人类文明信息已经传送到宇宙深处,为何没有外星人的回音?
人类向宇宙传递文明信息的征程,早在 20 世纪中叶就已悄然开启。
1946 年,美国工程师实施的戴安娜计划,成为了这一伟大探索的开端。他们向月球发送了一束无线电波,令人振奋的是,成功检测到了回波。这一突破性的实验,标志着人类首次尝试星际信息传递。
随着二战的结束,电视广播逐渐普及,人类开启了向宇宙传播自身文化与故事的新篇章。这些承载着人类智慧与情感的波束,以光速向宇宙各处传播。
它们组成了一个巨大的无线电波层,如同一个不断膨胀的泡泡,环绕地球向外扩张。
地球的故事每年以 1 光年的速度在宇宙中旅行,在近 80 年的时光里,已跨越数千星球。理论上,倘若外星文明存在,他们理应能够接收到这些来自地球的信号,知晓人类的存在。
人类传递文明信息的方式并非一成不变,而是随着科技的进步不断发展演变。早期如戴安娜计划,主要依赖无线电波发送简单的信息。
后来,FM 广播、电视与雷达发送的信号成为主流,在 20 世纪,这些信号就早已以光速向四周发送,涵盖了新闻、影视、音乐等丰富多样的内容,全方位地展示着人类文明。
如今,科学家们的视野更加广阔,思维更加大胆,提出了利用激光发送文明信息的创新方案。他们计划将文字、电影、音乐甚至 DNA 序列等海量数据,通过光信号发送到太空。
美国加州大学圣塔芭芭拉分校的科学家就曾设想,在地球上建造一台高能激光器,将所有数据编码成光信号,向宇宙各个方向发射。这种方式不仅能够承载更多的信息,而且激光的方向性强、能量集中,在宇宙中传播时衰减较小,有望传播到更远的距离,大大增加了被外星文明接收的可能性 。
在人类积极向宇宙传递文明信息的同时,却始终未收到外星文明的回音,这背后的原因是多方面的,涉及技术层面的限制、外星文明的未知状况以及宇宙环境的复杂因素等。
信号衰减与距离难题:人类发送的无线电信号在太空中呈球形传播,随着传播距离的不断增加,信号范围虽然不断扩大,但强度却会逐渐衰减。这是因为信号在传播过程中,能量会不断分散到更大的空间中。
根据平方反比定律,当距离加倍时,信号强度变为原始的 1/4;当距离增加 10 倍时,信号强度仅为原始值的 1% 。目前人类的信号传播范围相对银河系的直径而言,只是很小的一部分。
即便信号抵达了其他星球,外星文明也可能因技术水平不足而无法接收和破解这些极其微弱的信号。就好比在一片浩瀚的海洋中,一艘小船发出的微弱灯光,很难被远处的其他船只发现。
监听范围的局限性:自 1960 年起,科学家们开始监听来自外太空的无线电信号,试图捕捉外星文明的蛛丝马迹,但监听活动存在很大的局限性。
他们可能只关注了特定的频率和方向,而忽略了其他可能的信号。例如,戴安娜计划中,电波经过 2.5 秒的来回时间后回到地球,而那些没有抵达月球的电波仍会继续旅行,但人类的研究却只局限于天空中的某个部分。
这就如同在一个巨大的图书馆里,只查找特定书架上的书籍,而忽略了其他书架,很可能会错过重要的信息。随着宇宙的不断膨胀和天体的运动,信号的传播方向和频率也可能发生变化,进一步增加了监听的难度。
通讯方式的差异:外星文明可能已经发展出超越传统无线电的通讯方式,如中微子通信、引力波通信等,而人类目前的技术还无法识别和捕捉这些信号。
=中微子是一种无电荷、质量极小的基本粒子,几乎没有与其他物质相互作用的能力,能够穿越地球,甚至穿越整个宇宙,将信息传递到遥远的地方。
引力波则是由爆炸性事件,如超新星爆炸或黑洞碰撞等引起的,是一种由时空弯曲传播的扰动,传播速度与光速相同,且能穿越整个宇宙。
就像我们的祖先在一个多世纪以前察觉不到无线电呼救信号一样,外星文明的信息很可能此刻就围绕在我们周围,但我们却不懂得如何去捕捉。也许在未来,人类能够突破技术瓶颈,掌握这些先进的通讯方式,从而开启与外星文明交流的大门。
文明的盛衰与寿命:地球上的文明,无论多么辉煌,最终都可能因自然灾害、战争或自我毁灭等原因而消亡。
外星文明也可能面临同样的命运,它们可能在发展出星际通讯能力之前就已经灭绝。根据德雷克方程,银河系内可能与我们通讯的文明数量受到多个因素的影响,其中科技文明持续时间在行星生命周期中占的比例是一个重要因素。
如果一个文明存在发展的时间超过十万年,人类还有可能从存活的文明中探测到信息;反之,如果文明存活时间较短,人类接收到的信息可能来自一个 “死亡” 的文明。这就如同在一片森林中,有些树木在成长为参天大树之前就已经枯萎,我们很难发现它们曾经存在过的痕迹。
星际距离的阻隔:银河系的直径超过十万光年,人类的信号传播范围与之相比微不足道。
即便外星文明存在,它们可能距离地球非常遥远,信号需要很长时间才能到达地球,或者人类的信号还未到达它们所在的星球。
例如,距离地球最近的恒星系 —— 比邻星,距离我们也有大约四光年远。这意味着,如果我们向比邻星发送信号,至少需要四年时间才能到达,而如果要收到回复,还需要再等四年。
在如此漫长的时间里,信号可能会受到各种干扰而变得模糊不清,甚至完全消失。而且,宇宙中还有无数的星系和恒星,外星文明可能存在于更为遥远的地方,使得星际通讯变得异常困难。
外星文明的策略选择:外星文明可能出于对自身文明的保护,选择不回应人类的信号。
他们可能在默默地观察人类文明的发展,或者认为与人类文明接触存在风险。就像地球上的一些原始部落,当他们发现外来的探险者时,可能会选择隐藏自己,避免与外界接触。
此外,也有可能外星文明已经接收到人类的信号,但由于路途遥远,尚未到达地球,或者正在前往地球的途中。毕竟,宇宙中的距离尺度是如此巨大,即使以光速旅行,也需要漫长的时间才能跨越星际空间。
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