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2013年4月27日 星期六

與小女兒談談這個宇宙 - 尋找外星人II



我說:”上次提到的法蘭克·德雷克生於1930年,他小時候便認為其他行星有可能存在生物,但礙於宗教信仰而未明說。他在1960年時首次使用無線電來搜尋外星生命,而在1961年提出著名的德雷克方程式,用來計算可能與地球接觸的高智慧文明數量(N),他試圖用一種有系統的方法去估計外星生物的存在機率。公式中有幾個重要的參數包括:星系中恆星形成的速率,有行星的恆星數量,適宜居住的行星數,發展出生命的行星數,發展出智能生物的行星數,智能生物能進行通訊的行星數,還有這種文明的預期壽命。

德雷克公式 (N代表銀河系裡可能進行通訊的文明數量)
N=R* x fp x ne x fl x fi x fc x L


R* - 銀河系裡每年誕生的新恆星數量 (銀河系有120歲,大約有3000億個恆星。所以平均每年大約出現3000/120=25個恆星)
fp – 有行星繞行恆星的比例 (20-70%)
ne – 每顆恆星擁有適合生命存在的行星數量(0.5-5)
fl – 適合生命存在的行星發展出生命的比例(0-100%)
fi – 擁有生命的行星演化出智慧生物的比例(0-100%)
fc – 擁有智慧生物的行星可以進行星際間通訊的比例(10%-20%)
L – 一個有星際通訊能力的文明持續進行通訊的平均時間()

 庭說:” 有些參數的比例從0100%,這誤差範圍會不會太大了?”
我說:”因為每一個人對此公式中的各項參數的估計值各有不同;適合生命的環境並不一定就會誕生生命,就算有,也不一定能發展為智能生物,有些人甚至認為銀河系中目前只有地球一個文明而已。再來就是科技能力的問題;我們與另一個外星文明相距至少數十光年以上,即使他們在幾百年前曾瞥了地球一眼,但我們當時都是農業社會,沒有發射出任何電波,他們就不會曉得地球上有人類,也許就從此錯失了。”

庭說:”啊,這樣好可惜喔!感覺好像漂流到荒島上的人只能看著輪船的背影遠去。”
我說:”對啊,所以科學家在1974年向太空發射阿雷西博信息,希望如果有外星文明接收到,可以知道我們的存在
庭說:”就是你上次給我看過一張圖片,裏頭包含DNA、數字、人的形狀… 說是要送到外太空給外星人看的?”
我說:”對啊,這就是阿雷西博信息,正是法蘭克·德雷克設計的喔!
阿雷西博信息是為慶祝阿雷西博天文台(位於波多黎各島)1974年改造完成,用阿雷西博望遠鏡向距離地球25,000光年的球狀星團M13發送的一串由1,679個二進制數字組成的信號,稱為阿雷西博信息。
 
庭說:”為什麼是選球狀星團M13發送啊?”
我說:因為M13是一個由數十萬顆年老的恆星所組成的龐大球狀星團,它的恆星分布比較密集,所以被地外智慧生命接收的可能性比較大。
庭說:”但外星人真的解讀得出來這些訊息嗎?
我說:我猜很難吧,畢竟那是由我們人類的思維和觀點所創造出來的訊息,我們自己也花了很久的時間才完全破解我們的象形文字啊。不過這個1,679數字很有趣喔,它只能由兩個質數相乘,也就是73x23,這是假設收到該信息的讀者會先將它排成一個直的長方形。如果是把它排成23條的橫行/73條直行(橫的長方形),它會變成白色雜訊,相反的,如果把它排成73條橫行,便可排出上圖中的一幅信息。從上到下依次為:用二進制表示的1-10十個數字、DNA所包含的化學元素序號、核苷酸的化學式、DNA的雙螺旋形狀、人的外形、太陽系的組成、望遠鏡的口徑和波長。
庭說:”好吧,法蘭克·德雷克還是很有創意的啦。
我說:實他和卡爾·薩根在1972年就共同設計了鍍金鋁板,在上面畫一男一女、太陽系、氫原子…裝在先鋒10號及先鋒11號太空探測器上,
 

