去年春天的一天，弗兰克·德雷克回到位于西弗吉尼亚州绿岸的射电天文台，重复他在 1960 年作为一名 30 岁的天文学家首次在那里进行的搜寻。绿岸拥有世界上最大的可操纵射电望远镜——一个 100 米宽的无线电天线。德雷克想将它对准他 50 年前观测过的两颗类太阳恒星，鲸鱼座 τ 星和波江座 ε 星，每颗星都距离地球略多于 10 光年，看看他是否能探测到来自可能存在于绕这两颗恒星运行的行星上的任何文明的无线电传输。对于这位率先在全球范围内开展被称为 SETI（搜寻地外文明）的合作努力的人来说，这次重返观测很大程度上是象征性的。年轻时，德雷克曾半期待着能找到一个充满类似外星智慧生物业余无线电闲聊的宇宙。年长的德雷克并不期望从鲸鱼座 τ 星或波江座 ε 星那里得到任何这样的惊喜。正如一些天文学家所说，外星通讯的缺失——“大寂静”——在经过五十年的搜寻后仍然没有打破。然而，德雷克仍然坚信，SETI 取得成功只是时间问题。
“五十年前，当我进行第一次搜寻时，花了两个月的时间——在绿岸天文台进行了 200 小时的观测，”德雷克说，他现在是位于加利福尼亚州山景城的 SETI 研究所的名誉主席。“今年我回去时，他们给了我一个小时来重复实验。结果证明时间太长了。只用了十分之八秒——每颗恒星用了十分之四秒！而且搜寻效果更好了。我在更宽的频带、更高的灵敏度和更多的频道上观察了同样的这两颗恒星，只用了十分之八秒。这表明我们已经取得了多大的进步。而且改进的速度根本没有放缓。”
在过去的 50 年里，计算机处理能力大约每两年翻一番。德雷克和其他 SETI 科学家认为，在 30 年左右的时间里，计算技术的进步将使他们能够筛选来自我们星系中 2000 亿颗恒星中的足够频率，从而有合理的几率找到来自地外文明的信号。“我的猜测——‘猜测’是恰当的词——是我们星系中目前可探测到的文明数量为 10,000 个，”德雷克说。“这意味着每数百万颗恒星中就有一颗拥有可探测到的文明。”他补充说，他的估计假设一个技术文明的平均寿命约为 10,000 年。“在 20 或 30 年内，我们将能够观察 1000 万颗恒星。这就是挑战，即使它是基于猜测。”
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SETI 研究所高级天文学家塞斯·肖斯塔克说，德雷克可能过于保守。“如果这项实验有价值，它将在二三十年内取得成功，”他说。“如果它没有成功，那么我们的假设中就存在根本性的错误。如果它要发生，那很快就会发生。”
当然，德雷克和肖斯塔克的说法可能完全错误。不难找到一些天文学家，他们会将我们星系中的文明数量定为一个——我们自己。但是，如果德雷克和肖斯塔克是对的——如果我们在几十年内就能发现我们并非孤身存在于宇宙中——那又会怎样？当我们探测到来自外星智慧生物的信号后会发生什么？我们甚至可以翻译信息吗？信息中是否有可能包含能够改变我们文化的知识？回应并向来自其他世界的生物揭示我们的存在是否会很危险？
如果 SETI 科学家发现这样的信号，绝对不会发生的一件事是政府掩盖或任何形式的阴谋秘密。全世界几乎会立即得知这个消息。肖斯塔克对此确信无疑。SETI 研究所研究中心主任吉尔·塔特也是如此。他们确切地知道当他们最终找到信号时事件会如何发展，因为在 13 年前的一个六月早晨，他们认为他们已经接收到了一个信号。
彩排
这发生在早上 6 点左右。塔特当时在绿岸天文台，信号传来了。这是一组离散频率的信号，它们之间间隔均匀，在图表上看起来像一把梳子。“这显然是一个人为信号，”她说。塔特和她在绿岸天文台的同事遵循他们的协议，以排除误报。他们将望远镜从目标恒星上移开。信号消失了。他们再次对准这颗恒星。信号又回来了。通常，他们会使用位于佐治亚州伍德伯里天文台的另一台望远镜来验证信号的精确来源。但是最近闪电击中了那台望远镜，烧毁了它的硬盘驱动器。
“那是佐治亚州的农村地区，大约花了三天时间才让联邦快递把更换的驱动器送到那里，”塔特说。“与此同时，我们在西弗吉尼亚州有望远镜时间”——SETI 观测通常与其他主流天文研究并行进行——“我们将要使用它。在没有第二个观测点的情况下，我们唯一能做的就是在两颗不同的恒星之间来回摆动。”
