霍金联手俄亿万富翁启动最大规模搜寻外星人项

来源:http://www.aobaot.com 作者:科学 人气:151 发布时间:2019-11-23
摘要:【据新浪科技2007年1月10日报道】据《苏格兰人报》9日报道,天文学家计划明年对地球附近的1000颗星体进行搜查,寻找外星人的电视信号和其他信号,以确定太空是否存在外星人,他们

【据新浪科技2007年1月10日报道】 据《苏格兰人报》9日报道,天文学家计划明年对地球附近的1000颗星体进行搜查,寻找外星人的电视信号和其他信号,以确定太空是否存在外星人,他们是否也和人类一样观看电视。

­ 在《漫步到宇宙尽头》一书中,国家天文台副研究员李然写道:“搜索地外星球的终极目的始终还是为了寻找地球以外生命的存在。而相比地外生命,一个更难回答的问题是:太阳系外智能生命是否存在,或者说地外文明社会是否存在。”人类搜寻外星人长达60多年未果,近日,波多黎各科学家发现了来自距地球约11光年外的红矮星“罗斯128”发来的一段“奇特信号”,又让人们对地外生命的存在燃起了希望,这一次,会不会是外星人呢?

对于中国人来说,外星人一直是科幻片中的一类题材,美国外星人题材中也很少有出现中国元素的场景,但是,这样的情况很有可能改写了!

美国“新地平线号”探测器抵近冥王星拍照的热度还没过去,地球上的人类又一项雄心勃勃的天文计划启动了。英国着名天文学家、物理学家史蒂芬·霍金周一宣布启动了人类历史上规模最大的外星智慧生命的搜索行动,并誓言要找到答案。该行动将通过使用天文望远镜扫描宇宙的方式进行搜寻,历时10年,并将耗费一亿美金。而有意思的是,就在几年前,霍金还说过外星人存在的可能性很大,但人类不应主动寻找他们,应尽一切努力避免与他们接触。

哈佛-史密森天体物理中心的一位发言人表示,他们打算在2008年初实施的这项计划,将利用一种新型射电望远镜来搜寻任何与现在在地球上发现的无线电传输相似的信号。目前,科学家寻找外星生命的努力主要集中在对那些被谨慎的发送到空间的各种讯息的搜索,如果不能像地球上一样注意到它的存在,我们就会错过对一种文明的了解。

­ “奇特信号”怎么发现的 红矮星“罗斯128”传来独特电波

你见过口径达到500米,“塞满”整个山谷的望远镜吗?这就是世界上最大单口径射电望远镜--已于2008年12月底在我国正式开工建设的、相当于30个足球场大的FAST望远镜。

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科学家发出的电波将对一些电磁信号进行搜寻,地球上利用这些电磁信号发射无线电广播、电视和雷达信号。哈佛-史密森天体物理中心的通信部主管戴维·阿吉拉尔说:“我们可能会接收到一些来自人类的虚假信号,这些信号根本不能说明我们已经接听到了外星人的声音和预示着我们正在接近某物。”澳洲内地正在建造的一种新型低频率望远镜将能避免大部分无线电波的干扰。这项计划将能探测到距地球30光年内(包括大约1000颗星体)的,与地球上的无线电信号相似的信号。他们将于10日在美国西雅图举行的美国天文学协会上正式提出这项计划。

­ 天文学家一直通过无线电信号搜寻外星人的踪迹。今年5月,研究人员接收到了一段持续10分钟左右的奇特信号,这引起了天文学家的注意。近日,波多黎各大学阿雷西沃分校行星适居性实验室的科学家通过阿雷西博天文台发现,这段来自距地球约11光年外的“奇特信号”是由红矮星罗斯128发射出来的。罗斯128属于“低金属量星”,靠近银河的平面。

