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不要回答,霍金教授在2017腾讯WE大会上

2 5月 , 2019  

图片 1霍金教授在2017腾讯WE大会上,再次作出了末日预言。图片来源:腾讯WE大会

神州日知 喁喁

史蒂芬‧霍金教授再一次作出了末日预言。

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2017腾讯WE大会上,霍金在特别准备的独家视频演讲中预言,按照过去200年来的人口增长率,到2600年世界将拥挤得“摩肩擦踵”,电力消耗将让地球变成“炽热”的火球。想要避免这样的末日,他认为最好的办法就是移民到太空,探索人类在其他星球上生活的可能。当然,人类移民到外星球必然是一个长期的目标,可能很长的一段时间才有希望实现。而现在,霍金指出我们还有另一种选择,可以对久远的未来人类可能前往的外星球先作一番考察,那就是他和俄罗斯富商尤里‧米尔纳(Yuri
Milner)在2016年倡议发起的“突破摄星”项目。

“警告你们:不要回答!不要回答!不要回答!你们的方向上有千万颗恒星。如果回答,发射源将被定位,你们的行星系将遭到入侵,你们的世界将被占领!不要回答!不要回答!不要回答!”

沿用现有的航天探测思路,哪怕是人类发射过的速度最快的航天器,想要飞抵距离太阳最近的其他恒星,也需要至少8万年的时间。而霍金倡议发起“突破摄星”项目的目的,正是想把此类跨越星际的探测,缩短到我们的有生之年以内。项目的大体构想是,将功能完备的太空探测器设计成邮票大小,也就是所谓的“星芯片”飞船,再将它们附着到轻薄的光帆之上,然后利用大功率激光光束来提供动力,把这些探测器加速到20%光速。如此一来,前往最邻近恒星的时间,就从8万年大大缩短到了区区20年。当然,这一构成想要成为现实,目前看来仍有许多技术难关有待攻克。“突破摄星”更像是一个可行性研究方案,分析这一构想所面临的难题,并资助研究去寻找解决这些难题的办法。

这是科幻小说《三体》中,人类收到的来自外星的警告信号。

除此之外,由俄罗斯富商米尔纳发起的“突破倡议”还包含了其他项目。始于2015年7月的“突破聆听”项目,正使用世界上最大的几台射电望远镜,比如美国的绿堤射电望远镜和澳大利亚的帕克斯射电望远镜,以及一些光学望远镜,在太阳附近的其他恒星周围搜寻可能由智慧生命发出的信号。“突破讯息”项目则在研究,向茫茫深空发送讯息是否会存在风险。掌管这一系列项目的科学家,是2015年才从美国国家航空航天局(NASA)艾姆斯研究中心主任位置上退休的皮特‧沃登(Pete
Worden)。

然而,令人吃惊的是,这一幕竟然在现实中上演了。

图片 3突破倡议执行董事皮特‧沃登,在2017腾讯WE大会上分享了“突破摄星”项目的现状和前景。图片来源:腾讯WE大会

作为世界上最大最先进的射电望远镜,中国天眼刚刚试运行,竟然收到了来自太空的外星信号。

作为“突破倡议”执行董事,沃登在2017腾讯WE大会上也进行了专题演讲。除了分享“突破摄星”项目的现状和前景以外,他在演讲中还特别提到,中国的FAST射电望远镜也在去年加入了“突破聆听”项目,参与到了对外星智慧生命的搜寻之中。

20多年来,中国一直在大力发展宇宙航天和天文探索,也一直在试验接收外太空信号,却一无所获。

演讲之前,我有机会见到了沃登,并对他进行了专访。

直到近日中国天眼,也就是被网友们形象成为贵州“大锅”的射电望远镜建成,中国就接收到了来自外太空微弱的信号。

Steed:“突破聆听”项目正在使用包括FAST在内的一系列射电望远镜来搜寻可能来自外星文明的信号。这跟始于上世纪60年代的SETI计划如出一辙。然而SETI计划迄今一无所获,您对突破聆听项目的成果有什么期待?

