文明,这表示外星人马上就能找到了吗?还要多久才能找到
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    答案是未知。虽然天眼宣布开始搜索地外文明,但是应该只只会占到天眼探测时间的一小部分,天眼的主要任务是了解银河系乃至宇宙的运行规律,是为了提升我国基础科学而建。

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    目前人类搜寻外星文明,主要有以下几个方向:①寻找类地行星,尤其是那些处于宜居轨道、具备大气和液态水的星球,地球上的生命就是在这样的环境中诞生并演化至今,寻找环境类似于地球的星球,有助于人类尽量减少搜寻的范围,要知道银河系就有2000亿颗恒星,而多数恒星都有行星围绕,若漫无目的地寻找,那么只会让搜寻无从下手;

    ②按照地球生命的形式搜寻,通过光谱分析等手段,人类可以确定遥远的星球大概含有哪些元素,结合行星的环境搜寻也能尽量降低搜寻范围。地球生命关键元素有碳氢氧氮磷,前几种元素分布范围很广,而磷等元素由于原子序数更高,需要在大质量恒星中产生,因此磷在宇宙中的分布并不很广泛,只有在曾经发生过超新星爆发的星域稍多见;

    ③直接搜寻信号。宇宙中各类信号密布,组成所谓的宇宙射线,绝大多数信号由于距离地球很远,人类并不能确定源头到底有什么东西,而一般只有恒星爆发级别的强烈信号才能穿透慢慢星空到达地球,如果有某种强烈的而且重复发生、性质类似的信号,那么可能是有外星文明特意发布,但是我们还是无法直接确定源头到底是什么,也不敢随意地回应,所以基本上仍是只能猜测。

    这几种方式的共同点是要搜寻的范围十分广阔,搜寻到外星生命的几率十分微小,绝大多数的努力可能都是无用功,而大型天文望远镜一般都承担着繁重的科学研究任务,主要还是为了解宇宙天体的构成和宇宙规律,只有基础科学进步,人类能够观测的范围更广泛,寻找到外星人的几率才更高。所以尽管天眼发布消息称未来会参与寻找外星生命,但大概和国外同行一样,在相应方面的探测时间占比应该还是比较低的。

    其实费米悖论就点明了现代人类搜寻外星文明的难点,一方面由于人类和人类文明的存在,人类对外星文明的存在心怀较高的期待,但另一方面至今获得的相关证据太少或者说基本没有。搜寻外星文明大概会和人类航天科技发展一样,是一项投入巨大而成效需要几十甚至数百年后才能彰显的艰难旅程。所以听到这个消息的第一时间,我个人也有些兴奋,但主要是觉得天眼要开始发挥它的价值了,毕竟都开始找地外文明了,那么基础科研观测项目只会更多吧。

    据《中国青年报》等多家国内媒体4月28日的报道,中国科学院国家天文台发布消息称中国天眼将正式开启搜索地外文明的任务。

    中国天眼指的是位于我国贵州省平塘县的500米口径球面射电望远镜,英文简称FAST,它是我国国家重大科技基础设施,由主动反射面系统、馈源支撑系统、测量与控制系统、接收机与终端及观测基地等几大部分构成,于2016年9月25日落成启用,截止到2019年8月28日,它已经发现了132颗脉冲星,其中有93颗是最新发现的脉冲星。2020年1月11日,它通过了国家验收,正式投入运营。

    中国天眼被用来探测地外文明,这个消息或让很多朋友都感到惊奇和意外,地外文明无疑是很神奇的事物,中国天眼只是一个大型射电望远镜,它能被用来观测外星文明吗?其实在它设计之初,就已经规划了这样的任务,中国天眼的总工艺师王启明表示当初它的设计任务确实“包括寻找地外文明”,这是它的五大探测目标之一。

    中国天眼被认为是世界最大的射电望远镜,这是毫无疑问的,直径500米的口径世界第一,占地面积达19.6万平方米,相当于27.5个足球场的面积,球面反射面积则达25万平方米,堪比35个足球场的面积,如此庞大的信号接受面积,当然可以更加清晰地接受到来自宇宙中的信号,因此它也被全世界的天文学家认为是现阶段人类最重要的天文观测设备之一。

    基于FAST的强大功能,专家认为它完全有能力探测到银河系中类地行星上的文明信号,甚至能探测到250万光年外的仙女星系中的第二类卡尔达肖夫或更先进的技术文明发出的信号。所以如果银河系中真的有较高等级的地外文明,他们也使用无线电通讯的话,那么将很难逃过中国天眼的“火眼金睛”。

