外星人真的存在嗎？尋找地外文明的“天眼”
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- 時(shí)間:2012/2/18 10:22:59 來源:人民日?qǐng)?bào)海外版
“外星人真的存在嗎?”這個(gè)問題一向扣人心弦。
“真的。”英國著名物理學(xué)家史蒂芬·霍金給出的答案斬釘截鐵，他并且警告地球人不要試圖與他們交流，否則像當(dāng)年歐洲人抵達(dá)新大陸帶給印第安人無盡苦難一樣，類似悲劇將會(huì)重演。霍金的警告言猶在耳，近日，美國國防部前顧問披露艾森豪威爾總統(tǒng)曾3次秘會(huì)外星人的傳聞甚囂塵上，人們禁不住對(duì)可能存在的外星文明浮想連篇。
當(dāng)然，最終有能力揭開外星人、外星文明謎團(tuán)的，不會(huì)是什么國防部顧問或者聯(lián)邦調(diào)查局，而是天文學(xué)家。實(shí)際上，自1993年以來，全球20多個(gè)國家和地區(qū)的天文學(xué)家一直在致力于實(shí)施世界上最大的射電望遠(yuǎn)鏡項(xiàng)目——“平方公里射電望遠(yuǎn)鏡陣列”(Square Kilometer Array，簡稱SKA)，期待通過該項(xiàng)目，捕捉到關(guān)于地外文明的任何蛛絲馬跡，解開宇宙之謎。
3000個(gè)天線連成網(wǎng)絡(luò)
SKA并不是一個(gè)直徑達(dá)到1公里的射電碟形天線，而是由數(shù)千個(gè)較小的碟形天線構(gòu)成。國際SKA項(xiàng)目負(fù)責(zé)人理查德·斯基利齊表示：“這些碟形天線將采用橢圓形設(shè)計(jì)，直徑大約在15米左右，數(shù)量多達(dá)3000個(gè)。”英國曼徹斯的喬德萊爾·班克射電天文臺(tái)負(fù)責(zé)人西蒙·加林頓指出：“為了獲得與先進(jìn)光學(xué)望遠(yuǎn)鏡同樣的觀測細(xì)節(jié)，我們需要鏡面直徑100公里的望遠(yuǎn)鏡。很顯然，不可能建造一架口徑100公里的望遠(yuǎn)鏡，但可以建造一個(gè)望遠(yuǎn)鏡網(wǎng)絡(luò)，通過將它們連接在一起，達(dá)到同樣的效果。”SKA就是這樣一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，其靈敏度將達(dá)到目前地球上任何射電望遠(yuǎn)鏡陣列的50倍，解析度則將是后者的100倍。其掃描太空的速度是現(xiàn)今任何望遠(yuǎn)鏡的1萬倍。
然而，構(gòu)建這個(gè)網(wǎng)絡(luò)絕非易事。信號(hào)同步精度必須達(dá)到十億分之一秒，所需光纜數(shù)量連接在一起的長度可繞地球兩周。完成連接工作之后，電腦還要對(duì)每一對(duì)碟形天線進(jìn)行比較。每架望遠(yuǎn)鏡一秒鐘可產(chǎn)生大約20GB數(shù)據(jù)，足以在短短幾分鐘內(nèi)裝滿存儲(chǔ)量很大的電腦硬盤，因此需要當(dāng)今世界容量最大、數(shù)據(jù)處理能力最強(qiáng)的巨型計(jì)算機(jī)。
探查外星人是使命之一
探查地外文明只是SKA的目標(biāo)之一。澳大利亞射電天文學(xué)國際研究中心SKA國際合作科學(xué)家黃明女士介紹，SKA第一項(xiàng)使命是直接收集從大爆炸到星系出現(xiàn)之前這段所謂“黑暗時(shí)期”的信息;第二項(xiàng)使命是研究星系、恒星的產(chǎn)生和發(fā)展，研究充斥宇宙大部分的暗能量和暗物質(zhì)的性質(zhì);SKA有助于解釋生命的起源、幫助探查外星生命的存在，等等。
牛津大學(xué)的史蒂夫·勞林斯則希望SKA陣列能夠揭開暗能量的謎團(tuán)。他說：“SKA就像是一臺(tái)時(shí)間機(jī)器。如果能夠看得更遠(yuǎn)，所觀察到的宇宙就更為年輕，進(jìn)而了解宇宙膨脹過程。暗能量似乎加速宇宙膨脹，我們將發(fā)現(xiàn)這種能量并有可能揭開其真面目。”SKA項(xiàng)目科學(xué)家、美國宇航局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的約瑟夫·拉齊奧希望SKA陣列能夠發(fā)現(xiàn)地球以外世界的無線電信號(hào)。他說：“SKA陣列將擁有足夠的靈敏度，能夠發(fā)現(xiàn)人為產(chǎn)生的無線電信號(hào)，進(jìn)而找到一些距離我們最近的恒星系統(tǒng)內(nèi)的類地行星。也許在50年內(nèi)，我們便可發(fā)現(xiàn)另一個(gè)在科技方面與我們相當(dāng)接近的文明。”
英國協(xié)會(huì)科學(xué)和發(fā)現(xiàn)中心的伊恩·格里芬博士說：“SKA將為天文學(xué)家提供一個(gè)新工具，徹底改變?nèi)藗儗?duì)宇宙的了解。由于面積龐大，這個(gè)望遠(yuǎn)鏡將會(huì)顯示出星系令人難以置信的細(xì)節(jié)。通過研究激動(dòng)人心的神秘天體，例如黑洞，有助于檢測愛因斯坦的相對(duì)論，讓天文學(xué)家了解更多早期宇宙史。”
最佳選址即將水落石出
哪里才能安置如此巨大的射電望遠(yuǎn)鏡陣列呢?來自太空的電磁信號(hào)極其微弱，哪里才是捕捉它們的最佳地點(diǎn)呢?澳大利亞射電天文學(xué)國際研究中心主任彼得·奎恩說：“SKA的選址至少要滿足2個(gè)要求：一是遠(yuǎn)離無線電波干擾，二是足夠開闊平坦。”他解釋說：“在城市里，受晚上燈光的影響，人們很難觀測星星。同樣道理，射電望遠(yuǎn)鏡會(huì)受到無線電波干擾。因此必須盡可能遠(yuǎn)離無線電波，安裝在人煙稀少的地方。當(dāng)然，還需要足夠平坦、空曠的場地來安裝這個(gè)巨無霸。”
經(jīng)過SKA專家的評(píng)審，澳大利亞西部和南非西南部被確定為SKA的兩個(gè)最佳候選地址。今年2月，SKA將最終確定這個(gè)史無前例的鏡陣將落戶哪里。到2019年，第一期300個(gè)射電望遠(yuǎn)鏡將投入使用，屆時(shí)人類可以看到從未見過的太空景象。預(yù)計(jì)于2024年前后項(xiàng)目全部完工，2030年底全面投入使用。
