本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定反映《大众科学》的观点
许多读者回应了我的银河挑战（在本系列的第一部分中提出），提出了许多很酷的想法。挑战在于向遥远的 alien 解释我们关于左和右的概念；或者像理查德·费曼所说并在第二部分中描述的那样，通过电话向火星人解释。
在这里，我将回顾提出的解决方案，并讨论如何在实践中实施它们。我将重点关注“简单”的解决方案，即那些诉诸于对物理对象的共同经验的解决方案，无论是观察星系的配置还是与相同的电磁波相互作用。在后续文章中，我将讨论更棘手的问题，即向与我们没有这种共同经验的 alien 解释我们关于左右螺旋运动的概念。那时，我们所能做的就是参考物理定律，据我们所知，物理定律在我们宇宙的任何地方、在整个空间和时间中都相同。
Kimballk 和其他人建议使用星系作为参考点。为了确定空间的方位，除了我们的银河系之外，我们还需要三个星系。这四个星系不应位于同一平面上（这意味着尤其是不应有三个星系对齐）。鉴于所有这些假设，我们可以将我们星系的中心定义为原点，并将连接它与三个星系的线定义为我们的 x、y 和 z 轴。一旦我们有了这样一个标记的参考系，就可以很容易地谈论左右螺旋运动，例如。
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_jeremy 提出的一个变体是，一个先进的文明应该能够在整个星系中散布无线电信标。通过参考这些信标，可以为定向坐标系构建轴。
事实上，甚至没有必要将信标放置得彼此太远——只要距离足够远，像阿雷西博这样的优秀射电望远镜就能够区分它们。
不幸的是，在整个星系中向所有方向广播信号所需的功率将是巨大的，因此正如 @therealtinasky 和其他人建议的那样，每个人都参考大自然免费提供的信标可能会更便宜：脉冲星。脉冲星的旋转频率可以从很远的距离以极高的精度和准确度进行测量。
jtdwyer 指出，我们的 alien 朋友可能知道我们的星系，银河系，正在旋转。它的旋转本身并没有定义 3-D 空间的方位，但如果与“上”和“下”的概念配对，则可以：为此，我们可以选择另一个星系的方向，例如，我们可以说仙女座星系是“上”。（仙女座星系，或任何其他星系，都不会很有帮助，因为星系只是从我们的有利位置看到的任意恒星群：alien 可能不知道我们在说什么。）
另一种区分“上”方向的方法是指向星系相对于宇宙微波背景的运动，这甚至可以从其他星系中检测到。（正是通过检测星系相对于 CMB 的相对运动，天文学家发现了被称为暗流的奇怪且无法解释的现象（我为科学新闻杂志撰写的故事）。
现在介绍我最喜欢的解决方案之一，这是我的朋友 David Harris 向我提出的，并且几位读者，从 KWillets 开始，也很快想到了：alien 可以在无线电信号上施加圆极化。以下是它的工作原理。
正如名称所示，在空间中传播的电磁波由振荡的电场和磁场组成。这些振荡彼此成 90 度角，并且每个振荡都与波的传播方向成 90 度角。如果电场和磁场振荡的方向始终相同而不是随机旋转——例如，如果电场始终垂直振荡——则该波称为线极化。
在圆极化波中，场的方向随着波的传播而连续旋转，呈螺旋运动。正如我在本系列的第一部分中提到的，螺旋运动定义了 3-D 空间的方位。
通常，无线电天线发射线极化波，但构建圆极化无线电天线并不困难。因此，我们可以向我们的 alien 发送右手螺旋波，并告诉他们，“这就是我们所说的右手”。
为了以正确的方式拾取我们无线电波的方位，alien 必须建造一个接收天线，以区分左旋和右旋圆极化。一种简单的方法是将天线杆以 90 度角彼此放置，但也要放置在不同的平面上，彼此间隔信号波长的四分之一。当波的电场与第一根杆对齐时，alien 的设备将在那里记录一个最大电场，例如，向上。
在同一时刻，在波长的前四分之一处，电场将向左或向右旋转 90 度。如果它向右旋转，则该设备将记录一个朝该方向的最大电场，并且 alien 将知道我们已发射具有右手螺旋运动的波。相反，如果该平面上的电场向左旋转，则运动将是左手螺旋。
怀疑论者可能会问，alien 如何知道我们所说的电场是什么意思？在地球上，我们的惯例是电场指向从正电荷到负电荷的方向；电子通常被称为负电荷，它们在与电场相反的方向上加速。地球上的工程师可以通过测量天线上感应出的小电流来知道电场的指向。所以这很容易！只需告诉 alien 他们天线中的电子应该朝哪个方向移动。
不过，怀疑论者说，这里有一个微妙之处。什么是电子？我们可以通过告诉 alien 电子是围绕原子运行的东西，并且它们比带正电的对应物物质子轻约 2000 倍来解释我们对电子的概念。但是，如果 alien 完全由反物质制成怎么办？在遥远的地方可能存在反物质星系并非完全不可能。在反物质世界中，围绕原子运行的小东西将是反电子，也称为正电子，它们将在电场的方向上加速，而不是相反的方向。
幸运的是，我们建造天线的说明会给出完全相同的结果，无论 alien 是由物质还是反物质制成的。在后一种情况下，alien 对电场的概念将与我们的概念相反。但是，当我们的电场向右旋转 90 度时，它的邪恶反物质双胞胎也以相同的方式旋转！
阅读本系列的下一篇文章：为什么没有南北之分
本文是关于手性的系列文章的一部分。以下是本系列的所有文章：
建议阅读
新的左右对称宇宙：从镜像反射到超弦的对称与不对称：第三版修订版。作者：马丁·加德纳。2005年。
宇宙的手性。《大众科学》，第 262 卷，第 108-115 页；1990 年 1 月。作者：Roger A. Hegstrom 和 Dilip K. Kondepudi。
谁要吃 alien 比萨？在其他世界，生物化学可能会有不同的发展方向。《科学新闻》，第 172 卷，第 7 期，第 107 页起；2007 年 8 月 18 日。作者：Davide Castelvecchi。
Alien 图片由 lauren/Open Clip Art 提供