如何搜寻已逝的宇宙文明

如果它们的寿命很短,我们或许能够探测到它们遗留的遗迹和人工制品

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


新技术的发展速度通常与过去的知识成正比,导致随着时间的推移呈指数级增长。这种爆发式的发展意味着,一个文明一旦达到技术成熟阶段,很快就会通过气候变化,例如,或核武器、生物武器或化学武器等方式发展出自我毁灭的手段。这种类型的发展,在数十亿年的宇宙视角下,仅仅几百年就会显得非常突兀。如果这种自我毁灭很普遍,这或许可以解释费米悖论,即“大家都在哪里?”——并且可能意味着太空中应该充斥着已逝文明的遗迹。

因此,当探索其他恒星周围的宜居世界时,我们可能会发现一些行星,其表面被烧毁,废弃了大型建筑物,或者行星大气中富含毒气,没有任何生命迹象。更令人感兴趣的是,我们可能会发现一些在太阳系中飞行的技术遗迹,它们没有任何可检测到的功能,例如,在数百万年的旅行中失去动力并变成太空垃圾的设备碎片。

星际空间中存在多少碎片取决于技术文明的数量以及它们对太空探索的渴望程度。根据开普勒卫星数据,我们知道,大约四分之一的恒星都拥有一个适宜居住的地球大小的行星。即使只有一小部分宜居地球在其恒星的寿命期间发展出像我们这样的技术文明,银河系中也可能存在大量遗迹供我们探索。


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这个机会为太空考古学的新领域奠定了潜在基础,即研究太空中过去文明的遗迹。这个新领域将不是用铲子挖掘地面,而是通过使用望远镜来观测天空和挖掘太空进行探索。

人们可能会天真地认为这个研究方向完全是未来的。但有趣的是,第一件人造遗迹可能在过去一年中刚刚被发现,当时泛星计划巡天观测识别了太阳系中的第一个星际物体,’奥陌陌’。 十年前估计,像奥陌陌这样长度为千米级的星际小行星的数量少到几乎为零,这使得这项发现完全出乎意料。

此外,奥陌陌比太阳系中任何已知的小行星都更细长。但最令人感兴趣的是,奥陌陌偏离了人们根据太阳引力场预期得出的轨道。虽然这种偏差可能与太阳加热水冰导致脱气相关的火箭效应有关,但奥陌陌后面没有任何彗尾的迹象,并且计算表明,与观测结果相反,其自转周期应该因任何彗星力矩而发生显著变化。奥陌陌可能有个人造引擎吗?即使它恰好是一块天然岩石,正如其所指示的,它缺乏无线电传输,但从很多方面来看,这块岩石都非常不寻常。

奥陌陌的发现应该激励我们继续在太阳系中寻找星际碎片。星际物体可能不只是昙花一现的访客。其中一小部分可能会被太阳和木星投下的引力“渔网”捕获。足够接近木星的物体可能会通过引力相互作用失去轨道能量,并随后被束缚在太阳系中。事实上,最近在木星周围的逆行轨道上发现了一颗具有这种起源迹象的小行星BZ509。

由于速度太高,不可能使用现有的化学火箭追逐奥陌陌,但人们可以考虑登陆被束缚在太阳系中的星际物体的任务。虽然它们在太阳系中所有的小行星或彗星中只占极小一部分,但它们的星际起源可以根据它们在木星周围的不寻常轨道来识别,或者在彗星的情况下,可以通过对它们的彗尾进行光谱观测来识别其独特的(太阳系外)氧同位素丰度。

发现人造起源的太空垃圾的证据将为古老的问题“我们是孤独的吗?”提供肯定的答案。这将对我们的文化产生巨大影响,并为人类活动的意义增加新的宇宙视角。 发现一个因战争或气候变化而灭绝的文明,希望可以让我们团结起来,避免类似的命运。但是,如果太阳系内星际遗迹附近的雷达成像或飞掠摄影能够显示出我们文明尚未掌握的先进技术迹象,那将更加了不起。没有什么比那些发展出先进技术直至自我毁灭的文明的教训更值得我们学习了。

Avi Loeb is the head of the Galileo Project, director of the Institute for Theory and Computation at the Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian, founding director of Harvard University’s Black Hole Initiative, and the former chair of the Harvard astronomy department (2011-2020). He is a former member of the President’s Council of Advisors on Science and Technology and a former chair of the Board on Physics and Astronomy of the National Academies. He has published more than a thousand peer-reviewed papers and is the bestselling author of Extraterrestrial and Interstellar and a co-author of the textbooks Life in the Cosmos and The First Galaxies in the Universe.

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