1014｜ 李楠：你好，有人吗？｜中国科学院国家天文台 скачать в хорошем качестве

1014｜ 李楠：你好，有人吗？｜中国科学院国家天文台

欢迎订阅我的频道，https://bit.ly/3tnM6wI ，佛系上新😊 到底有没有外星人？这个问题科学家已经严肃研究了40年 人类已经严肃地花了40年时间，来搜寻地外文明。 李楠 · 中国科学院国家天文台研究员 格致校园第49期 | 2024年 北京 时此刻，我遇到的情况和我要讲的内容有点像。我站在这里，灯光打在脸上，我根本看不到下面有没有人。所以我要问一下，你好，有人吗？ 现在，我们设想一下，如果我代表地球，代表人类，你们代表外星人，我要用什么方式找到你们，又该如何估算你们的数量呢？ 我在像你们这么大的时候，最关心两个问题，一个是恐龙是怎么灭绝的，另一个是到底有没有外星人。 我相信，你们可能也对这两个问题比较感兴趣。那么大家认为有没有外星人呢？这个问题古今中外一直都有人在探讨。比如说，远古的壁画上，有一些疑似飞碟的图案；在金字塔相关研究中，有些人认为金字塔是外星人造的；还有复活节岛上的巨石雕像，也被认为可能是外星人留下来的遗迹。 这些例子都来自国外，那说到我们中国呢，其实古代小说里也描写过外星人。就比如说，《搜神记》里有这么一段记载：有个小孩儿跟大人一起玩，别人看他很奇怪，就问他：“你从哪儿来呀？”他回答说：“我不是凡人，我来自荧惑。” 荧惑是什么呢？在当时，应该还没有“火星人”这种说法，古人很可能认为，这个小孩儿是荧惑星下凡。因为按照他们的想法，荧惑并非指星体本身，而是天上的星宿。在他们看来，是星宿下凡了。但从我们现在的角度看，这可能讲的是一个火星人来地球访问的故事。 不仅大众对外星人感兴趣，对于专业的天文学家来说，我们也在问这样一个问题，而且这个问题已经上升为一个非常严肃的科学问题了。比如说，这是哈佛和史密松天体物理中心的一些科学家在总结目前非常重要的科学问题，就有一条就是“是否有太阳系外的文明存在？” 不仅如此，美国还成立了一个地外文明搜寻实验室，到今年这个实验室已经成立40周年了。这也是我选这个题目给大家分享的原因——人类至少已经严肃地花了40年时间来搜寻地外文明。 寻找外星人的方法 那么大家肯定会问，都搜寻40年了，到底有没有证据能证明外星人的存在呢？ 我们先来看看搜寻的历史。其中，最有趣且最有故事性的信号是这样的：1967年，约瑟琳·贝尔博士用射电望远镜，发现了一种非常规则的、呈周期性变化的信号。她认为，如果宇宙中不存在其他人类文明，那么接收到的信号应该是随机的。但如果某个信号总是以非常规则的周期出现，那就很有可能是来自外星人的信号。于是，她给这个信号取名叫“小绿人”。 但后来，经她老师研究发现，这并不是外星人的信号，而是来自一种被称作脉冲星的天体。这种天体在宇宙中像灯塔一样不停旋转，所以地球能不断接收到其信号。 这一发现最终荣获诺贝尔物理学奖，但却并没有授予约瑟琳·贝尔博士，而是给了她的导师，可能因为导师提供了望远镜及物理解释。不过，约瑟琳博士得到了比诺贝尔奖更丰厚的基础物理学突破奖，奖金约为诺贝尔奖的三倍，也算得到了更多回报。这是地外文明搜寻历程中一个非常有意思的故事。 到了最近，大家又开始关注某种信号，这种信号被称作快速射电暴。为什么射电信号大家觉得很重要呢？因为我们平时打电话用手机、看电视以及其他所有通讯，都是依靠无线电波，也就是天文学中的射电波来传递信息的。那如果在宇宙中的某一个方向上射电波突然爆发，那就很有可能是由智能文明发出的信号，而快速射电暴就是这样一种信号。 于是，我们在地球上设置接收器，接收来自宇宙的射电信号，看看什么时候会出现这种爆发情况。发现这些信号之后，大家又开始研究。尤其是我们中国的天眼，也针对快速射电暴做了很多探索。研究后发现，好像它们也不是地外文明的信号。因为这些信号更多与某一类天体有关，目前来看，快速射电暴更可能是中子星或者黑洞爆发产生的。 前面提到的这两种搜寻方式，我称之为“盲搜”。为什么叫“盲搜”呢？