志祺七七
2021.01.07

嗨外星人!有空來我家坐坐啊!科學家曾用什麼方法尋找外星人的蹤跡?《 七七科學探索 》EP 015|志祺七七

各節重點:
00:00 前導
01:39「PS4大特價」廣告段落
02:30 到底有沒有外星人?經典的「費米悖論」
03:35 能估算有多少外星文明的「德瑞克方程式」
04:43 外星人怎麼找?用無線電波
06:27 外星人怎麼找?對他們「自我介紹」
09:05 找到外星人是好事嗎?
10:28 我們的觀點
11:30 提問
11:49 結尾

(註)本文末含有資訊勘誤/補充



---【 影片口白逐字稿 】---


人外有人,天外...天...天外...也...也有人嗎?
在各種科幻、奇談當中,「外星人」一直是一個永不退燒的主題,
很多科學家窮極一生,就是想要找到關於外星人的蛛絲馬跡;
在好幾十年前,人類甚至已經對著外星人傳遞「自我介紹」的訊息。

今天,就讓我們一起來聊聊「外星人」吧!

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hiho~大家好,我是志祺!

神秘的「外星人」一直都是個非常受歡迎的科幻主題,從長得像人的、到長得不像人的;從外星人就在你身邊的「黑衣人 MIB」,到跨越星際就是要來殖民的 ID4 星際終結者,各種電影、影集、漫畫小說,都充滿了外星人的身影。除了形體上的想像之外,很多地球上難以解釋的古文明遺址,像是在秘魯範圍很龐大、要搭飛機才能完整看到的納茲卡線,或者埃及的金字塔和人面獅身像、復活節島上的巨大石像,也常被傳說有可能跟外星人有關。對主流科學界來說,這些遺跡通常都還無法被直接當成「外星人存在過」的證據,但即便是這樣,科學家對於這個領域,也仍舊是非常的好奇。

外星文明真的存在嗎?哪裡會有外星人?如果真的有外星人,我們要跟他們有所往來嗎?一直都是科學家們很努力研究、討論的問題。今天的影片,我們會帶大家來看看科學家的觀點,並說說 40 幾年前,人類向外星人「自我介紹」的故事。


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【到底有沒有外星人?經典的「費米悖論」】

科學史上,最著名關於外星文明的討論,出自物理學家「恩李科‧費米(Enrico Fermi)」,他是 1950 年代最重要的物理學家之一,被譽為「原子能之父」。他在某次跟幾位同事出門吃午餐的時候,說他覺得「到現在地球上還沒出現外星文明」的這件事,非常的奇怪,這個討論後來被稱為「費米悖論」。

「費米悖論」提出了一個矛盾:宇宙非常非常遼闊,存在的歲月又很長,所以早在人類出現之前,應該已經有許多外星生命誕生、並且發展了高度文明。但人類直到現在,都沒有被外星人拜訪過,這件事情怎麼看都好像不太合理。費米在這裡留下了一個問題:那些外星人都到哪去了呢?為什麼地球人都遇不到?

對於費米的問題,有人是這樣解釋的:以宇宙之大時間之長,一定還有別的外星文明,但是有可能數量很少,少到在廣大的宇宙裡,互相是遇不到的。想要確定會不會「遇到外星人」,下一個關鍵問題就是,宇宙裡到底有多少外星文明存在呢?

 

【能估算有多少外星文明的「德瑞克方程式」】

1961 年,天文學家「法蘭克‧德瑞克(Frank Drake)」提出了一個算式,用來估計宇宙裡到底會有多少個可以交流的外星智慧文明,後來的人們叫它「德瑞克方程式」。它是由 7 個參數所構成的,而這 7 個參數相乘下來的數字就是答案。在 1961 年的會議上,科學家按照當時能掌握的資訊估計,外星智慧文明的數量,大約落在 20 到 5000 萬之間。你也知道,這個範圍大到,沒什麼用。但對於科學家討論外星文明,至少是一個開始。德瑞克方程式誕生後,科學家一直試著找出上面7個主要參數的值。

最近人類對「系外行星」、也就是太陽系之外其他的行星,已經有比較多的了解,但有許多參數還是很不確定。去年2020年 6 月有個最新的研究發表,提出可能的文明數量範圍,則是 4 到 211 個。