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沃登:SETI计划始于19世纪60年代,由相当有名的天文学家弗兰克‧德雷克(Frank
Drake)发起,合作者还包括更加著名的天文学家卡尔‧萨根(Carl
Sagan)。但他们当时用来搜寻信号的设备相当有限,只能监听非常狭窄的射电频段。今天我们拥有的设备是全新的射电望远镜,比如中国的FAST望远镜,可以搜寻的频谱要宽广得多,这意味着我们可以监听更多不同波长的射电波。他们当年也没有搜索过光学波段,而今天我们还使用了光学望远镜,来搜寻可能的激光通讯信号。另一个进步则是我们分析这些数据的方式。现在我们对这些数据的分析要比当年精细得多,我们可以准确地分析某个特定频率的信号,并且可以同时监听100亿个不同的频率。此外,过去我们能够监听的恒星数目是非常有限的,你只能监听几百颗,甚至上千颗恒星。而现在我们要做的是监听数百万颗邻近恒星,远到上千光年以外。所以,这是一个复杂得多的巡天项目,我们可以搜寻外星人可能用来通信的更多种方法,而且可以深入到银河系中更遥远的地方。

今年可谓是中国天文学领域发展的重要一年。9月25日,有“超级天眼”之称的全球最大单孔500米口径球面射电望远镜(FAST)在贵州正式启用。

Steed:您对这一项目有什么样的期待?是有朝一日我们可以确定地证明我们发现了外星文明,还是说经过一段时间搜索以后,我们可以得出这样一个结论,在这个银河系里只有我们,并没有其他的外星人存在?

这是世界上最大的球面射电望远镜,超过位于波多黎各的阿雷西博望远镜,后者直径为350米。

沃登:我们或许永远都无法证明外星人是不存在的,因为我们不可能把整个宇宙都搜索一遍。不过随着我们深入搜索银河系的更深处,我们或许会发现一些迹象,表明外星人要么非常罕见,要么无法持久生存下去。这一点也让我们能够更好地了解我们自身可能的未来。对于人类来说,我们是否孤独,这是一个基本问题。我们希望能够开始回答这个问题。

这意味着中国能开始收听来自太空深处的无线电波,进而探究宇宙变迁、地外新星及生命体。

图片 5中国的FAST望远镜已经加入了“突破聆听”项目,开始参与搜寻可能来自外星文明的信号。图片来源:新华社

这座形如锅盖的望远镜位于贵州平塘县克度镇的喀斯特洼坑中,接收面积等于30个足球场。

Steed:就在上个星期,天文学家刚刚发现了第一颗来自于太阳系外的小行星。幸好,目前看来它只是一个天然的天体,并不是外星人的飞船。而在“突破摄星”计划里,我们希望发射数以千计高速飞行的“星芯片”飞船。如果有数以千计类似这样的小飞船闯入我们的太阳系内,您觉得我们人类现有的技术,有没有可能察觉到它们?

与前世界之最,口径300米的波多黎各阿雷西博望远镜相比,FAST的综合性能提高了约2.25倍。

沃登:以我们现有的这些技术,我们无法察觉到这些飞船,它们会在几小时内飞过我们的太阳系。我随身带了一个“飞船”,这是一块非常非常小的芯片。我们无法在几百万千米以外的太空中看见它们,所以我们不太可能知道是否有这样的飞船在飞过我们自己的太阳系。我们的技术还不足以让我们能够察觉到这一点。

FAST由中科院国家天文台主持建设,从概念、选址到建成耗时22年,造价12亿元人民币(2.45亿新元);建造始于2011年,主体工程今年7月初完工。

Steed:假设,我们要去的半人马座比邻星那边有外星人存在,而且他们的技术可能比人类的技术更加先进,他们说不定可以发现这些小飞船。未来我们发射这么多飞船到他们那里,而且速度这么快,大概达到20%光速的话,一旦被他们发现,会不会觉得我们太阳系的人类正在入侵他们,会不会引发一场星球大战?