不仅中国的天文学家为之振奋,全世界的天文学家也在紧盯FAST--寄希望于这个最大的“天眼”或许能找到外星人,并解开宇宙起源之谜。

“突破聆听”项目计划于2016年正式启动,由霍金宣布启动,俄罗斯亿万富翁尤里·米尔纳资助。

­ “这段信号由多频率准周期信号的非偏振脉动组成,且有非常强烈的散发式特征,团队又对其他星球做观测,没有发现相似情形,因此对罗斯128而言,这是个独一无二的电波。” 波多黎各大学阿雷西沃分校行星适居性实验室主任曼德斯认为,“最有可能的解释就是这星球上可能有外星人存在。”

FAST设计综合体现了我国高技术创新能力,代表了我国天文科学领域先进水平,并将在未来20年至30年内保持世界领先地位。

据英国广播公司报道,这个名为“突破聆听”(The Breakthrough Listen) 的项目,由伦敦皇家学会团体“突破性举措”(Breakthough Initiatives)发起,将由俄罗斯硅谷企业家、亿万富翁尤里·米尔纳全额出资。

­ 中科院国家天文台研究员郑永春7月26日接受采访时告诉科技日报记者,多频率是指在电磁波谱的多个波段都可以收到它的信号;准周期则指这种信号有一定的周期性,但不是特别明显;非偏振指发出的信号不具有偏振特性;脉动可能是指发射的信号不是持续不断的,而是脉冲式的,隔一段时间有一个信号;散发式可能指这种信号的发射不是指向特定方向,而是没有选择方向性、向整个宇宙空间进行发射。

射电望远镜搜寻外星人的巨无霸

尤里·米尔纳通过投资Facebook、Twitter、阿里巴巴等科技公司获得了数十亿美元的回报,在业内享受盛名,但他并不是一个单纯的土豪,也热衷科学。过去几年间,他创办了“Breakthrough Prize Foundation”,设立了基础物理学奖和数学突破奖等奖项。

­ 是外星人发的信号吗 专家表示对这个问题要非常慎重

记者:我们知道天文望远镜是非常重要的,通过它,科学家可以获取大量的天文信息,目前我国正在建造世界最大的射电望远镜,请问南老师,这种射电望远镜是用来做什么的?

“突破聆听”项目计划于2016年正式启动。此次的地外智慧生命搜寻行动,也将是人类史上最权威、最全面和最深入的科学搜索,旨在发现任何地外生命的迹象。

­ 人类是不是孤独地生活在蓝色的地球上?浩瀚宇宙是否有我们的同类?地外星球是否一样存在高等智慧生物?这些疑问和好奇催促着人类寻找外星人,60年来,人类一直利用无线电信号搜索着地外文明的迹象。

南仁东:在众多的用途中,也许公众比较感兴趣的领域是用来搜寻地外文明。地球之外的众多星体中是否还有高等文明的存在,是所有人都想知道的,也是在现代科技飞速发展的情况下,摆在科学家面前的一个重大的课题。

此次搜寻将通过无线电和光学技术,在包括整个银河系及其附近一百个星系的范围内进行搜索。这项计划在为期10年的努力中,科学家将收听来自最接近地球的100万颗恒星传来的讯号。

­ “外星人一直是公众最感兴趣的科学话题之一。”郑永春说,“从外星生命存在的可能性来说,大家已经越来越认可宇宙中应该存在生命。宇宙无比的庞大,存在着无数的星系,有无数的恒星和围绕这些恒星运行的行星和卫星,这些星球上很有可能存在生命。”

那么,探寻有无高等文明的存在靠什么?我们知道,天体之间的距离是非常遥远的,人马座的比邻星是除太阳外离地球最近的一颗恒星,距离地球4。27光年,所以我们不可能发射一种能够直接到达的探测器去探索它们。

霍金在伦敦皇家科学学会的启动仪式上说:“在无限的茫茫宇宙中,一定存在着其它形式的生命。”

­ 此次科学家发现的奇特信号真的是外星人发出的吗?有学者认为这些信号并非来自本地射频干扰,这让人们又再度对外星生命充满无限想象。不过,郑永春表示,没有看到具体论文,仅凭一些新闻报道是难以对信号做出判断的,对这个话题我们都要非常慎重。此外,对于这个奇特信号的产生机制我们也应该保持怀疑。是否全部排除了人工信号的干扰?能够确定它是天然信号吗?会不会存在仪器观测的问题?这些都值得考虑。此外,郑永春还表示:“离地球最近的一颗恒星叫比邻星,距离地球4.23光年。因此,11光年是离我们非常近的恒星,在这么近的天体里,存在外星生命的可能性是比较低的,因为我们有很多手段可以探测它。”