好的,這個數字範圍好像好一些些。但是,不管推測有幾個外星文明,講究實證的科學家當然還是希望眼見為憑啦,除了紙上談兵算算數,科學家還利用各種方式,想要找到外星人。


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【外星人怎麼找?用無線電波】

自從發明了無線電波技術之後,人們有能力進行遠距離通訊。聰明的科學家想到,或許我們可以去搜尋那些,可能是由外星人發出來的電波訊號。這個工作被統稱為「搜尋地外文明計畫」,簡稱 SETI。首次完成 SETI 實驗的科學家,就是剛剛提到的德瑞克。他在 1960 年花了幾個月的時間,利用無線電望遠鏡觀測兩顆星星,分別是距地球 10.5 光年的天苑四、和 11.9 光年的天倉五。當然,沒有任何的發現。

後來的 SETI ,包括了許多大大小小的研究計畫,其中最龐大的計畫之一就是建造「艾倫望遠鏡陣列」,專門用來搜尋天空中,是不是有哪顆星球發出了不尋常的無線電波訊號。這個計畫後來被另一位天文學家「卡爾.薩根(Carl Sagan)」,寫成了小說,1997 年又被改編成一部非常經典的科幻電影《接觸未來》(Contact)。

除了「艾倫望遠鏡陣列(Allen Telescope Array, ATA)」之外,以往參與 SETI 比較出名的天文望遠鏡,還有1963年,興建於波多黎各的「阿雷西博電波望遠鏡(Arecibo Observatory)」。這座望遠鏡的口徑長達 305 公尺,在 2016 年的「中國天眼」問世之前,一直都是世界上最大的單孔徑望遠鏡。

不過,去年2020年 11 月,「阿雷西博電波望遠鏡」因為結構不穩,宣布退役,幾天之後懸掛在上面的接受器就直接砸落,整組壞光光。而位在中國貴州、口徑長達 500 公尺的「中國天眼」,2020年也開始啟動針對外星文明的搜尋計畫,所以這方面算是有了繼承者。不過阿雷西博有一點比較難取代的,是它有設計做為雷達、發射訊號的功能。早在 1974 年,天文學家就曾經利用這個功能,對外星人發射過訊息。


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【外星人怎麼找?對他們「自我介紹」】

利用「阿雷西博電波望遠鏡」傳遞的訊息,被稱為「阿雷西博訊息(Arecibo Message)」,是由前面介紹過的「德瑞克」以及「薩根」共同主持設計。它是一段用電波傳遞的密碼,有 1679 個二進位數字,可以排列成質數「23 乘以 73」的長方形圖像。

這個訊息的內容,包含了人類的 DNA 結構、太陽系等資料,有點像是個需要解密的自我介紹。欸!為什麼要傳送這個呢?我們剛剛前面說到,科學家找外星人,多半是像大海撈針一樣,看能不能剛好撈到外星人的電波,但這樣的效率極差,所以科學家也逆向思考,決定向浩瀚宇宙發射瓶中信,讓對方知道「這裡有人在找你」!

除了發射電波之外,人類也曾經送更多東西,要向外星人「自我介紹」。例如 NASA 在 1972 與 73 年發射的「先鋒 10 號」、「先鋒 11 號」,上面都有塊鍍金鋁板,刻著人類男女的圖案,以及地球的位置。欸等等,那張奧運的照片,最左邊好像有一個亮點吼?NASA 選這張照片,我想,應該已經辱華了吧!如果外星人收到之後沒有予以譴責,我們猜他們大概也要等著被抵制。

那話說回來,這個金唱片上面,除了圖片以外,還收錄了一些聲音的訊息。像是地球的自然聲響、人類的音樂,以及 55 種語言的「打招呼」。最酷的是,裡面還包含了我們非常耳熟的「廈門閩南語(Amoy Min dialect)」,wow!這個問候真的是非常有誠意!

 

那麼,這些自我介紹的計劃成功了嗎?答案是:還不知道!以航海家1號探測器來說,它前幾年才剛離開太陽系,最快也要4萬年的時間,才會抵達距離地球最近的恆星;至於「阿雷西博訊息」,當年它是朝著距離地球約「2 萬 5 千光年」的「M13 球狀星團」發射,我們知道,沒有東西能走得比光快,所以就算對方順利已讀、而且瞬回,我們最快也要 5 萬年之後才能收到回訊。

換句話說,由於宇宙實在太大,所以不管是外星人要撿到這些瓶中信的機率,或是我們成功收到回訊的機率,其實都非常渺茫。這個結論聽起來有點哀傷,但有些科學家倒是覺得,欸!這樣反而比較好!