中国天眼与被评为人类20世纪10大工程之首的美国阿雷西博望远镜相比,“天眼”的综合性能提高约10倍,堪称人类最杰出的天文望远镜。

沃登:我们肯定会把它们送上这样的轨道,让它们撞不上任何东西,跟那里的任何行星都保持一定的距离。我们推测,任何人遇到这样的情景,都会理解这些飞船只是来探测的。当然,你永远不知道外星人会作何感想。在发射任何东西过去之前,我们希望能够通过远距离观测,确定那里是否有智慧生命的存在。

有别于其他望远镜,FAST以“听”的方法运作,像耳朵般“收听”太空深处物体发出的无线电波。

图片 6“突破摄星”计划打算借助光帆,将邮票大小的芯片级探测器加速到光速的20%,以便能够在20年内抵达最邻近的恒星。图片来源:突破倡议网站

与光一样,无线电波也是一种电磁辐射,但是波长非常长,从大约一毫米到一百多公里。

Steed:“突破摄星”这个构想现在看来非常科幻,想要实现这个想法,目前来看的话,面临最大的困难是什么?

这些宇宙信号在太空中穿过遥远的距离,因此也非常非常弱。对于射电望远镜而言,口径越大可接收的信号也就越多。

沃登:存在非常多的困难,事实上我们列出了大约25项重大困难。我们认为其中3项确实非常艰巨。首先,是要能够制造出这样一台巨型激光器,功率能够达到500亿到1000亿瓦特,而且要以承受得起成本的方式来建造。今天我们大概可以建造这样的激光器,但成本肯定是承担不起的。所以我们想做的第一件事,就是开发这样的技术来实现这些激光束,让它们提供动力。其次当然就是,有了如此强大的动力,这些芯片实际上要被安置在一面光帆上,宽度可能要达到4米。这么大的动力打在光帆之上,我们需要有合适的材料能够承受得住而不至于破损。第三个困难就是,你如何把信息从半人马座南门二或者比邻星那么远的地方传回来。这些芯片上配有小型激光器,但我们必须要有能力把这些激光非常精确地对准地球,从大约4.3光年以外的地方。然后,我们还必须得检测到传回来的这些信号。我们认为,我们必须要把发射激光束所用的望远镜阵列当成接收器来使用。这些都是非常非常艰巨的问题。事实上明年开始,我们会在全世界资助一些研究来帮助我们解决这些问题。

FAST理论上能接收到137亿光年以外的电磁信号,距离接近宇宙的边缘。

Steed:未来,如果“突破摄星”项目在邻近的恒星周围找到了适合人类生存的行星,我们人类会走出去到其他恒星周围的行星上去吗?

中科院国家天文台副台长郑晓年指出,FAST突破了射电望远镜的百米极限,比德国波恩100米望远镜的灵敏度提高约10倍,比美国阿雷西博望远镜的综合性能也提高约10倍。

沃登:至少以今天我们所知的技术,我们人类还没有能力在星际之间旅行。不过或许有一天,可能在几百年甚至几千年之后,我们人类开始在银河系里扩张。我个人对此当然非常兴奋。也有其他人认为,这件事永远都不可能发生。所以,这是一个有趣的问题。向前走的第一步,是看看我们能不能先把人类制造的一些小东西送到那么远的地方去。

“FAST将可能搜寻到更多的奇异天体,用来观测脉冲星,探索宇宙起源和演化、星系与银河系的演化等。”

图片 72016年,俄罗斯富豪米尔纳在“突破摄星”项目发布会上演示“星芯片”的原型。图片来源:突破倡议网站

按计划,FAST将与中国其他五座射电望远镜组成“天眼”群“甚长基线干涉测量网”,并主导国际射电领域的低频测量网,以更好地获取天体超精细结构。FAST未来两三年也将会开放给外国科学家。

Steed:霍金教授曾经提到。我们人类不应该去寻找或者是联络外星人,反而应该尽可能跟他们避免接触。事实上,我们中国有一本科幻小说叫《三体》,也提出了类似的观点,这个宇宙当中的所有生命都应该把自己给隐藏起来,千万不要被别人发现,因为一旦被别人发现,那就只有被消灭这一种结局。而现在“突破倡议”所做的这些事情,不管跟霍金的警告还是《三体》小说里面提到的观点,似乎都刚好相反。寻找外星文明对我们人类来说,是一件好事还是一件坏事?