而现代电子技术、无线电通信、计算机技术的迅猛发展,为天文学家们搜寻地外文明提供了一种好办法--利用射电波即无线电波寻找地外文明。一旦在遥远的某个恒星上有理性社会及文明存在的话,他们的活动所产生的无线电波就会自觉不自觉地向外发送,并很可能会传到地球。如果我们在地球上建立了这种电磁波的接收装置,就可能接收到外星射电波,从而获得地外文明存在的信息。

他说:“在宇宙的某一个地方,或许外星生命会正盯着我们看呢。”

­ 如何辨别信号来源 目前人类只能根据经验判断

记者:这确实令人兴奋。那么我国这个名为FAST的、世界最大的射电望远镜将会在搜寻地外文明中起到重要作用?

他说:“不管最终地外智慧生命到底存在还是不存在,现在该是有人正式投入进来,找到答案,去寻找地外生命。这个问题,我们必须要弄个明白。”

­ 那么地球人如何判断一个信号是否是外星人发出的呢?郑永春说,宇宙中任何一个温度高于绝对零度的物体都会发出电磁辐射,也就是发出电波信号,因此,如果存在外星人发出的信号,这些信号应该也属于电磁波谱里的某一段信号。

南仁东:是的,FAST是球面状的、孔径达500米的射电望远镜,即Five-hundred-meterAperture Spherical radioTelescope的英文缩略字头,建成之后将成为世界最大射电望远镜,成为搜寻地外文明最有效的利器。由于星球间的距离太远,电磁波信息会混杂在宇宙空间的各种辐射波中,以至于到达地球以后都将非常的弱(除非信号是定向发送给我们的),微弱的信号可能如同夹杂在雷声中的蝉鸣,如果接收设备不先进的话,很容易遗漏或难以分辨。所以,天文学家需要一个巨大的“耳朵”,这就是巨型射电望远镜,它可以收集极遥远的物体资料,而搜寻地外文明是射电望远镜的重要任务之一。

支持计划的人士宣称,这是有史以来探索地球以外智慧生物迹象规模最大的科学行动。与之前的计划相比,他们打算涵盖10倍大的天空,扫瞄5倍之多的无线电频谱,速度则快上100倍。

­ 通过对太空信号孜孜不倦地搜寻,科学家们试图寻找一些具有窄带宽且快速闪烁的光源信号,根据已知的天体物理学,这种信号很可能属于人为制造的信号。而那些宽带无线信号和较慢的光脉冲,一般而言可能来源于自然界,比如星云的脉冲等等。

记者:FAST还可以用来做什么?

这个项目将动用部分目前世界上最大的射电望远镜——包括位于美国西弗吉尼亚州的绿岸望远镜和澳大利亚新南威尔斯州的帕克斯望远镜——更远地深入宇宙中去捕捉任何无线电波和激光信号。

­ “人们一般根据人类的经验判断,外星生命的一些信号可能会有规律性、有一定的震荡频率等。但真正情况是什么样谁也不知道。”郑永春说,目前为止,没有充分证据证明有UFO和外星人的存在。所有有关UFO的证据都不能排除其他的可能性,也就是说这些证据都是不充分的。至于有人报告看到外星人和UFO,基本上都是一些自然现象,或是一些难以解释的偶然现象造成的。

南仁东:有了射电望远镜,我们就可以通过探测宇宙天体电磁辐射来揭示天体奥秘。射电天文学家利用不断发展的射电望远镜,已经探测了许多星系的结构和大小,发现了类星体、脉冲星、星际分子和3K微波背景辐射,证实了广义相对论所预言的一些理论,如引力辐射;探测到引力透镜以及百余种存在于星际空间的无机分子和有机分子,及这些集结成团所形成的巨大的分子云等,探测了活动星系核的致密结构并发现了其中的视超光速运动,发现并广泛探测了太阳及木星的射电爆发、金星的温室效应及黑洞存在的直接观测证据。近40年中,获诺贝尔物理学奖的10项涉及天文学的项目中,就有6项直接或主要通过射电天文手段取得。可以说,射电天文学在诞生至今的70多年里,已成为重大天文发现的发祥地和天文诺贝尔奖的摇篮。

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记者:射电望远镜与其他的天文望远镜比,有什么特别之处?