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【找到外星人是好事嗎?】

對於外星人態度比較悲觀的科學家,最出名的大概就是「史蒂芬‧霍金(Stephen Hawking)」了。

他認為,有能力星際旅行的外星文明,如果找到了地球,有可能就會像科幻電影那樣,會為了榨取資源而殖民人類、統治地球。因此他主張要保持低調,邀請外星人來地球喝茶坐坐什麼的,都應該盡可能避免。中國作家劉慈欣的科幻小說《三體》,也呼應了同樣的邏輯。小說裡面的「黑暗森林法則」說到:由於宇宙資源是有限的,所以各文明發展到一個程度之後,都會盡可能保持低調。就像在黑暗的森林中,不讓其他猛獸發現,以免遭遇攻擊。

當然啦,也是有不少科學家抱著比較樂觀的態度。除了道德等考量,其中一個比較特別的觀點,生物學家「E.O..威爾森(Edward O. Wilson)」就主張,外星文明不太可能殖民地球,因為生物都必須仰賴生態系與微生物才能生存,但這個風險對他們來說,實在太高了。

而 SETI 研究中心主任「賽思.舍斯塔克(Seth Shostak)」還認為,如果真有超高科技的外星文明虎視眈眈,現在想「低調」,也已經來不及了!自從人類使用無線電波開始通訊,甚至是生命誕生後,開始改變地球大氣,都能讓具有高科技的外星文明,更有機會探測到地球文明的存在。所以緊張太遲啦,想怎麼做就怎麼做吧!不應該讓後世的子孫們只有擔心受怕,應該要鼓勵他們勇敢挑戰未知。

 

【我們的觀點】

卡爾‧薩根在《 接觸未來 》的原著小說有個主張,他認為如果人類能夠認識另一種智慧文明的存在,將會很快的改變我們對宇宙、以及對自己的認知,產生個大躍進之類的。

外星生命到底是怎麼樣呢?在進一步的資料出來之前,想像其實可以很多元。我們這次所討論的,都還是會搭飛船、會發射飛彈、甚至會攻擊我們的那種高科技外星人。但只要看看地球就知道,從生命誕生、到發展出科技文明,這都是漫漫長路。有些星球或許有生命,但他的形式有可能只是個細菌或蟲子,那個發展的程度,不一定有跟我們在同一個軌道或頻率,更不用說要可以看得懂我們的訊息、互相溝通。

也就是說,現階段我們對外星人各種想像,包含友善的、惡意的等等,都是我們對於人性的投射而已。真正的外星物種,或許會完全顛覆我們的認知也說不定。我們認為,這也是探索宇宙、探索科學,最有趣的地方了吧!

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好的,2014年,SETI 在聽證會上曾說過,有機會在 20 年內找到外星人。如果有選擇,你希望在有生之年遇到外星人嗎?

A: 希望,可以跟外星人交流應該很有趣。
B: 不希望,外星人有可能來者不善。
C: 外星人早就來過了。
D: 其他,留言分享你的想法吧!

最後,如果你喜歡今天的影片,歡迎分享出去,讓更多人知道「要怎麼找外星人」!
此外也可以點這邊,看看「火星探索計畫」以及「曾經登上外太空的動物」;
那麼,今天的志祺七七就到這邊告一段落,我們明晚再見囉~掰比!


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【勘誤】

大家不好意思,這支影片的腳本是2020年截稿錄影的,
所以影片中所有的「今年」,指的都是2020年喔!
(年份的勘誤已經同步更新在文章中)


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【 本集參考資料 】

→Allen Telescope Array Overview:https://bit.ly/2LcE4n1
→突然畢業了,阿雷西博天文台將永久關閉QQ:https://bit.ly/3ooDaSD
→Contact (Movie):https://bit.ly/2MycVuW
→The Golden Record:https://go.nasa.gov/2MIMKBZ
→有必要擔心外星人入侵嗎?:https://nyti.ms/2MyI69u
→銀河系至少存在36個智慧文明,真的嗎?:https://bit.ly/2JRV2Gx
→茫茫宇宙為何遇不見《異形》:找不到外星人是合理的嗎?──《科幻電影的預言與真實》:https://bit.ly/3hO7p37
→人文學科的重要性:愛德華‧威爾森《人類存在的意義》:https://bit.ly/3bij6hg
→追蹤航海家號:https://go.nasa.gov/3pVgpGd
→科學歷史回頭望 航海家金唱片:https://bit.ly/3nkkyll
→「金字塔是外星人蓋的」馬斯克發言 埃及政府怎麼回?:https://bit.ly/35fsWg4
→BBC為你梳理霍金對地球人發出的警世預言:https://bbc.in/2LwSOwA


【 延伸閱讀 】

→銀河系至少存在36個智慧文明,真的嗎?:https://bit.ly/38jItgI
→The Golden Record:https://go.nasa.gov/38m59gl
→科學歷史回頭望 航海家金唱片:https://bit.ly/3oms40F

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