塔特原定于当天中午飞回加利福尼亚州，她取消了航班，并给她在山景城的助手克里斯·内勒留了一条电话留言，告诉她计划有变。到了傍晚，被认为是信号来源的目标恒星开始在地平线以下落下。那时，塔特和她的团队意识到有些不对劲。尽管目标恒星正在落下，但信号的来源似乎正在上升，强度丝毫没有减弱。他们最终确定，信号来自 NASA 的一颗卫星，即太阳和太阳风层探测器 (SOHO)。
在所有这些兴奋之中，没有人记得给山景城办公室打电话，告诉他们整个事件都是误报。与此同时，卡尔·萨根的遗孀安·德鲁扬碰巧打电话给山景城，想和塔特谈论一些不相关的事情。内勒告诉德鲁扬，塔特因在绿岸天文台研究可能来自地外文明的信号而被耽搁在那里。德鲁扬立即打电话给《纽约时报》的科学记者威廉·J·布罗德。布罗德反过来又打电话给肖斯塔克以证实这个故事。
“误报的美妙之处在于你可以看到真正发生了什么，”肖斯塔克说。“它不再是理论上的了。不是持续五分钟的误报，而是你大半天都认为，也许就是它了。你有这些漂亮的协议，但真正发生了什么？人们不遵守协议。并不是说人们做了任何恶作剧或恶意的事情——你只是沉浸在那一刻的兴奋之中，媒体立即打电话给你，人们给他们的朋友发送电子邮件。”
如果信号在初步审查中幸存下来——一个很快被第二个天文台验证的信号——做出发现的天文学家将向世界各地的天文台发送国际天文联合会 (IAU) 电报——现在以电子邮件的形式发送。天文学家使用 IAU 电报相互通知对时间敏感的观测：超新星、彗星或伽马射线暴。塔特说，SETI 观测将像任何其他天文发现一样对待。“如果发生这样的事情，我们希望所有能观察到它的人都立即观察，”她说。“我们希望人们使用不同的工具，检查不同的频率，朝信号的方向观察，并尝试弄清楚它。”
验证信息
SETI 科学家认为他们大致知道外星智慧生物信号会是什么样子。为了在自然宇宙无线电发射的背景下明显地突出人为性，信号必须是窄带的，并且将大量能量集中在少数几个频率上。诸如脉冲星和星际气体之类的自然现象会以许多不同的频率喷射出无线电发射。如果天文台接收到来自天文距离的窄带信号，则信号源几乎可以肯定是人为的。
根据世界各地 SETI 研究人员自愿采用的非约束性协议，如果 IAU 天文学家确认信号是真实的，他们将随后通知联合国和各国领导人。塔特说，一些慷慨的 SETI 赞助商也将收到谨慎的感谢电话。到那时，做出发现的天文学家就可以自由地举行新闻发布会了——如果这个故事还没有泄露的话。但是即使是这些适度的约束也可能会被打破。“协议只是一个美好的想法，”肖斯塔克说。“它们就像意大利那不勒斯的红绿灯，”他笑着说。“它们只是建议。”
接下来会发生什么？一场盛大的宣布，随之而来的是头条新闻？恐慌？庆祝银河和谐的新时代？如果道格拉斯·瓦科奇是对的，那么可能以上都不会发生，除了头条新闻。瓦科奇是一位受过训练的心理学家，他在 SETI 研究所的办公室与塔特隔着走廊，并且一定拥有世界上最不寻常的职位头衔：星际信息撰写主任。
“虽然我们可能能够探测到存在一个至少最初看起来明显是人为的信号，但我怀疑即使这种说法也会受到质疑，”瓦科奇说。“会有很多人试图提出自然的解释。我认为有一天有人会宣布我们发现了地外文明，现在全世界都知道了，这种假设是错误的，因为在这个过程中会有更多的歧义。这可能类似于最近被认为是合理的说法，即在火星陨石中发现了化石证据——有趣到值得考虑，但现在让我们在接下来的几个月里观察一下。”
即使信号被确认为来自地外文明的真实传输，天文学家也不太可能在多年内从中提取任何信息。SETI 的仪器旨在搜索稳定的、周期性的窄带无线电脉冲——载波足够强大，可以在许多光年之外被探测到。脉冲本身不会产生任何信息，除了它的人为性质。任何信息内容都可能以脉冲内埋藏的幅度或频率变化的形式存在。即使是大型射电望远镜也需要反复扫描一小片天空，才能将信号脉冲建立在背景无线电噪声之上。这样做会平均掉可能包含信息的更精细的时间尺度上的调制。要解析信息，就需要比地球上最大的天线（位于波多黎各阿雷西博的 305 米天线）强大得多的天线。