美国西弗吉尼亚州的绿岸望远镜

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南仁东:大家可能对卫星电视接收比较了解,主要是用天线接收无线电波信号,射电望远镜原理和卫星天线相似,它通过接收来自遥远天体的电磁辐射信号,对其强度,频谱和磁场偏振进行分析和研究。简单地说,它主要由这几部分组成:收集射电波的定向天线,放大射电信号的高灵敏度接收机,最后是终端设备把信号记录下来,并按特定的要求进行某些处理后显示出来,通过进一步的分析研究以了解有关天体的物理特性、环境、演化、乃至化学组成。

“突破聆听”项目将与一个名叫“突破信息”的项目合作,这个项目通过国际间的竞赛,创造出能代表人类的数字信息。但目前没有任何一家机构愿意把这些数字信息发向宇宙。这个项目也引发了有关人类是否应该向外太空发送任何信息的争论。

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记者:是否可以这样理解,其他天文望远镜主要是用来“看”的,而射电望远镜主要是用来“听”的?

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南仁东:其实,都可以理解为是用来“看”的,只是光学望远镜主要以用眼睛来看,看到的往往是发光或反光物体本身,物体之所以被肉眼看到,是因为其发出了可见光,可见光也是具有特定波长的电磁波,“可见光区”的波谱范围其实很窄,其两端就是我们已经较为熟悉的“红外”,“紫外”,事实上,天体的辐射覆盖整个电磁波段。所以,与接收可见光的传统光学望远镜不同,射电望远镜接收的是天体射出的几乎所有的无线电波。它既没有镜筒,也没有物镜、目镜,而是由天线和接收系统等部分组成。

尤里·米尔纳和霍金

射电望远镜因具有高穿透性、观测范围广、观测距离远的特点,而成为目前天文学研究中重要观测设备,日益受到国际科学家的重视,一批有更高灵敏度、更高分辨率和更完整波段的大型射电望远镜正在各国相继实施建设或即将投入运行。

霍金曾担心外星人或洗劫地球

记者:目前在我国正在建造FAST,它将是世界最大的射电望远镜,也是一个国际项目,那么它为什么会“花”落中国?

2014年4月,美国探索频道播出《跟随斯蒂芬-霍金进入宇宙》系列纪录片,霍金片中说,外星人存在的可能性很大,但人类不应主动寻找他们,应尽一切努力避免与他们接触。美国探索频道当天开始播出系列纪录片《跟随斯蒂芬-霍金进入宇宙》。霍金在片中向观众介绍他对是否存在外星人等宇宙未解之谜的看法。

南仁东:1993年国际无线电联大会上,包括我国在内的10国天文学家提出建造巨型望远镜计划。自1994年,我国天文学家提出在贵州喀斯特洼地中建造大口径球面射电望远镜的建议和工程方案,它是我国射电天文学家根据国际大环境、我国特有的地理条件、国内外合作、和工程团队不断探索,逐步研究和提出来的。这一研究工作得到了国际天文学界的广泛支持,目前我国经济实力、制造能力、天文学发展、方案设计、地质条件等许多方面都达到了可以建造这样一个大射电望远镜的条件和能力。

霍金认为,外星生命几乎肯定存在于宇宙的许多地方,不仅活在行星上,甚至可能存在于恒星上,甚至漂浮在行星间的广阔宇宙中。霍金表示,宇宙存在外星人的依据很简单,宇宙有1000亿个银河系,每个都包含了上亿个行星,在如此庞大的空间里,地球不可能是唯一演化出生命的行星。“我认为纯粹用数学方式思考,光是如此巨大的数字,就足以令外星人存在的想法显得完全合理。”他表示,“真正的挑战是发现外星人究竟是什么样子。”

记者:1994年提出建FAST的计划,为什么2008年底才开始建?

