中國天眼能發現外星人嗎?科學家研究:4億光年內也有可能發現

姿勢分子knowledge 發佈 2021-10-18T00:50:05+00:00

整整10年前,在我國貴州的一個山溝里,一項浩大的工程正式開建,那就是500米口徑球面射電望遠鏡(簡稱FAST),也就是所謂的中國天眼。2016年曆經5年的FAST建設完成,500米的口徑也成為了迄今為止地球上最巨大的單口徑射電望遠鏡,也是當今世界最強大的觀測設備之一。

整整10年前,在我國貴州的一個山溝里,一項浩大的工程正式開建,那就是500米口徑球面射電望遠鏡(簡稱FAST),也就是所謂的中國天眼。

2016年曆經5年的FAST建設完成,500米的口徑也成為了迄今為止地球上最巨大的單口徑射電望遠鏡,也是當今世界最強大的觀測設備之一。

FAST的竣工,到現在已經有5年的時間了。在這5年時間裡,它在脈衝星的發現和研究領域發揮了不可替代的重要作用,為全人類的脈衝星研究提供了許多寶貴的資料。

不過,對於公眾來說,脈衝星還是一種比較「遙遠」的天體——不僅僅是和地球的距離,也是指它和大家關注的焦點之間。大家更關注的,是FAST被解讀的另一大功能——發現外星人,這一點似乎更加接近普通人所能理解和好奇的範疇。

是的,FAST的確有這個功能,但直到目前,我們也沒有看到科學家利用它進行這方面觀測的報導。畢竟外星人是否真的存在,仍然是個謎,與其把太多精力放在尋找一種不知道是不是真實存在的目標上,不如踏踏實實地做好可以確定的研究領域,才對得起建造望遠鏡的資金。

這也不意味著發現外星人就不重要,畢竟如果真的存在外星人的話,我們也希望首先觀測到對方,這不僅僅是滿足好奇心的問題,更是掌握了先機。那麼,FAST到底能不能觀測到外星人呢?

最近,喬治亞提比里西自由大學的Zaza Osmanov博士進行了一項研究,他認為在一個領域,我國的FAST具有無與倫比的觀測能力,或許是發現外星人的重要途徑,那就是馮諾伊曼探測器。

馮諾伊曼探測器是以數學家馮·諾伊曼的名字來命名的設備,多年以來始終存在於各種各樣的科幻作品中。

所謂的馮諾伊曼探測器,是一種能夠在太空中自我複製的探測器,它能夠在恆星系統中尋找到原材料來進行複製。宇宙這麼大,資源極其豐富。所以,如果真的有文明存在並創造出了一個馮諾伊曼探測器,那麼這種探測器就可以以指數級的形式擴張,甚至可能在僅僅100萬年時間裡就分布到整個銀河系的各個角落。

然而,這種探測器終究只是停留在科幻作品中,科學家沒有真正在宇宙中觀測到任何疑似的馮諾伊曼探測器。不過,Osmanov認為,隨著FAST的出現,我們或將有希望觀測到它們。為了解釋這個問題,他還參考了兩個理論,第一個是卡爾達舍夫文明等級,第二個是對於能夠建造馮諾依曼探測器的文明所產生的熱量和電磁輻射的估算。

卡爾達舍夫文明等級,很多人都比較熟悉,是蘇聯天文學家卡爾達舍夫提出的概念,根據一顆星球上的文明所發展的程度分為3個不同的級別。其中一級文明可以完全控制一顆行星,二級文明可以掌控其所在的恆星系統,三級文明可以使用整個星系的能源。根據這個等級的劃分,人類僅僅是0.75級文明,連一級文明都還沒有達到。

不過,人類也未必能夠代表宇宙最先進的文明。或許銀河系的其他地方有些文明比我們出現得更早,有更多的時間發展科技,達到二級甚至三級文明,創造出馮諾依曼探測器這樣的設備。

Osmanov指出,這些散布在宇宙空間的馮諾依曼探測器會發出電磁輻射,只要我們有足夠強大的觀測設備,並且真的有這樣的探測器存在,就能夠找到它們。根據一些假設,Osmanov推測這些探測器發出的輻射應該在無線電波段,而且非常有可能就是落在FAST的觀測波段內。因此他才提出,如果有這樣的探測器,我國的FAST是最有可能發現它們的設備。

波段只是我們發現馮諾依曼探測器的一個條件,還有一個制約因素就是距離:我們到底能觀測到多遠的馮諾依曼探測器呢?

這玩意就像是小行星,代表著危險,因為一旦真的有這種探測器,就意味著宇宙中有比我們更加高級的文明,可能會對人類造成威脅。所以,和小行星一樣,越早發現它們,人類就能夠越早地做好準備,以防不測。

Osmanov根據文明可能發展到的不同等級進行了區分,推測了馮諾依曼探測器的最大輸出功率。越高級的文明,馮諾依曼探測器越多,輸出功率也大。但不論是二級文明還是三級文明,他們的馮諾依曼探測器都能夠被我們的望遠鏡觀測到。

他推測,根據FAST的觀測能力,它足以觀測到方圓16000光年內的二級文明馮諾依曼探測器。也就是說,在銀河系內,有15%的範圍內可以被我們確定是否存在由二級文明開發的馮諾依曼探測器。

對於三級文明來說,它們的探測器有著更高的輸出功率,因而也更容易被觀測,甚至超過了星系的尺度。如果有三級文明開發了這種探測器,那麼即使在4億光年以外,都有可能被我國的FAST發現,這就已經包含相當多的星系了。

目前,這篇論文發表在了預印本平台arXiv上,還沒有得到同行的評審。不過,這篇文章也算是給其他科學家們提供了新的思路,去思考外星文明的問題。

相信很多人都聽過一句話:如果人類能夠發現外星文明,那麼第一個發現的設備可能就是中國天眼。從這一篇文章的成果來看,這個說法確實很有可能是正確的。

但我們還是希望發現不了地外文明,希望人類才是宇宙中最早期最先發展的文明,否則我們就太不安全了。

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