“你需要大约比阿雷西博大 10,000 倍的东西，”肖斯塔克说。这样的望远镜可能不是由单个巨大的天线组成，而是由分布在很大区域并通过电子方式连接的许多较小的天线组成。建造这样的仪器需要国际合作和资金，并且不能保证信息——如果信号包含信息——能够被破译。“这不是你一夜之间就能完成的事情，”肖斯塔克观察到。“那是一个大项目。我认为我们会做的，因为——该死的——我们会想知道他们在说什么。”
余波
考虑到政治辩论和建造足够灵敏以分析信号的望远镜所需的时间，在天文学家或密码学家能够开始尝试破译来自星星的信息之前，几年时间将会过去。因此，虽然与另一种智慧生物的第一次接触本身将是所有时代最重要的科学发现之一，但缺乏关于外星智慧生物性质的任何进一步知识将限制其直接的文化影响。发现的故事会在一段时间内占据头条新闻，但当我们集体注意力不可避免地转移到其他地方时，科学家们会继续努力翻译信息。
“我毫不怀疑，收到这样的信息将是一个巨大且真正激动人心的时刻，”杜肯大学研究 SETI 研究引发的社会问题的政治哲学家查尔斯·T·鲁宾说。“但我不认为它会引起巨大的文化转变，因为外星智慧生物的概念在流行文化和科学界都很普遍。它只会证实许多人已经怀疑为真的事情。”
如果某个国家或国家集团决定建造一种仪器，让我们有机会破解外星信息，那么我们成功的可能性有多大？SETI 的早期倡导者萨根设想，我们可能会收到一本《银河百科全书》，其中充满了许多先进地外文明积累的智慧。一些 SETI 研究人员过去认为——现在仍然认为——科学语言可能为交流提供共同基础。多伦多约克大学的人类学家，SETI 后探测工作组成员凯瑟琳·丹宁对此并不乐观。
“我们遇到了一个与非面对面交流相关的不可避免的问题，那就是建立指称对象的问题，”丹宁说。“如果你和我讲不同的语言，而且我们在同一个房间里，我可以指着桌子，然后说‘桌子’，你就会推断出‘桌子’是我用来称呼那个东西的词，然后我们就可以从那里开始。这是学习语言的古老方法。如果你没有直接接触，如果你不能做那种指称练习，那么在这些最初的交流中，你所指称的是什么，始终存在疑问。科学家——特别是物理科学家和数学家——往往更倾向于认为，因为我们将处理宇宙中相同的物理结构，我们可以将这些结构用作我们的罗塞塔石碑，可以这么说，并从那里开始构建——互相发送圆周率的值，然后我们就开始了。但是人类学家往往对此不太放心。错误可能会在开始时就发生。例如，如果我给你一个信号——哔、哔、哔——那是三声还是两声？我们是在数哔声还是空格？我们内置了基本假设。”
英国利兹都市大学研究人工智能和语言结构的约翰·R·艾略特已经在为我们接收到第一条外星信息的那一天做准备。即使事实证明不可能直接翻译信息，也可能发现艾略特怀疑是所有语言基础的模式。这些模式可能会揭示一些关于发送信息的生物的本质，特别是他们的智力水平与我们自己的智力水平相比如何。
艾略特设计了一个计算机程序，将任何未知语言与 60 种人类语言的数据库进行比较。他说，所有语言都共享他所谓的“功能元素”——诸如“如果”、“和”和“但是”之类的词——这些词将语言的复杂性分解为可管理的块。“功能元素”之间的块的长度——名词、动词和其他词——提供了衡量我们认知能力的尺度。“它打开了一扇窗户，让我们了解我们嵌入信息的方式，我们构建句子的方式，”艾略特指出。“它显示了我们作为智能作者的局限性。”
艾略特说，他的计算机程序显示，所有人类语言中的功能元素通常最多相隔约九个词。假设外星智慧生物信号以 1 和 0 的二进制流形式到达，他的程序将搜索消息中的模式，并尝试识别功能元素的出现。理想情况下，该程序将通过比较我们的“如果”、“和”和“但是”的平均间隔与他们的平均间隔，为我们提供外星智慧生物智力的大致衡量标准。“任何高于 10 的值都意味着它将超过人类的认知能力，”他说。艾略特认为，他可以在几天内确定信号是否具有语言的特征；他也许能够判断它是否包含图像。“至于语义方面？我们可能永远无法解读它。”
