寻找外星技术的工作即将变得更加高效。
我 到2035年，我们将有E.T.的证据。对我的许多同事来说，这听起来像是一个失败的提议。 半个多世纪以来，一小群科学家一直在研究外星智能（SETI）。 我们什么也没发现。
作为一名科学家，我天生乐观。但我充满希望的感觉并不是一厢情愿； 它牢固地植根于SETI的逻辑。 半个世纪听起来时间很长，但真正的搜索才刚刚开始。 考虑到SETI目前的努力和能力，我觉得我们正处于学习真正革命性的东西的风口浪尖。
到目前为止，我们的大多数实验都使用大型无线电天线来窃听其他社会传输的无线电信号，朱迪·福斯特（Jodie Foster）在1997年的电影中戏剧性地采用了这种方法 联系人 与其他外星人的锅碗瓢盆不同， 联系人 对我们如何搜索外星人的描述相当准确。 尽管如此，这部电影强化了一个共同的信念，即SETI从业者通过探索宇宙静态来寻找不寻常的模式，例如一串质数。 事实更简单：我们一直在寻找窄带信号。 “窄带”意味着发射机功率的很大一部分被压缩到无线电拨号盘的一小部分，使传输更容易找到。 这类似于激光指针，尽管只有几毫瓦的功率，但由于能量集中在一个狭窄的波长范围内，所以看起来很亮。
任何人都可以： 朱迪·福斯特（Jodie Foster）在1997年的电影《接触》（Contact）中饰演埃莉·阿洛韦（Ellie Arroway），该片改编自卡尔·萨根（Carl Sagan）的畅销书。 华盖创意 现代SETI接收机同时检测数千万甚至数亿个频道，每个频道的带宽都很窄，只有1赫兹。 这一带宽比电视信号窄500万倍，并且缺乏传输信息（即信息）的能力。 但这个想法是首先发现空中的外星人，然后建造一个更大的仪器来探测任何调制。
为了对准天线，SETI传统上使用了两种方法。 一是尽可能多地扫描天空； 另一个是瞄准附近的恒星系统。 你可能会认为前者有优势，因为它没有假设外星人可能在哪里闲逛。 但一次天空调查的大部分时间都是在观察空旷的空间。 如果你同意外星人很可能栖息在行星或卫星上的传统观点，那么最好用宝贵的望远镜时间来检查附近的恒星系统。
很难想象外星人会不辞辛苦地把两个黑洞撞在一起。
目前有针对性的搜索是SETI研究所的红矮星调查，该调查在艾伦望远镜阵列进行，该阵列由42根天线组成，位于加利福尼亚瀑布。 我们将列出20000颗小恒星的名单，它们是可居住行星的主要候选恒星。 这些红润的小矮人数量众多，平均来说年龄较大。 其中大多数已经存在了数十亿年，地球上的生命从微小的黏液进化到高科技的原始人类花了很长时间。 天文学家估计，大约一半的红矮星可能在宜居带内有一个岩石世界，那里的温度可以承受液态水。
SETI研究所并不是唯一的外星人猎手组织。 受俄罗斯亿万富翁尤里·米尔纳（Yuri Milner）大量资金注入的鼓舞，加州大学伯克利分校的SETI小组正在西弗吉尼亚州的格林银行望远镜（Green Bank Telescope）和澳大利亚悉尼以西的羊国的帕克斯射电望远镜（Parkes Radio Telescobe）上租用时间。 他们长达十年的项目，被称为“突破倾听”（Breakthrough Listen），也专注于单个恒星系统。
虽然这些努力与几十年来所做的工作大致相似，但它们不是你父亲的SETI。 数字处理技术的快速发展意味着可以一次检查更大范围的无线电拨号盘，在艾伦阵列的情况下，可以同时检查多个恒星系统。 该阵列现在可以同时检测三颗星，但额外的计算机能力可以将其提升到100多颗。 在20年内，SETI实验将能够完成对100万个恒星系统的侦察，这是迄今为止仔细检查的数百倍。 从弗兰克·德雷克（Frank Drake）到卡尔·萨根（Carl Sagan）的SETI从业者估计，银河系目前拥有大约10000到几百万个广播社团。 如果这些估计是正确的，那么研究100万个恒星系统很可能会导致一项发现。 因此，如果SETI的前提有价值，我们应该在一代人内找到E.T.的广播。 这样我就不用为你买一杯咖啡了。