“真正的挑战是弄明白外星人长什么样,”霍金说。在他看来,外星生命极有可能以微生物或初级生物的形式存在,但不能排除存在能威胁人类的智能生物,并对人类构成了威胁。据悉,整个纪录片的录制历时3年多,片中记录了霍金围绕宇宙一些神秘问题的最新见解。

南仁东:建造如此巨大的射电望远镜国际上没有先例,很多技术更是要靠我们自己钻研和解决,特别是在选址、主动反射面设计、馈源(注:馈源可理解为抛物面天线的焦点处设置的一个收集卫星信号的喇叭式装置)支撑系统优化、馈源与接收机及关于测量与控制技术等方面,面临巨大课题和挑战,只有这些问题解决了,才能动手建造。

霍金认为,鉴于外星人可能将地球资源洗劫一空然后扬长而去,人类主动寻求与他们接触“有些太冒险”。“如果外星人拜访我们,我认为结果可能与克里斯托弗-哥伦布当年踏足美洲大陆类似。

自1994年起,中国科学院国家天文台等20多所科研院所和知名高校,开展了对FAST的长期合作研究,同时FAST被列入首批国家知识创新工程重大项目。通过10多年的探索,完成了预研和优化研究两个环节,具备了建造世界上最大的射电望远镜的科技实力,在2006年7月,得到国家发改委正式批准。

那对当地印第安人来说不是什么好事。”“我想他们其中有的已将本星球上的资源消耗殆尽,可能生活在巨大的太空船上,”他说,“这些高级外星人可能成为游牧民族,企图征服并向所有他们可以到达的星球殖民。”

FAST独一无二灵敏度遥遥领先

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记者:FAST直径有500米,而目前世界最大的射电望远镜美国的“阿雷西博”的直径才300米,为什么造这么大孔径,孔径大是否代表着先进?

人类“对话”外星人简史

南仁东:衡量射电望远镜是否先进,FAST示意图。主要的指标是灵敏度和分辨率。为提高灵敏度,常用的办法有降低接收机本身的固有噪声、增大天线接收面积、延长观测积分时间等。而分辨率则是指对临近的不同波长的射电的区分能力。怎样提高射电望远镜的分辨率呢?对单天线射电望远镜来说,天线的直径越大,分辨率越高。所以,射电天文学家一直追求大而精的反射面、尽可能低噪声的接收机、并配置适应不同观测课题的较完备的后端,以满足射电天文学发展的需要。

1960年美国制订了“奥兹玛”计划,即利用射电天文台监测宇宙中两个星球的无线电波,但未获得任何结果。

FAST,主反射面由4600块三角形单元拼接成球冠,口径达到500米,接收面积相当于30个足球场,比目前最大的射电望远镜阿雷西博有效接收面积扩大了2。3倍,意味着其灵敏度分别是目前世界上几个最大的射电望远镜--VLA 、阿雷西博和印度GMRT(巨型米波射电望远镜)的5。4倍、2。3倍和1。5倍,其可探测射电源数在相同天空覆盖情况下增加约10倍。

1972年美国天文学家又实行“奥兹玛Ⅱ计划”对外星进行搜索,于1977年收到一个“WOW”信号,但后来再未出现过。

记者:FAST选址在贵州喀斯特地形的洼地中,这样的选址有何优势和特殊的作用呢?

