您是否曾担心过神秘力量窃听您的电话,监听您的私人对话?嗯,天文学家为您带来一些好消息:不会是外星人用他们的耳朵(或者他们进化出的任何听觉感官器官)来打扰您的私事——除非他们在资助射电天文学家方面做得比我们好得多。 即使那样,他们也必须真的离得很近才行。
从事 SETI——搜寻地外文明计划——的科学家们长期以来一直在思考如何探测地球以外的生命。假设存在技术先进的外星人,他们可能试图与我们交流,或者他们可能只是意外地将无线电能量泄漏到宇宙中。无论哪种方式,我们能接收到他们的信号吗? 解决这个问题的一种方法是将问题反过来:我们知道我们向太空广播了多少能量。 考虑到我们自身的技术水平,我们能探测到来自数光年之外的这种信号吗? 如果可以,那么也许我们也能听到外星人的声音。
SETI 科学家们主要将精力集中在无线电波上,因为无线电波很容易产生;任何年轻的技术文明都会很快意识到这一点——毕竟,我们就是这样做的。 它们可以以很大的功率发射,可以编码大量信息,并且可以轻松穿过弥漫在我们本地太空环境中的无数尘埃和气体云。 它们是星系间通信的理想选择。
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过去已经进行过这种研究; 1978 年发表在《科学》杂志上的研究考察了我们的电视信号和军用雷达,这是我们可以发送到太空的最强大的传输信号。 当时,射电望远镜可以探测到分别远达 25 光年和 250 光年的辐射。 这是一个包含数十万颗恒星的空间体积。 自那以后的几十年里,随着我们转向有线电视和互联网来播放节目,我们的广播电视信号逐渐减弱。 想知道外星人是否像我们一样喜欢《露西》的日子已经过去了,恐怕。
但是,其他通信方法正在兴起,并且它们可能被证明对外星人来说更有成果,他们正在寻找另一个孤独的文明来聊天。 SETI 科学家的研究发表在《皇家天文学会月刊》上,研究了其他恒星如何探测到我们的手机使用情况。
在不深入太多技术细节的情况下,手机会发出微弱的信号,可以被附近的信号塔探测到,信号塔反过来会发出更强的信号来发送传输。 给定电话公司的覆盖范围划分为称为蜂窝小区的小区域,每个小区都配备一个或几个信号塔,可以接收附近的电话信号。
单个手机的信号强度仅为几分之一瓦,但一个信号塔发射几百瓦——大约与一个明亮的灯泡相同。 这不算多,但是有很多信号塔。 OpenCelliD,一个开放的蜂窝小区位置数据库,在全球范围内列出了数千万个蜂窝小区。 手机传输发射的总功率可以用千兆瓦来衡量。
然而,当外星人将射电望远镜指向地球时会探测到什么,这不仅仅取决于所有这些信号塔的组合信号强度。 信号塔发射的方向也很重要。 大多数人类手机用户都位于地球表面附近,因此信号塔天线配置为将其信号平行于地面发送,像草坪洒水器一样覆盖地面。 如果您在地面上靠近信号塔,您将从它那里获得强信号,但是如果您在信号塔上方,您最多只能获得微弱的信号。
信号塔的位置也很重要。 与美国的大量信号塔相比,太平洋国家/地区的信号塔非常少。 而且北半球的信号塔比南半球多,因此我们的外星朋友会根据他们的家乡恒星在天空中的位置看到不同的信号。
综合考虑,科学家们模拟了外星人从围绕三颗附近恒星运行的假想行星上看到的情况:HD 95735、巴纳德星和半人马座阿尔法星 A。 所有这些都距离不到九光年,实际上就在我们的银河系后院,最大限度地提高了任何爱管闲事的外星人的窥探能力。 这些恒星也广泛分布在赤纬(天空纬度的度量)中,这意味着这些位置的观察者将看到从不同方向看地球的样子。
结论是什么? 如果外星技术与我们相同——射电望远镜与西弗吉尼亚州 100 米格林班克望远镜一样大——那么我们的整体手机信号仍然太弱,无法从这三颗恒星中的任何一颗探测到。 下一代平方公里阵列目前正在澳大利亚和南非建造,将更加灵敏,但仍然只有探测来自数万亿公里外的地球传输所需的灵敏度的约 1%。
如果外星人与我们有任何相似之处,那么我们就可以免受窃听。 然而,从我在机场和其他公共场所度过的时间来看,很多人根本不在乎谁偷听他们的电话。 我不会说我希望外星人绑架他们,但我不是没这么说。
如果我们的银河系邻居在技术上更先进呢? 探测星际辐射的望远镜就像放在雨中的桶:桶越大,收集的水就越多。 从技术上讲,建造比我们现在拥有的更大的射电望远镜是可行的。 甚至有人认真提议在月球上建造巨大的射电望远镜。 这些望远镜将比我们今天拥有的望远镜灵敏得多,也许能够接收到来自星际距离的传输,例如我们的手机信号。
因此,外星人仍然有可能窃听我们的手机对话,前提是他们离得足够近,在天空的正确部分,并且手头(或触手或伪足)的技术比我们现在稍微好一些。 您可以决定最后这句话的哪个部分最牵强,但在任何情况下,这有很多假设。 最不可能的是他们离我们足够近; 如果他们的家园世界距离我们 1000 光年,他们将需要一个像月球一样大的望远镜才能接收到我们的传输。 这是可能的,但需要付出很多努力。
尽管如此,科学家们指出,地面手机信号塔的数量正在增加,而且我们在无线电辐射方面的亮度每天都在增加。 他们还计划扩展他们的工作,包括更强大的 5G 信号塔、雷达、卫星服务等等,以更好地了解我们向银河系宣布我们的存在有多么响亮。 还要记住,所有这一切都是为了解决我们是否能听到他们的更相关的问题。 这仍然是一个“可能”,一个模棱两可且有些令人恼火的结论。 当然,一切都取决于所有问题中最大的问题的答案:他们甚至在那里吗?
如果是这样,E.T.,请致电地球;我们热切期待您的来电。