 
,這也是人類首次將實體訊息送入外太空哦,這兩艘探測器都同樣在80年代離開了太陽系囉。”
 
庭說:”好可愛的圖喔!”
我說:”這圖還是由薩根的太太蓮達·沙爾士文·薩根負責繪圖的呢。
庭說:”我想起來了,爸爸曾經說過我們人類送過一張錄製貝多芬第五號交響曲到外太空…”
我說:”那是在1977年,由航海家探測器攜帶的航海家金唱片,唱片的收錄內容也是由卡爾·薩根為首的美國國家航空暨太空總署委員會所決定的。裡面包含了115幅圖像,以及多種大自然的聲音。包括浪、風、雷、鳥鳴及鯨魚的歌聲等等。另外也挑選了不同文化和年代的音樂像貝多芬第五號交響曲、美國路易·阿姆斯壯藍調等等,也錄製了55種不同語言說出的祝福句子,還有美國前總統吉米•卡特的錄音我們希望有一天會被宇宙中其他外星智慧生物所發現攔截。這就是航海家金唱片封面和唱片本身。
 


庭說:”美國前總統吉米•卡特的錄音?? 他說甚麼啊?”
我說:”只能節錄一部分,他說這是來自一個渺小而遙遠的世界的禮物,它表現了我們的聲音、我們的科學、我們的影像、我們的音樂、我們的思想和我們的感受。我們正試圖在我們這個時代生存下去,以便我們也許能進入您的時代。我們嘗試在我們的時光裡活著,或許有天會在你們的時光裡活著。….我們期望總有一天,解決了我們面對的難題後,可以聯合一起成為一個銀河系文明。這張唱片代表我們的希望、我們的決心與我們的善意在這個浩翰的宇宙
庭說:”真是又浪漫又可愛啦!!”
我說:”對啊,不過,航海家探測器將需要40,000年後,才會靠近最接近的一顆恆星。這裡的「最接近」是指1.7光年的距離,所以要是在航行途中一直都沒被發現的話,那麼金唱片就要至少約40,000年後才有可能被發現。但是因為探測器對比這個浩翰的宇宙實在是太小了,所以幾乎不可能被捕獲。而且,要是被外太空的其他生命發現的話,這也將會是在遙遠的未來。所以這張唱片比較像是一個象徵式的記錄,而不是一個認真與外星人溝通的嘗試機會。但也有人批評幹嘛讓外星人知道訊息的來源,來攻擊地球。”
庭說:”就像電影《普羅米修斯》根本就是極盡抹黑外星生物的噁心大爛片。”
我說:”我想它也是反映我們內心的恐懼和焦慮吧。”
庭說:”恐懼和焦慮甚麼?”
我說:”我們一則很期待可以在宇宙的轉角處遇到外星生命,但其實又很怕遇到惡意的外星生命因為資源爭奪啦或因為保護自己啦而消滅我們。有一本很好看的科幻小說三體》也是以這個為主題,你以後可以讀喔。但普羅米修斯》的異形好像又不大一樣,它比較像是巨大醜陋的寄生生物,靠噬食我們人體而存活長大,之後再從我們人體破胸而出造成我們人類的死亡。所以我覺得這部電影反而比較像是反映我們的另一種恐懼,恐懼那種被未知生物寄生又無能為力的焦慮。Anyway, 我是相信應該會有很多種不同樣貌的外星生物,畢竟每個星球的環境不同,適者生存的狀況下也會使得生命自然地發展成各式各樣的型態以存活下來,因此可能有異形那看起來像章魚的東西,也應該有像ET那樣可愛的外星生物。所以我們不講外星”人”囉,因為她/他不見得長得都像我們人類這個樣子。”
 
庭說:”除了向外傳送訊息,等看看有沒有外星人──呃,我是說外星生物──發現我們的存在,沒有其他方法尋找外星生物嗎?”
我說:”有啊!下次我再跟你介紹其他尋找外星文明的方法。”
 
 
 

 
 
 

 

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