值得冒险吗？
一些 SETI 支持者建议我们应该做得更多，而不仅仅是被动地等待信号。他们认为我们应该发送信息，让任何可能正在倾听的人知道我们在这里。去年春天，在探索频道的一个系列节目中，剑桥大学的斯蒂芬·霍金说，在不知道外面有什么的情况下发送信息可能是危险的。他警告说，掠夺成性的外星人可能会掠夺一个又一个世界的资源。“如果外星人访问我们，”他说，“结果将很像哥伦布登陆美洲，这对美洲原住民来说并不是一件好事。”
SETI 社区似乎对发送信息与安静地等待时机之间的智慧存在分歧。但无论如何，可能为时已晚。无线电和电视信号已经从我们的星球泄漏了几十年。“《我爱露西》已经传播到 10,000 颗恒星之外了，”加州大学伯克利分校的 SETI 研究员丹·韦特海默说，他帮助开发了 SETI@Home 项目，该项目允许任何人将软件下载到家用电脑，以帮助处理 SETI 数据。此外，没有理由认为外星文明不能使用地球天文学家已经用来寻找其他恒星周围行星的相同或更好的技术来发现地球。伯克利的天文学家杰弗里·W·马西在发现数十颗太阳系外行星方面发挥了主导作用，他说，到本世纪末，太空望远镜将使我们能够绘制这些世界的陆地和海洋地图。如果我们很快就要做到这一点，那么很可能外星文明——如果存在的话——也在这样做。
“比我们领先仅仅 1000 年的外星人现在就可以收听我们的对话，”马西说。“他们可以读懂我们的唇语。因此，这种被动与主动之分对我来说毫无意义。我们无法隐藏——这太疯狂了！就像蚂蚁无法躲避我们人类一样。这就像一只蚂蚁对另一只蚂蚁说，‘哦，我们最好不要说话，因为人类会知道我们在这里，他们可能会踩到我们。’不，对不起，伙计们，你们蚂蚁无法躲避我们！”
德雷克认为霍金的担忧是没有根据的，这主要是因为星际旅行可能实际上是不可能的，他认为这也回答了费米悖论，该悖论以意大利物理学家恩里科·费米的名字命名，他是第一个提出该悖论的人：如果地外文明存在，为什么我们还没有见过他们？考虑到银河系的年龄及其 2000 亿颗恒星，肯定至少有一个文明应该已经殖民了银河系。德雷克表示异议。
“为了让你了解为什么即使是非常小的任务也行不通，想象一下一艘 737 飞机大小的宇宙飞船，可能载有 50 名乘客。假设最近的宜居行星恒星只有 10 光年远，这已经很近了——只有少数恒星离得这么近。并假设你可以以光速的 10% 行驶。为什么要用这个数字？在所有关于太空旅行的讨论中，从来没有人提到过这一点，但如果你稍微快一点，大约是光速的 12%，如果你撞击到一颗小石子，撞击中的能量等于相同质量的物质在核聚变炸弹中释放出的能量。它会炸毁宇宙飞船。整个旅程中一颗小石子就会结束任务。”但德雷克认为，SETI 的有限资金应该用于搜寻，而不是广播。
马西说，费米悖论为 SETI 研究人员提出了一个真正的问题，他只看到了三种可能的解决方案。“外星人没有登陆这一事实告诉你，他们很稀有，或者太空旅行非常困难，或者这样做不值得。”
也许霍金的担忧更多地说明了我们自己，而不是我们可能遇到的任何外星人。鉴于我们自己物种的历史，谁更应该害怕接触，人类还是外星人？SETI 不可避免地反映了我们自己关于我们在宇宙中地位的梦想和夜惊。在假设其他世界上存在文明时，我们是从一个已知的例子——我们自己脆弱而卓越的存在——中进行了疯狂的推断。
但实际上，寻求联系将是一项跨越几个世纪的努力——如果我们自己的文明能够持续那么久的话。SETI 或许是我们世界历史上最奇怪、最深刻的实验。SETI 的创始人之一，已故的麻省理工学院物理学家菲利普·莫里森将 SETI 项目比作中世纪和文艺复兴时期古典古代知识的恢复，学者们为此辛勤劳作了几代人。对古代文本的耐心抄写揭示了一个已经失落的世界，并最终改变了学者们认为他们了解的世界。
总有一天，我们可能会得知我们并不孤单，而且智慧在宇宙中确实很普遍。“如果 SETI 成功了，那么智慧至少在另一个地方发生了，”肖斯塔克说。“所以它可能在很多地方都发生了。在天文学中，唯一的数字是一、二和无穷大。所以如果你得到两个，可能还有很多。这就像找到两只大象。”