地外信息传递的暴政

与宇宙中的其他文明对话需要极大的耐心

The future ALMA array on Chajnantor

 

位于查南托的未来ALMA阵列(艺术家渲染图)

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,仅反映作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点


我们对地外通信做出的一些基本假设可能非常幼稚。详细考虑一下这种情况。你(或许作为一个物种,或许作为一个资源丰富的子集)决定向宇宙发送信号,以找出是否有其他东西在倾听、思考,并且和你一样具有技术能力。因此,你启动了你的无线电发射器,或者你的大型激光器,开始发射“你好”信息。 

如果我们的情况代表一个有用的模板,这意味着最早可能的回应可能会在约8年内到来(当然是地球年)。这假设在最近的系外行星系统中有一个回应者,在正确的时间倾听并接收到你的第一条信息,准备立即回复,愿意回复,并且能够回复一些可以识别为回应的东西。因此,你在8年后开始仔细聆听。但是什么也没有传来。所以,你继续聆听,告诉自己可能需要时间才能有人组织好回应。你继续聆听。

与此同时,你一直很忙。在过去的8年中,你一直在向下一个更远的恒星系统发送信号。但是对于这些系统,往返光传播时间增加到10年、20年、40年。在40年信息传递往返空间的球体范围内,大约有150颗恒星。


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时间流逝,你认为第一颗恒星是个失败者。但是你必须等待更长的时间才能找出下一颗恒星以及之后的恒星会发生什么。如果最早可能的回应者没有任何回应,那么你对任何随机选择的恒星产生结果的几率的评估必须向下修正。随着几率的下降,你的决心也随之下降。

如果你坚持下来,等待40年(甚至可能更长时间,以允许外星物种组织起来回应的未知延迟期),但仍然一无所获,那么你接下来会做什么?你的选择是继续向相同的恒星发送信号,或者推进到更远的恒星,或者停止。当然,你的触及范围越远,你访问的恒星就越多——因为空间的体积随着距离的立方增长而增长。但是,当实验的时间线超过任何个人的寿命时,你将需要非凡的耐心和决心。 

我认为,这非常成问题。不仅对我们来说是这样,对于任何假设的物种来说,想要通过主动呼叫来发现是否有宇宙邻居也是如此。除非你非常幸运,或者拥有完全成熟的技术物种的世界数量巨大,否则你将面临时间和意志力的巨大障碍。即使我们的星系中有十亿个健谈的物种(假设银河系中有2000亿颗恒星),在20光年半径气泡的150个系统中没有人可以交谈也可能是真的。这只是一点点运气不好,最近的150颗恒星中没有这十亿分之一——没有什么特别不寻常的。

如果我们考虑其他因素,这种情况会更加恶化。也许一个具有技术能力的物种只是在错误的时间或错误的方向上进行观察和倾听,也许一个物种在沟通能力方面“热门”的技术进化窗口很窄(出于节能和效率的原因,或者仅仅是兴趣)。也许他们只是不想回复,很高兴只倾听其他健谈者的喋喋不休。

地外信息传递(METI)的难题让我想起了太空探索中“火箭方程的暴政”。你想要走得越快(和越远),你的火箭就必须投入更多的燃料,从而给你想要射入太空的质量增加更多的质量。结果是一种收益递减(自然对数中的收益递减)。

在宇宙中发送信号,希望得到回应,似乎也有其自身的暴政;你想要增加成功的几率,但这意味着不可避免地增加你必须等待答案的时间。 

虽然我没有看到明显的解决办法,但这确实意味着一件事。SETI(搜寻地外文明计划)的经典想法——倾听来自其他地方的信号——确实有一个压倒性的优点;信号可能即将从可观测宇宙中的任何地方到达我们,而无需等待时间。假设至少有一些物种非常吵闹,或者已经决定他们不在乎METI的暴政。

由于我们自己可能同时属于这两个阵营,我认为我们可以谨慎地保持乐观。

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