1985年美国开始实施“米塔”计划,用840个无线电频道对宇宙天体进行扫描。

南仁东:台址的选定十分关键,要考察的因素很多,如气候、气象、土地利用、无线电环境、地质、人口、经济、劳动力、电力、交通、通信、网络、土地等,因为其中任何一项对今后的运行都会产生影响。所以,选址工作进行得十分慎重和充分,在贵州省政府及各界的大力支持下,历经15年的苦苦寻觅,大射电望远镜贵州选址工作完成,台址确定在贵州平塘县克度镇六水村的大窝凼洼地。这一喀斯特地区发育的洼坑,就像一个天然的巨碗,刚好盛起望远镜约20万平方米的巨型反射面。建成后的望远镜将会填满整个山谷。

1992年美国实施寻找外层空间智慧生物的“凤凰”计划。

大窝凼不仅具有一个天然的洼地可以架设望远镜,而且喀斯特地质条件可以保障雨水向地下渗透,而不在表面淤积,腐蚀和损坏望远镜。此外,还有极端宁静的自然环境,由于无线电环境对射电望远镜影响极为重要,项目地址半径5公里之内必须保持宁静和电磁环境不受干扰。大窝凼附近没有集镇和工厂,在5公里半径之内没有一个乡镇,25公里半径之内只有一个县城,是最为理想的选择。

2004年俄罗斯在发射的Glonass-M12L卫星上安装了6个带有发给外宇宙文明的文字和图案信息的铝质“信息盘”。

记者:FAST凝聚了科研人员长时间的、艰苦卓绝的科研准备工作,这里面一定有许多我国自主创新的成果吧?

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南仁东:是的,FAST是我国天文科学领域最先进的项目,从大的方面说,它的“独一无二”包括利用贵州天然的喀斯特洼坑作为台址;洼坑内创造性的铺设4600块单元组成500米球冠状主动反射面;将首次采用轻型索拖动机构和并联机器人,实现望远镜接收机的高精度定位。在工程技术方面,不仅继承了目前所有可能的先进技术思想,而且提出了创新性的主动反射面及光电一体化馈源支撑方案,其接收面积大大提高,还有,如它对馈源及其支撑系统的简化,使FAST对天体和航天器的跟踪范围得到大大的扩充等等。

此外,作为一个多学科基础研究平台,FAST将在基础研究众多领域,例如宇宙大尺度物理学、物质深层次结构和规律等方向提供发现和突破的机遇。

史上着名的“搜寻外星人”计划

“奥兹玛”计划:20世纪60年代,人们开始尝试接收地外文明世界发出的无线电信号。美国国家射电天文台的天文学家德雷克使用一台口径为26米的射电望远镜,选择21厘米的波长来开始了星际通信实验,并被命名为“奥兹玛”计划。德雷克对类似太阳的恒星鲸鱼座τ星波江座ε星进行了200小时观测。这一先驱性星际通信工作除环境无线电干扰引起的假警报外,没有找到地外文明存在的证据,但他为后续的研究提出了很多新的思考,例如着名的德雷克公式就是在奥兹玛计划期间构思的。

独眼神计划:1972年提出,全面叙述了“SETI”的意义、方法及可能性,提出了星际无线通信是SETI唯一可行的方法,给出了最佳的频率范围。独眼神计划是射电天文史上最野心勃勃的计划。投资预算超过60亿美元,工期10年至15年。虽然该计划最终并没有得到政府资助,但它在科学和技术上对SETI的影响至今不衰。

高分辨率微波巡视计划:这一计划拟使用像阿雷西博这样世界级的大型射电望远镜巡视100光年之内的800至1000颗类太阳恒星。其数字接收机可以同时扫描上千万个频率通道,识别微弱的讯号。这一计划背后有着明显的国防与军事目的。

凤凰计划:该计划使用了国际上大型的低纬度射电望远镜,在微波窗口对1000颗临近的类太阳恒星进行搜索。在总共几万次的观测中,几千种接收到的信号或者与认为电磁波干扰相符合,或者被判定为环境干扰,剩下的近百种可疑信号源,后来也都证明不是星际通信。

地外文明的搜索也许明天成功,也许永远没有音信,它的结果无法预测。如果运气不坏,我们也许能够在有生之年知道在银河系里面,我们人类是不是孤独者。但很多天文学家充满希望地认为,他们一定能够发现很多地外的朋友。到时候逢年过节或许能跟某个外星朋友互致贺电什么的!

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