李水旺新一期视频:

要听清 100 英里外的信號都並非易事。那么,要製造出一个足够响亮、能在 10 万光年外被接收到的信標,需要具备哪些条件呢?我们在搜寻地外文明计划(seti)中面临的一大难题是:基於地球外文明的存在假设来看,只要宇宙中真的存在可探测的文明信號,这项搜寻本应极易快速取得成功。

世界上那些伟大的文明从来都不是秘密。我们至今尚未发现有哪个文明会刻意隱藏自身的存在 —— 我们或许会打趣说,若真有文明做到了隱匿,那想必是他们成功了,但他们也並非一群尝试隱匿却屡屡失败的傢伙。而且你会认为,倘若有文明付出这般隱匿的努力,很多都会失败,並留下证明其意图和存在的证据;或是后来改变主意,选择公开自身存在。

然而,实际情况是,我们观察到的地球文明的做法恰恰相反:它们非但不隱藏,反而主动宣扬、宣告自身的存在,还常常藉助巨型霓虹灯牌和烽火这类方式。但在银河系尺度上,情况就不同了,因为我们无从知晓任何一个外星文明会有怎样的行为模式。我们也不清楚,他们是否有动机让自己的信號能在 1 万光年外被接收到。

尤其是全向信號的传播规律是:要让信號在 10 倍远的距离被接收到,功率需提升 100 倍;要让信號在 1000 倍远的距离被接收到,功率则需提升 100 万倍。因此,你大概率会认为,一个文明发出的信號,要么是功率较低的本地信號,要么是功率极高、且更具方向性的信號。这也是对 “我们本该被外星信號淹没” 这一观点最常见的反驳理由。

儘管如此,这种反驳建立在三个重要假设之上。首先,信號传输的普及程度仍较低,以至於我们並未处於能接收到这些信號的区域。毕竟,一个为在特定距离、通过普通小型天线高保真接收而设计的信號,在更远的距离上,或是通过大得多的接收器,也能以较低的保真度被捕捉到。

普通人家屋顶上的卫星天线,与阿雷西博天文台曾有的 1000 英尺宽的射电望远镜天线、1600 吨级的天线,或是拉坦 600 那 1890 英尺宽的天线相比,差距悬殊。这些巨型天线的探测范围极广,或许能接收到遥远得多的信號。

其次,即便远距离信號大概率是定向发射的,我们也不能假定所有信號都是如此 —— 关於这一点,我们稍后讲到信標时还会回来討论。但我们也需注意,即便是定向波束(哪怕是雷射),也会隨著传播距离的增加而扩散,就像手电筒的光束,或是雷射笔打出的光点一样。

而且银河系中的所有天体都在运动。因此,一束射向数光年外另一颗行星的波束,抵达目標时的宽度很可能远大於那颗行星的直径,且每次发射的路径也不会完全相同。我们几乎必然会与一些原本定向、但现已扩散的波束相交。这一逻辑也適用於非电磁通信方式。

儘管我们认为超光速(ftl)通信是不可能的,但即便事实果真如此,也很可能有许多信號仍以电磁波的形式传输 —— 儘管这確实会对星际电磁传输的可行性提出挑战。

始终存在一个核心问题:为何外星文明没有遍布整个银河系?或许他们的信號无法在 1 万光年外被接收到,但在数百万甚至数十亿年的时间里,他们为何没有殖民我们与他们之间的每一颗恆星?他们很可能在人类出现之前就已存在。

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