因此,天文学家对它有着充分的信心,认为它在探测宇宙中的遥远信号和物质、高效率开展对地外理性生命的搜索、对暗弱脉冲星及其他暗弱射电源的搜索、开展从宇宙起源到星际物质结构的探讨方面会有重大的突破,可是专家们没想到刚刚投入使用的天眼竟然就接收到了外星信号。

沃登:霍金教授是我们的资深科学顾问,所以他的话我们会非常小心地听取。事实上,我们承诺不会尝试去联络外星人,确切地说,我们只是在聆听,找找看能不能发现一些东西。我认为霍金教授和其他大多数人都会认同,在作出任何决定之前,我们至少应该先了解一些情况。所以,寻找外星人,我认为并不危险。不过,跟外星人对话可能会有危险。我们认为,如果我们发现了外星文明存在的证据,全世界都应该来讨论和商量这件事,想清楚我们是想交流沟通还是想保持沉默。目前看来,我个人的观点是,不太确定。我觉得我得先弄清楚外星文明在哪里。如果它离我们很远,远在几千光年以外,或许就没什么大问题。如果是半人马座比邻星的话……
我读过《三体》,这是一本超棒的书,事实上,这个系列都很棒。我认为,它提出了一个非常有趣的问题,就像霍金教授的观点一样。我想强调的是,我们所做的事情跟这一观点并不矛盾,我们在寻找,但并没有说话。

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图片 9《三体》小说曾经告诫我们:不要回答!不要回答!不要回答!图为《三体》系列小说的英文版封面。

当然,建造如此巨大的射电天线,只有一个目的就是研究宇宙,接收宇宙中的可疑信号。

Steed:这其实是两个问题。一个问题是,我们去寻找外星人,为这件事所作的努力,甚至发射芯片去其他恒星,这件事情对于我们人类来说,最大的意义在哪里?另一个问题是,如果有一天我们找到了外星人,这一结果对于我们人类的世界观或者是人类面对未来如何发展,会造成怎样的冲击?

不然整这么大的一个锅,仅仅是观测月球,那简直是大材小用了。阿雷西博望远镜350米直径都可对银河系范围内的天体进行监听,不用说中国的500米直径射电望远镜了。

沃登:我认为,我们之所以在做这些事情,根本原因在于这是一个科学问题。甚至不仅是一个科学问题,这还是一个哲学问题。那就是,我们是否孤独?
这是人类文明始终都在询问的基本问题之一。有人从宗教角度来思考它,还有人从哲学角度,而我们尝试从科学角度来思考,想要回答这个问题。如果我们找到了另一个文明,我们能够从中了解到的第一件事情或许就是,我们能够生存的时间可能比我们预想的要长久得多。接下来,我们或许可以考虑我们是否愿意通过某种方式去跟外星文明取得联系,又或者他们已经发出了某些信号,他们可能知道其他一些根本问题的答案,比如智慧生命如何能够长久地存活下来。我认为这非常有趣,不只是从科学的角度来看,也是出于这可能对我们自身的未来非常重要。

但是,贵州射电刚刚试运行,就收到了一个可疑宇宙信号,分析结果指出这个信号源位于1300多光年之外的宇宙深空。

Steed:您刚才说到,如果我们找到了外星人,就说明有可能我们的文明可以持续生存更长的时间。为什么这么说?