就是我们不指向特定的某一个方向，就像闭着眼睛在宇宙中“听”，如果能“听”到某类信号，我们就认为可能有文明存在；如果“听”不到信号，那就说明可能没有。 那么，我们是不是可以进行有针对性地搜索呢？比如说，我们知道人类是生活在行星上面的，那么在宇宙中我们已经发现了众多行星，我们是不是可以针对这些行星，更加专业、细致地去探测它们，看上面有没有地外文明的信号呢？ 那我们具体看什么呢？这里有一个比较有趣的点。如果一个星球上没有人类，或者说没有发展出工业文明，那么通常情况下就不会产生大气污染。但是，一旦出现了工业化，就会让该星球大气层所呈现出的信号大不相同。所以，我们可以通过观测行星大气层的特征，来判断该行星上是否有工业文明。这是有针对性探索地外文明的其中一个方式。 还有另外两个比较有趣的方面。比如说，我们假设正在看一个地外行星，并且知道如果这个行星有工业文明。那么在黑夜时段，我们对它进行观测时，会发现一个明显不同的信号——有文明的行星在黑夜会开灯，而没有文明的行星在黑夜不会开灯。那这种亮度上的异常，也是我们寻找地外文明的一种方式。 另外一种则是更具科幻色彩的高级假设。当一个文明发展到足够发达的阶段，达到所谓的二级文明，就是恒星级文明时，它将能够充分利用恒星系内的所有能量。对于恒星级文明来说，最有效的利用方式之一就是建造戴森球，也就是用类似太阳能电池板的装置把恒星包裹起来。从观测角度来看，这会出现两种情况： 第一种情况是恒星被完全包裹。以前我们能看到的一颗恒星，在某一时刻后突然不见了，而且没有出现超新星爆发等任何天文现象，只是毫无预兆地消失，那么我们就可以推测可能是外星文明在做戴森球。 第二种情况是恒星没有被完全包裹，而是被包成环状，并且这个环状结构还在不断转动，这会导致恒星出现光变现象。我们可以通过观测这种光变，来判断是否存在戴森球，进而寻找地外文明。 算出外星文明的数量 但是很不幸，截至目前观测到的所有信号，经过反复分析，并没有确凿的证据证明地外文明的存在。那既然找了这么久都没有发现，那到底有没有地外文明呢？如果有，又有多少个呢？我们是不是能够估算一下银河系中有多少这样的文明，然后再针对性地去找一找呢？ 如果你这样想，说明英雄所见略同。1961年，德雷克博士也提出了类似的想法。他认为，在进行搜寻之前，我们可以先估算一下银河系里到底有多少能够与我们交流的地外文明存在。黑板上所写的，就是著名的德雷克公式。可以说从1961年开始，地外文明这个概念，从科幻小说逐渐走入现实生活，成为了一个科学问题。 这张图展示的就是德雷克公式，它的作用是告诉我们如何估算银河系中存在的地外文明数量。可以看到，公式中有很多参数，接下来我会一点点给大家介绍。在这个过程中，大家也可以想一想，如果想估算地外文明的数量，应该考虑哪些因素。 比如说，我们第一个能想到的是行星都得绕着恒星转。那么，既然我们认为地外文明都生活在行星上，如果想估算银河系中有多少地外文明，我们是不是可以先估算一下银河系中有多少个恒星呢？ 所以，我们先从估算恒星数量入手。在估算恒星时，我们采用的方式是，先确定银河系每年产生恒星的数量 👇🏽歡迎嘗試我頻道裡的其他影片👇🏽 通信：   • 通信   人工智能：   • AI·人工智能   航天：   • 航天   宇宙：   • 宇宙   教育：   • 教育   少年中国：   • 少年中国   植物：   • 中国科学院植物研究所   生物：   • 生物   心理：   • 心理   医学：   • 医学   生态：   • 医学   环境：   • 环境   药学：   • 药学   数学：   • 数学   物理：   • 物理   化学：   • 化学   艺术：   • 艺术   摄影：   • 摄影   传媒：   • 传媒   考古：   • 考古   恐龙：   • 恐龙   地震：   • 中国科学院地质与地球物理研究所   诺贝尔奖：   • 诺贝尔奖   工程：   • 工程   音乐：   • 音乐   建筑：   • 建筑   能源：   • 能源   #中科院 #格致论道 #科学 #科普 #知识 #知识科普 #格致論道 #科學 #知識 #知識科普 #教育 #self