    刘慈欣科幻著作《三体》中有个黑暗森林法则,每一个文明都很害怕将自己的坐标暴露于宇宙之中,因为一旦暴露,就容易被其他文明攻击。而根据现阶段地球文明的发展来看,越是高等的文明无线电通讯越是频繁,功率也越为强大,那么这样的信号也就越容易被天眼侦测到,这也说明越是高等的文明,越容易在中国天眼面前暴露坐标。

    国际科研项目“搜寻外星人计划”(SETI)的首席科学家丹·沃西默也对中国天眼寄予厚望,希望能合作搜索外星人发出的文明信号。中国天眼被认为可在全球同类设备中保持30年的领先时间,那么如果在未来30年中人类探索到地外文明信号的话,中国天眼很可能会成为“首个发现者”。

    参考资料:

    1,《中国青年报》4月28日文章《中国天眼正式开启地外文明搜索》

    2,《北方网》4月29日文章《外媒称中国天眼已正式开始搜索地外文明》

    2,《北方网》4月29日文章《外媒称中国天眼已正式开始搜索地外文明》

    外星人文明我们只能当科研。不能当希望。如果真的找到外星人未必是好事。说不定迎来星球大战!href="https://www.wukong.com/user/?uid=6532167031" target="_blank"

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    这个问题首先要回答为什么中国的天眼能搜索地外文明?

    中国天眼是一个大接收器

    中国天眼首要目标是观测脉冲星,脉冲星特点是能够发射严格周期性脉冲信号,观测除了有物理意义,还有今后深空导航应用意义。还有一个目标是观测星际分子,氢是宇宙中丰度最高的元素,是物质的主要组分,氢原子发出波长为21厘米的超精细结构谱线辐射,氢原子转化为氢分子的过程是宇宙可视结构形成的关键起始步骤,观测对于搞清宇宙的起源有重要意义。天眼还加入甚长基线干涉测量(VLBI)网络,与其它射电望远镜一起形成虚拟的望远镜,探测深空中的电磁波。探测引力波也是天眼的目标之一,引力波是爱因斯坦广义相对论预言存在,指的时空弯曲中的涟漪,通过波的形式从辐射源向外传播,对它的观测对物理学也有重要意义,也为宇宙起源寻找线索。天眼最后目标快速射电暴(FEB)起源,这个就跟问题中地外文明相关了,快速射电爆指瞬时无线电长度范围从一个的一小部分的脉冲毫秒到几毫秒,一般来自银河系外,被怀疑是外星文明产生,观测它并探寻它的起源就是寻找地外文明了。

    以上就是天眼的五大目标,共同点就接收测量信号,信号都是来自深空,到达地球时能量已经非常小了,一般的仪器是无法观测到。需要天眼这种超大口径的接收信号,然后放大识别处理。

    为什么快速射电暴(FEB)被怀疑是地外文明

    快速射电爆是一个非常令人困惑的宇宙现象。FRB被识别为无线电数据中的峰值,最多持续了几毫秒,但在那短时间内,信号中充满了巨大的能量。这意味着信号非常强大,并包含大量能量。奇怪的是,大多数快速无线电突发仅被检测到一次。目前人类尚未设法提出一种可以预测它们的方法,将其追踪到它们的来源。但是正是因为很难找到FRB的起源,所以为什么重复的FRB对探寻其起源非常重要。

    哈佛-史密森天体物理学中心两位天体物理学家对FRB进行了研究,并提出了神秘信号实际上可以作为先进外星技术的证据的可能性,理由是FRB的持续时间短且起源于很远的地方,且还没有确定任何可能的自然来源,人为的起源论就值得研究。此外还有科学家研究外星人如果将如此高的能量长距离送到地球是利用太阳能这一点话,这将需要一个如此大的太阳能电池阵列,这个阵列能覆盖地球表面积的两倍。

    天眼的仪器和观测能力在加强,可以覆盖更大的带宽

    初始设计中,天眼有9套接收器,覆盖70 MHz至3 GHz。它已经减少到7个接收器,因为现在天眼有了覆盖270 MHz至1.62 GHz的超宽带接收器。一个新的超宽带接收器也在进行中,它覆盖大约560 MHz至3.3 GHz。地外文明信号观测窗口大概是1到10 GHz,天眼可以覆盖其中一部分。加上天眼后端处理,可高分辨率的地外文明搜索。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(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。

    结语

    中国天眼的能力对来自外太空中微弱的信号进行探测,科学目标是多个的,但主要还是聚焦脉冲星观测上,主要科研成果也在脉冲星发现上,目前已发现114颗脉冲星。至于地外文明搜索,只不过目前恰好有这个能力观测信号,但因为地外文明信号的属性是不确定,目前估计只是在收集数据当中。怎么分别是地外文明,还需要更多研究,也许将来还要结合人工智能等新兴技术,因为数据量太大了。



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