宇宙中是否充满了喋喋不休的外星文明，还是地球只是一个荒芜宇宙中孤独的生命火花？俄罗斯亿万富翁尤里·米尔纳想知道答案，并承诺投入至少 1 亿美元来支持寻找外星智能（SETI）。 监听星际信息的努力可以追溯到 20 世纪 60 年代，但资金往往与外星人本身一样难以捉摸。 美国宇航局的 SETI 工作从 20 世纪 70 年代持续到 90 年代，耗资约 1.1 亿美元，据该机构前首席历史学家、天文学家史蒂文·迪克称，他称今天的公告是 SETI 资金的“巨变”。
米尔纳的“突破聆听”计划今天在伦敦的新闻发布会上宣布，它将为期 10 年提供资金，用于开展有望成为历史上最详尽、最深远的 SETI 计划，该计划将于 2016 年开始观测。“突破聆听”计划将由著名科学家组成的顾问委员会指导，委员会主席由英国皇家天文学家马丁·里斯爵士担任。 该计划还伴随着另一项相关工作“突破信息”，致力于制作来自人类的众包信息，这些信息或许有一天会被发送到宇宙中。 这两个计划都将通过米尔纳“突破奖”基金会新成立的“突破倡议”部门运作，该基金会颁发世界上最慷慨的科学奖项。 米尔纳在接受大众科学采访时表示：“这笔资金绝对没有任何附加条件。” “我全心全意投入到这个项目中。 如果我们在 10 年内一无所获，那么我们只能将其再延长 10 年——如果必要，再延长 20 年。 我们将坚持不懈，直到知道答案为止。”
为探索注入动力
SETI 探测来自先进宇宙文明的无线电信息的努力已经进行了半个多世纪。 1960 年，天文学家弗兰克·德雷克定期将一台 25 米射电望远镜对准附近的两个类太阳恒星——鲸鱼座 Tau Ceti 和波江座 Epsilon Eridanus，希望能接收到任何传输信号。
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与此类似的所有搜索一样，那次搜索几乎没有发现任何东西，只有毫无生气的宇宙静电噪音，但它确实激发了一次会议，这将深刻影响 SETI 的未来。 1961 年，德雷克与天文学家卡尔·萨根和其他研究人员会面，设计出了后来被称为“德雷克方程”的东西，这是一系列相互关联的变量，旨在估计银河系中健谈的技术文明的普遍程度。 尽管美国宇航局开普勒太空望远镜和其他行星搜寻项目的最新发现表明，数十亿个潜在宜居世界遍布我们的星系，但德雷克方程的实际答案仍然未知。 然而，德雷克长期以来的最佳猜测是，银河系中目前可能存在 10,000 个外星文明。
SETI 的支持者表示，挑战在于找到它们。 即使先进文明都在通过某种巨大的银河互联网在恒星之间发射电磁信息，也有几乎无穷无尽的可能波长需要调查和信号协议需要考虑。 而银河系是一个非常大的地方，几千亿颗恒星挤在一个螺旋盘中，宽度达十万光年。 信号可能来自天空的任何部分，在任何时候，以任何数量的可能波长出现。 迄今为止，SETI 的努力只在大型射电望远镜上获得了少量、分散的时间，而且它们通常“搭载”在其他科学观测上，被动地监听其他天文学家正在研究的任何目标。 德雷克曾说过，如果得知我们并不孤单是一笔宇宙大奖，那么 SETI 一直以来只买了少量的彩票。 迄今为止，寻找健谈外星人的任务有点像在海洋中舀起一杯海水来寻找鱼。 米尔纳在新闻发布会上说：“‘突破聆听’计划将远不止是沧海一粟。” “我们正在将完全不同规模的技术应用于这个问题。” 他的 1 亿美元正在购买世界上两台最大射电望远镜——西弗吉尼亚州绿岸望远镜和澳大利亚帕克斯望远镜——前所未有的观测时间。 这两台望远镜位于地球的两侧，将协同工作，提供几乎整个天空的视野。
