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你好奇过外星文明长什么样?吃什么?又会使用什么能源吗?

2017-11-19 14:17| 发布者: a1316315658| 查看: 1812| 评论: 0


刘慈欣的《三体》向世人展现了一个宏伟的宇宙,虽然目前还没有任何外星文明的消息,也挡不住人类对外星文明的好奇,他们长什么样?

你好奇过外星文明长什么样?吃什么?又会使用什么能源吗?

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他们又吃什么?又会使用什么能源?这些都无从得知。

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关于外星文明会使用什么能源,有一个有趣的科学家弗里曼·戴森提出一个有趣的模型:戴森球!

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人类已经用道路和城市覆盖了地球表面的广袤地区,而且开始把探测器送往其他的行星。如果我们能在短短几百年里做到这一切,那更先进的文明在几万甚至上百万年的时间里,又能干出些什么呢?

1960年,物理学家弗里曼·戴森(Freeman Dyson)指出,如果外星文明不断发展壮大,消耗更多能源将不可避免——而任何恒星系统中最大的能源,就是那颗恒星本身。

今天我们总的能量消耗率大约相当于照到地球上的阳光总量的0.01%,因此太阳能能够轻易满足我们的所有需求。

然而,如果能源需求以每年1%的速度保持增长,那么1000年内我们所需的能量,就会超出照射到地球表面的太阳能。其他的能源,例如核聚变,也解决不了这个问题,因为它们产生的废热会把地球烤焦。

外星文明遇到类似的处境,或许会开始兴建太阳能发电站、发电厂,甚至在太空中定居。通过开采小行星,然后是行星,甚至还有恒星本身的物质,他们能够真正做到向外扩张。

戴森的结论是,千百万年之后,这颗恒星可能会被一个巨大的人造太阳能板球壳完全包裹。

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戴森球的规模几乎是无法想象的。一个半径相当于地球轨道的球壳,表面积是地球表面积的一亿多倍。建造这么个大家伙绝非易事。

几乎可以肯定,单一壳层会被排除在外,因为它需要经受住超强的应力,在引力上也是不稳定的。集群才是更合理的方案:在互不相交的轨道上建造许多大型电站,让它们可以有效地包裹住中央恒星。

戴森本人不喜欢猜测细节,也不喜欢推测建造这样一个球壳的可能性。他说:“我们没有办法来判断。”重点在于,如果已有外星文明建造了戴森球,我们就有机会能够发现它。

这样一个球壳会遮挡星光,让我们的肉眼看不到它,但这个球壳仍会以红外辐射的形式将废热向外发出。

去年,几名天文学家联合发表了一篇文章,声称这颗距离地球1400光年的壮观的恒星KIC 8462852有时候会出现亮度骤降的现象。每隔几周或几个月,它就会闪烁,目前亮度为其正常亮度的80%。

没有迹象表明,这种奇怪的现象是由围绕该恒星做轨道运动的行星所致,因为即使木星大小的行星也只能造成该恒星的亮度减少1%而已。

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那么,到底发生了什么?发现这一奇怪现象的天文学家想出了几个可能的原因来解释这种亮度骤降,他们最赞同的一个解释是恒星周围存在大量彗星碎片。但对天文学家来说,这个解释也只是勉强说得过去,仍然不能令人信服。

然而其他人,尤其是媒体,都倾向于一个更为吸引人的说法——造成KIC 8462852亮度骤降的原因可能是巨型结构,即外星文明在其恒星系建造的巨型空间设施。

这些设施有可能是空间居住舱,也有可能是轨道太阳能集热器阵列(即以物理学家弗里曼?戴森命名的戴森球)。

它们甚至有可能是不透明的巨大“切口”,这些“切口”遮住了恒星的亮光。对其他星球来说,这些黑色的光束就像一座座灯塔,暗示着KIC 8462852是宇宙荒原中一处孕育生命的绿洲。

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都是些不错的想法,令人激动不已,但是如何去证明?一个简单的方法就是搜索来自KIC 8462852的无线电信号——不是自然产生的无线电信号,而是能够证明外星智慧生命存在的那种无线电信号。

因此,SETI研究所立刻将艾伦望远镜阵列的天线调转到这颗恒星的方向。

两周以来,研究人员一直在搜寻能够证明存在外星智慧的信号。阵列的频率从1000兆赫逐渐升为10 000兆赫,这样的频率远远高于广播或电视能够接收的频率。

但是,这种微波会使得星际广播成立的可能性比实际更大——如果你是技术迷的话,可以找到N多理由来证明。

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第二种数据分析需要寻找的是宽频带传输。我们的想法是,如果KIC 8462852真的是一些可以将基础设施建成超级建筑的智慧外星文明的家园的话,那么其上应当有运输火箭从事建设工作。

超强的微波无线电波无疑是推动这些火箭的一个好动力,而这个过程产生的宽频带信号能够被艾伦望远镜阵列捕获。这就是我们想要寻找却没能找到的两种信号。

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这意味着什么?有可能是因为我们的设施不够灵敏。即使KIC 8462852上的居民郑重其事地发送了一个窄波段的问候信号,要想让我们接收到这一信号,它们的信号发射器的功率需要达到10兆瓦特。

要记住,这个星系离我们非常非常遥远。 如果信号向每个方向均衡地发出,那么要求的能量明显更高。但另一方面,假如外星文明有意朝我们所处的方向发射信号的话,那么需要的发射器的能量就相对小很多。

最后值得注意的一点是,如果某一个社会能够建造戴森球,那么它会有巨大的能量可用——这些能量足以为所有发射器提供能源。

你好奇过外星文明长什么样?吃什么?又会使用什么能源吗?

所以,仍然存在这种可能性,即这颗恒星的古怪行为是由外星文明进行的大规模工程项目引起的。但考虑到之前搜索的结果,我想最好还是别在这里花冤枉钱了。

几百年的天文研究告诉我们一件重要的事情:每当我们把望远镜指向外太空并发现神秘现象时,总有人马上出来假设我们已经发现了宇宙同伴的证据。

但每次的真相都没那么神奇:我们只是发现了一些以前未知的自然现象而已,或者干脆就是像火星运河事件之类的乌龙事件。

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