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外星文明探測到地球,百顆恒星被人類無線電沖刷,是福是禍?


良之才良之才軟件工程師,科技領域愛好者文/良之才萬事幾時足,日月自西東。無窮宇宙,人是一粟太倉中。——辛棄疾人類對浩瀚的宇宙,似乎有著無窮無...

- 2021年7月09日10時55分
- 科學文摘 / 良之才

良之才

軟件工程師,科技領域愛好者

文/良之才

萬事幾時足,日月自西東。無窮宇宙,人是一粟太倉中。——辛棄疾

人類對浩瀚的宇宙,似乎有著無窮無盡的幻想。所以當人類發明天文望遠鏡以後,便把探索宇宙當成了事業,

人類奔赴星空,或許已成曆史必然。但人類對於宇宙是渺小的,渺小到就像糧倉中的一粒小米,甚至不能知道自己從哪裏來,怎麼得來的。

有人說,人類從細胞演化得來。也有人說,人類是太空文明創造的產物。至於哪一種說法是對的,人類現在還無法得知。但對於太空文明是否造訪過地球,科學家們似乎得到了一個意想不到的結論。

01 龐大的星際帝國

發表於《

The American Astronomical Society》(美國天文學會)的一項研究論文中,賓夕法尼亞州立大學的天文學家傑森賴特和哥倫比亞大學的天體生物學家凱萊布沙夫共同指出,

即使以最保守的文明擴張速度來估計,地外文明有可能已經在銀河中形成了一個“星際帝國”。

該團隊以其在2019年設計的擴張模型為基礎,來模擬這個過程。通過可視化的圖像,我們能看到一個孤獨的科技文明在銀河星系內部擴張的過程。在該團隊提供的圖像中,我們能看到

灰色的點代表不穩定的恒星,紫色的點代表穩定的恒星,而白色則是正在飛行途中的星際飛船。

在本次模擬中,最初的擴張進展十分緩慢,但在出現指數級增長後,該科技文明的擴張速度就加快了許多。擴張速率很大程度上會受到星系中心附近恒星密度的增加和“耐心策略”的影響。在這種擴張策略中,星際文明會耐心等待隨著星系繞軸旋轉而不斷靠近的新恒星。

“這就意味著,我們談論的不是一個快速或積極擴張的物種,也不需要曲速引擎或其他任何東西。”

也就是說,星際文明哪怕沒有研發出曲速引擎,以類似我們地球現有的科技,就能完成銀河內星系的殖民擴張。在這樣的擴張策略和條件下,該星際文明殖民整個星系內部,需要長達10億年的時間。

但對於有著超過100億年曆史的銀河系來說,這個過程能夠完成十次,或許星際文明早在10億年前就已經造訪過地球。

02 星際文明造訪地球的可能性

從地理位置上來說,我們地球是在銀河系第三旋臂的邊緣荒涼區域。如果將銀河系當成地球來看待,那麼我們的位置就是原始森林裏最不起眼的某個洞窟中。而且整個太陽系的恒星並不如銀河內部那麼密集,星際文明造訪地球,或者是造訪太陽系的可能性極低。

但地外文明在較為鄰近的行星系統上觀測人類的可能性,還是比較高的。

上個月發表在《Nature》的一篇科研報告中,天文學家確定了2000多顆恒星,可以在不久前和未來能夠探測到地球。如果有地外文明生活在這些恒星系統中,而且他們有著相似的科技水平或者更發達的科技,他們在理論上可能早就發現人類了。

在這些恒星中,還有75顆距離比較近的恒星已經被人類產生的無線電波沖刷過。

03 人類有可能成為星際文明嗎?

傑森賴特的模擬實驗雖然只是基於非常簡單的假設,但其論文報告卻加強了人類對費米悖論的理解。既然太空物種可以在沒有曲速引擎這種科幻設定就能完成星際殖民,那人類是否也可以發展成星際文明,從太陽系逐步殖民銀河系呢?理論上是可行的。

“星際殖民只需要一些我們可以實際操控的普通飛船,用類似今天的技術就可以設計出來。比如利用激光來推動太陽帆飛船,或者只需要飛船的壽命足夠長,能夠運行長達10萬年的時間,利用常規火箭和巨行星的引力彈弓就能實現擴張。”傑森賴特說道。