要知道这个距离仍然处于银河系中。银河系的直径有10万光年,距离地球1300多光年的位置还真的不远。

沃登:我倾向于认为,找到外星人会帮到我们,能让我们对前途保持乐观。我们正面临许多挑战,比如环境,比如冲突,但如果我们知道某个地方还有另一个文明存在,或许他们要比我们先进得多,他们通过了那些挑战,撑过了他们的“童年时光”……
有时候知道你自己可以长大成人,这本身就是有帮助的。

信号源有着很强的脉冲特点,这组电磁波信号是FAST建成后探测到的第一个可疑宇宙信号,目前科学家认为这是脉冲星所发出的规律脉冲信号,但也有研究指出,地外文明可能将自己的信号伪装称脉冲星进行深空通信,避免暴露自己的位置。

图片 10如果找到了人类以外的另一个文明,我们能够生存的时间可能就比我们预想的会长久很多。图片来源:《降临》电影海报

随后,专家们对接收到的外星信号进行了破译,当科学家们破解外形信号之后,科学家们全部大吃一惊,因为这是外星人发出的警告信号。

Steed:刚才您说过,我们需要几十年的时间才能真的把这些芯片送到其他恒星那里,即使以20%的光速,也需要20年时间才能飞过去,数据传过来又需要更长的时间。这可能是人的一辈子都完成不了的事情,更何况我们现在只是在做一个预先的研究。对于这么长时间之后才有可能看到真正结果的一件事情,现在科学家去努力参与其中,是抱着什么样的预期?是想尽一份自己的力量,还是希望能够看到最终的结果?

外星人竟然发出了警告信号,这让科学家们十分震惊,随后科学家们猜测可能是外星人害怕暴露自己的位置,因此发出了警告信号。

沃登:我们之所以想达到这么快的速度,达到光速的20%,原因之一就在于,这样才能把这些芯片(的运行时间)缩短到科学家的所谓科学生涯之内。它们花20年时间抵达最近的恒星,再花4年多一点的时间把信号传送回来,这对于科学生涯来说并非不可接受。今天,当我们执行空间任务对外太阳系进行探测时,也要花上十几年时间才能抵达那里。我认为关键在于,我们希望这样的任务能够在一段合理的时间内取得结果,当然我们必须先开发出相应的技术,这可能也要花上几十年的时间。我今年68岁,我父亲今年97岁,我希望我能够活得够久,不只看到我们建成这样一套系统,或许还能活着看到它们传回结果。今天的许多年轻科学家将有能力拥有这些新技术,并在有生之年里看到最终的结果,对此我相当乐观。

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Steed:有很多年轻的科学家,甚至一些还没有成为科学家的年轻人,是我们果壳网的忠实读者。对于他们,您有什么讯息想要传达?

对于外星人发出警告信号,科学家们表示理解,因为突然出现另一个文明,必然会引起对方的警惕。

沃登:我的讯息是,未来是不可思议的。20世纪见证了人类开始成为跨太阳系的种族,我认为21世纪我们将启程前往银河系。你们将迎来一个不可思议的未来。

因此,专家们计划发射一些和平的信号反馈给外星人,向外星人表达善意。

图片 12本文作者Steed和沃登的合影。部分对谈内容剪辑成了视频,点这里观看。

当然,一些人会疑问科学家们是否对来自外太空的外星信号进行了追踪以及定位,如果这样做的话,很可能我们就确定了外星人的所在。

就在这几天,著名科学家霍金表示和俄罗斯商人共建的监听计划将首次对半人马座阿尔法星进行监听,以确定这里是否有地外文明存在。

霍金作为监听计划的重要成员,再次发出了警告,希望世界上能够监听到宇宙信号的射电望远镜不要回答任何可疑讯号。在不明白对方意图的情况下,不要暴露人类文明的存在。

事实上,霍金的观点获得了大多数天文学家的支持,宇宙之大必然有地外文明存在,不见得拥有星际航行技术的地外文明有义务帮助人类发展航天技术。

不过,科学家们表示这次收到的外星信号的波纹已经被记录下来,这对于我们再次寻找对方提供了方便。

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