此外，科学家一直在多样化。 二十年来，一些SETI研究人员使用传统光学望远镜来寻找来自恒星的极其短暂的激光闪光。 在许多方面，外星人可能更容易通过脉冲光而不是无线电信号进行通信，原因与人们转向光纤接入互联网的原因相同：至少在原则上，光纤每秒发送的比特数是无线电的10万倍。 这些所谓的光学SETI实验仅限于一次观察一个恒星系统。 但就像他们的无线电表亲一样，随着新技术的发展，他们可以探测更广阔的天空，他们也将变得更快。
冰中的中子： 南极洲的冰立方中微子天文台一直在寻找高能宇宙中微子，一些天文学家不切实际地提出将其作为外星通信的媒介。 NSF/B.古德贾特森 物理学家还提出了全新的通信模式，如中微子和引力波。 我的一些SETI同事已经仔细考虑过这些选项，但目前我们看不到它们有什么优点。 中微子和引力波天生就很难产生和检测。 在自然界中，恒星的坍塌或黑洞的合并才能产生任意数量的恒星。 发送“你好，地球”所需的总能量将令人望而却步，即使对于一个可以控制银河系资源的文明来说也是如此。
位于南极洲的威斯康星大学的大型中微子探测器IceCube只对高能粒子敏感，而高能粒子恰恰是生产成本最高的粒子。 在其运行的所有年份中，该仪器共检测到几十个此类粒子，尽管其大小为一立方公里。 至于引力波，激光干涉引力波天文台已经能够在黑洞撞击的最后一秒探测到碰撞黑洞。 很难想象外星人会为了一秒钟的信号而不辞辛劳地将两个巨大的黑洞撞在一起。
B类 然而，还有一种完全不同的方法尚未被详细探讨：寻找先进社会的人工制品&工程项目。 一些天文学家提出了一个外星巨结构，可能是一个能量收集的Dyson球体，作为Tabby恒星（官方称为KIC 8462852）神秘变暗的解释。 这是一种严重的可能性，但尚未找到任何证据支持这一点。
我们永远无法证明外星人不在那里，只有他们在那里。
也可以想象，外星人可能在几百万年或几十亿年前，在我们自己的太阳系中留下了时间胶囊，假设我们的星球可能最终进化出一个能够找到它们的物种。 拉格朗日湖位于地-月系统中，地球、月球和太阳的引力处于平衡状态，因此放置在那里的物体将停留在那里，这被认为是寻找外星文物的好地方，就像月球本身一样。
另一个想法是，我们应该寻找星际火箭的高能废气。 最快的航天器可能会使用最有效的燃料：物质与反物质的结合。 它们的破坏性“燃烧”不仅会以光速的一小部分射入太空，还会产生伽马射线废气，我们可能会检测到。 火箭可以通过在天空中相对快速的运动从自然伽马射线源中分离出来。
工件最吸引人的一点是，找到它们并不需要时间。 相反，要搜索信号，您需要在正确的时间激活乐器。 如果外星人在恐龙统治时期或一亿年后伸出手来接触我们，那么寻找无线电脉冲、激光闪光或中微子爆发都无济于事。 工件没有这样的同步性问题。 也就是说，寻找人工制品有其不利因素。 太阳系以外的任何东西都需要真正巨大才能被看到； 星舰企业号的表亲很难找到。
SETI不是一个可以证伪假设的传统科学问题。 我们永远无法证明外星人不在那里，只有他们在那里。 但我们的搜索能力随着每一项技术创新而提高。 我把情况与1491年相比。 欧洲文明已经存在了2500年，但美洲并没有出现在任何地图上。 就其本身而言，中美洲文明已经存在了大约同样长的时间，但也对海洋上的一切一无所知。 随着平塔号上一名水手的一瞥和呼喊，一切都变了。
塞斯·肖斯塔克是SETI研究所的高级天文学家。 他曾担任国际宇航科学院SETI永久研究小组主席十年，并主持了SETI研究所每周一小时的科学广播节目“大画面科学”。他是一本天体生物学教科书和 外星人猎人的自白：科学家对外星人智慧的探索。 在推特上关注他@SethShostak。
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这个 文章 最初于2016年11月在Nautilus Cosmos上发布。
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