也就是說,人類只需要可以持續在太空航行的飛行器,就能實現星際殖民的目標。但這種飛行器即便不需要曲速引擎科技,也有很大的限制條件。

一:飛船需要有可循環科技

星際航行不是一天兩天的事情,而是需要幾萬年甚至更久的時間。如果奧爾特雲的假設成立,那麼太陽系的直徑在2-3光年之間,也就是說人類想要飛出太陽系,至少要航行1光年。而人類想要脫離地球的引力,則是必須突破第二宇宙速度11.2公裏/秒。

以這個速度來計算,人類要航行2.6萬年才能飛出太陽系,抵達另一個星系。

如何保障人類在飛行器上的吃穿用度,是令人非常頭疼的一件事情。

如果科學家們能設計出可以讓人類在漫長旅途中繁衍生息的飛船,並且能將這種“巨無霸”發射到太空,人類才有可能成為星際文明。

二:人類目前還無法解決宇宙輻射

宇宙輻射一直是人類進行太空活動的一大心病。在NASA准備在2024年進行的阿爾忒彌斯計劃中,他們計劃重返月球,並且在月球上建立可以永久居住的基地。想要建立這樣的基地可不簡單,因為月球表面有著極高的宇宙輻射,人類無法長期生活。

這些輻射可以輕松損害人類的脫氧核糖核酸(DNA),稍微嚴重點就會導致死亡。

為了對抗太空輻射,人類科學家們開始大力研究一種生命力頑強的緩步生物——水熊。事件水熊可以在5000Gy伽馬射線的輻射環境下生存,還曾在5次大滅絕事件中存活下來。打不死的小強在這位面前,只能算是個弟弟。要知道,一個正常成年人類,能承受的伽馬射線只有5-10Gy。所以細心的人就會發現,國際空間站的常客不僅僅是宇航員,還有這種模樣十分可愛的緩步生物。

除了水熊,NASA還常常舉辦itech競賽來求助來自全球的科學家。在2017年的一次itech競賽中,來自哈佛大學科研小組的辛克萊教授,則提供了一種人類常用的青春小分子(Wlnad)。

Wlnad是人類體內近一半健康因子的合成前體,主要攝取於蔬菜、肉類。但日常食物中的Wlnad含量極少,無法補充人類年齡增長而消耗掉的健康因子。而人類一系列的年齡問題,幾乎都與健康因子有關。

NASA認為,Wlnad可以修補脫氧核糖核酸的作用機制,或能應用在登月和火星登陸計劃中。

此外,對抗宇宙輻射還能從飛行器的艙壁上入手。

目前,公認最佳抗輻射的物質是氫元素。人類可以在設計飛行器艙壁的時候,使用含有大量氫元素的材質,以此隔絕宇宙輻射的侵害。或者簡單粗暴一點,可以在艙壁內部設置水牆,而水含有大量的氫元素,隔絕宇宙輻射的能力也是頗為不錯。

值得一提的是,人類目前還沒有可以作為艙壁使用的氫材質。而設置雖然可行,但對於飛船的發射、降落會產生很大問題。關於“水熊”的研究還遙遙無期,不知道美國重返月球後是否能在其身上研究出方法。最有可能實現的是Wlnad,這種物質目前在歐美東亞非常火。自從“萊特維健”等生物將其商業化後,人們開始有意識地補充Wlnad,來維持或提升體內的健康因子水平。就連我們國內的亰D,都能看到這種物質的身影。

大量的研究和使用表明了這種物質的安全性,科學家們只需要驗證其對宇宙輻射的實際作用,就能投入使用。

三:能源補充

太空旅行必不可少的還有能源。人類需要在太陽系的探索中找到宇宙中存在的能源,並且研究出太空能源的開采技術、使用技術。這樣才能在漫長的星際航行中,飛到哪補充到哪。例如在月球上含量極高的氦3,就是地球上含量極少的特殊能源。

這種能源只需要20噸,就能夠支持14億中國人用上一整年的電。

而在NASA的阿爾忒彌斯計劃中,開采月球的氦3,也是其目標之一。或許在未來,人類還能在火星等天體上,尋找到更多的能源。

從客觀理性的角度來看,人類目前想要實行超深空星際殖民,幾乎是不可能的。因為地球資源有限,人類也不團結,能夠支持大量人類繁衍生息的飛船,只存在於科幻電影、小說中。想要實現這種產物,估計還要過上好幾千年。


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