该项目还在与加州大学伯克利分校签订合同，以开发最先进的仪器和数字信号处理方法，并购买加州利克天文台自动行星探测器 (APF) 的时间，以对以激光脉冲形式发送的信息进行光学搜索。 据加州大学伯克利分校的系外行星搜寻者杰夫·马西称，他在利克天文台和其他望远镜上进行了光学 SETI 工作，APF 将能够探测到来自 50 光年以外的低至 100 瓦的激光传输。 从透视的角度来看，这与您客厅中一个标准白炽灯泡的功率相同。
这三台望远镜将共同监测银河系中的一百万颗恒星、星系平面以及一百个附近的星系。 这项工作将覆盖比以前的计划多 10 倍的天空，扫描至少多 5 倍的频谱，速度快 100 倍，灵敏度比过去的努力高 50 倍。 伯克利的资深 SETI 天文学家、SETI@home 的联合创始人丹·沃特海默说：“这意味着我们现在可以在一小时或一天内完成过去一年所做的事情。”SETI@home 是一项分布式计算服务，它利用个人电脑上的闲置处理能力筛选 SETI 数据以寻找候选信号。 “这将使我们甚至 10 年前所做的搜索显得有些可笑，因为技术进步如此之快。” 沃特海默说，SETI 的能力每年都在翻倍，因为计算机、望远镜和接收器都在改进。 “这让您每 10 年获得一千倍的改进，每 20 年获得一百万倍的改进。 因此，我们 30 年前所做的事情将比我们明年将要做的事情差十亿倍。”
“突破聆听”计划已与 SETI@home 合作，允许公民科学家分析其最诱人的数据集，并计划免费发布其收集的信息。 大量的数据（以及为处理这些数据而开发的仪器）不仅可能成为外星猎人的意外收获，也可能成为所有射电天文学的意外收获——这一次，射电天文学将搭载在 SETI 之上。
改朝换代
在德雷克首次 SETI 搜索十年后，美国宇航局开始着手自己的 SETI 计划，但在取得 20 年的进展后，国会在 1993 年扼杀了这些努力。 今天，该机构已经接受了在火星和其他行星上寻找微生物的工作，但至少目前倾向于避开寻找外星文明这个更具争议性的话题。
在美国宇航局放弃之后，加利福尼亚州的非营利组织 SETI 研究所等私人组织继续开展自己的计划，这些计划由适度的研究资助和偶尔的慈善捐款维持。 2007 年，SETI 研究所利用微软联合创始人保罗·艾伦提供的约 2500 万美元，推出了艾伦望远镜阵列 (ATA)，这是一个由 42 个小型望远镜组成的集合，旨在用于专门的 SETI 工作。 可惜的是，资金耗尽了，将 ATA 扩展到数百个天线碟的计划也失败了。 近年来，由于缺乏资金，该阵列偶尔会被关闭，目前只能靠捉襟见肘的预算勉强维持，通常是通过开展以 SETI 为中心的程度较低的工作来维持。
尽管寻找外星文明可能是所有天文学中最具公众吸引力的话题之一，但它并不赚钱，甚至根本不赚钱，吸引新的研究人员加入该领域一直具有挑战性。 伯克利 SETI 研究中心主任安德鲁·西米恩说：“有前途的年轻科学家在研究生院及以后从事 SETI 研究的机会非常少。” “这笔资金有助于向年轻科学家传达，在这个领域开创职业道路是可能的。” 西米恩 30 多岁——在这个以资深研究人员为主的稀有领域中，他是一个罕见的例外。
米尔纳的倡议也让年长的科学家开辟了新的职业道路。 去年，天文学家皮特·沃登离开了美国宇航局艾姆斯研究中心主任的职位，去“追求私营部门长期以来的梦想”。 今天，这些梦想被揭示出来，沃登被宣布为米尔纳“突破奖”基金会的新任主席。 沃登说：“我确实相信我们正处于公私合作新时代的边缘。” “这就是我离开美国宇航局的原因——帮助实现这种合作。” 沃登说，正是他接触了米尔纳和硅谷其他敢于冒险的高科技企业家，才促使他离职，以及美国政府内部优先事项的转变。 沃登说：“这些项目能够利用世界上最好的科学仪器的大量时间，部分原因是政府对这些设施的资助有限。”他指出，美国宇航局和国家科学基金会用于天文学的预算持平或缩减，导致帕克斯和绿岸射电望远镜以及许多其他天文台都在争先恐后地寻找新的资金来源。 今天宣布的“突破聆听”计划很可能只是几个可能很快填补政府留下的天文空白的项目中的第一个。 沃登承认：“还有其他潜在的倡议正在讨论中。” “所有这些都与宇宙中生命的问题有关。”
生命问题的答案
除了米尔纳之外，今天的会议还邀请了该项目最杰出的合作者——里斯、德雷克和马西，以及萨根的遗孀安·德鲁彦，她通过与人合著两部宇宙电视连续剧，在普及 SETI 方面发挥了重要作用。 但最特别的嘉宾无疑是坐在轮椅上的宇宙学家斯蒂芬·霍金，他通过个性化的计算机生成的声音广播的预先准备好的声明向观众发表了讲话。
霍金说，揭示宇宙美丽结构的物理学革命“可以解释恒星的光芒，但无法解释地球行星发出的光芒”。 如果生命在地球上自发产生，那么它一定在看似无限的宇宙中的其他地方也无数次地产生。 他指出，“在宇宙的某个地方，或许有智慧生命正在注视着我们的这些光芒，意识到它们的含义。” “还是我们的光芒在毫无生气的宇宙中游荡——无声的信标宣布，就在这块岩石上，宇宙发现了它的存在？ 无论哪种方式，都没有更大的问题……。 一个充满技术文明的宇宙与只有一个我们的宇宙截然不同。 甚至在天文尺度上也有所不同。 这使得天文学的任务是找出答案。”
但即使像马西所说的那样，宇宙中充满了行星，并且“胀破了缝隙”，充满了细胞生物学的成分，找到外星生物的可能性也可能非常低。 马西问道：“我们中谁会怀疑基本的单细胞生命在宇宙中很常见？” “我敢打赌我的房子，在最近的一百个恒星系统中，可以找到单细胞生物，并且它们正在蓬勃发展。 或者至少我敢打赌尤里的房子。”
然而，寻找智慧生命的问题更加棘手。 尽管生命似乎只用了 5 亿年就在地球上出现，但从简单的细菌到复杂的多细胞生物又花了 25 亿年，而技术智能在这个星球上只出现过一次。 霍金说：“它可能非常罕见。” “当它进化出来时，我们只需要照照镜子就知道它可能是脆弱的，并且容易自我毁灭。”
生命起源、智能进化以及技术文明的发展和维持之间的这种“瓶颈”可能不仅对寻找外星生物构成问题，也对我们自身的未来构成问题。 如果生命在宇宙中被证明是普遍存在的，但智能和技术却极其稀少，那么可能意味着我们自己的文明在宇宙舞台上剩下的时间不多了。 许多 SETI 研究人员认为，找到其他宇宙文化的迹象将是我们了解全球文明有可能度过其不稳定的技术青春期的一种方式。 米尔纳说：“风险非常高，这就是为什么我认为我们永远不应该停止倾听。” “我们应该支持这项工作 10 年、20 年、50 年、100 年——只要需要。”
当被问及“突破聆听”计划在十年内找到外星文明证据的可能性有多大时，德雷克承认“我们没有足够的知识来回答这个问题”。 关键的不确定性围绕着他的经典方程，特别是其中一个变量 L，它代表宇宙文化的平均寿命。 如果文明平均只在其喧闹的、无线电发射的、高科技阶段存在几千年，它们就会像恒星之间闪烁的火花一样，在建立可以跨越宇宙看到的持久信标之前就燃尽了。 相反，如果它们持续更长时间，可能数百万甚至数十亿年，它们就可能遍布整个星系，并且可能无处不在，等待被发现和交流——前提是我们知道如何寻找它们。
我们自己的文明只有大约一个世纪的无线电历史，德雷克指出，由于光纤网络和数字电视等技术创新，我们的全球文化正在变得不那么嘈杂。 但我们不应必然将我们的经验推断到恒星。 德雷克说：“我们是初学者，没有经验的人。” “我们不知道我们将变成什么样。 因此，我们不能以自身为例来说明文明的可探测时间有多长……。 我们必须在黑暗中探索，并希望有像尤里·米尔纳这样的人继续支持我们，无论需要多久才能成功。”