外星人能收到我們的電視信號嗎？

探索 01-31

Across The Universe

Comeblack

Scorpions

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利維坦按：1999年12月31日，FOX頻道因一起電力事故造成信號中斷，然而中斷之前的信號在太空中一直傳播了1000年來到O-英仙座-VIII星（距地1000光年）。彼時星球上的統治者Lrrr正和妻子陶醉在肥皂劇中無法自拔，信號的中斷引起Lrrr的暴怒，率領異星軍隊來到3000年的地球向人類索要剩餘劇集，地球危在旦夕……

這一扯淡劇情來自動畫《飛出個未來》S01E12，類似設定在電影《超時空接觸》中也曾出現：外星人將時空機器的圖紙藏在收到的視頻信號中傳回地球，女主得以來到26光年外的織女星，開啟了人類與地外文明接觸的新篇章。

《超時空接觸》中用於接收信號的射電天文望遠鏡

在遙遠未知的某個星球上，真的有外星人用某種方式接收到我們的電視信號嗎？試想一下三個皮膚滑溜溜的大眼睛外星人陷在沙發里收看春節聯歡晚會？又或者和朋友一起吐槽科幻片中的愚蠢設定，再把《權力的遊戲》當地球人文紀錄片看？

聽起來匪夷所思，但確實有可能發生。

（文末福利現）

文/NDR

先來看看這是怎麼回事。

按照波長，我們可以將無線電波分為短波和長波兩類（手機所用的微波信號暫不納入討論範圍）——短波通信設備簡便，大多用於災難應急通信。512大地震救援中，四川短波無線電愛好者便是依靠短波通信來相互聯繫，奔赴災區。

然而一旦有大範圍傳輸的需求，則往往要用到動力更強勁的長波，這也是早期無線電視信號的傳輸首選。早年間家裡有一台西湖牌的黑白電視，估計是天線接觸不良，每次打開之後都得拗半天。至於有線電視和數字電視，都是往後的事情了。

西湖牌14寸黑白電視機，現藏於華南理工大學電視機工業博物館。

短波信號能量較弱，往往傳不出大氣電離層——要真有外星人能接收到電視信號，最大的可能便是通過長波傳輸的。

然而即便是這個「最大的可能」，也渺茫到近似不可能。早在上世紀初無線廣播誕生以來，漂浮在太空中的地球就成了懸掛在星空里一盞孤獨自轉的迪斯科燈球，一直往宇宙的四面八方發射著各種電磁信號。

然而信號的傳遞卻遵循平方反比定律，其強度與擴散距離呈平方反比關係，傳播得越遠信號就越弱，被發現的可能性也就越小。

再加上傳輸過程中面臨的星際氣體、星際塵埃干擾，即便地外文明真的接收到了來自地球的電視信號，也很有可能在宇宙背景音中忽略它——就像你在天津灣往海里扔出一顆石頭，卻無法在加州的沙灘上分辨出哪個波痕是因那塊石頭而起。

收到信號是一碼事，辨識信號是另一碼事，我們只能假設外星人有著高靈敏度的信號接收機制，同時最好也和我們一樣在仰望星空找尋生命。

2008年，NASA為紀念成立50周年，朝距離地球431光年的北極星發送了披頭士樂隊的歌曲《Across the Universe》。得知消息的前披頭士成員保羅·麥卡特尼（Paul McCartney）因此笑言道：

把我的愛送給外星人，一切順利。

歌曲《Across the Universe》發射現場。圖源：NASA

保羅可能高興得有點早，根據SETI（Search for extraterrestrial intelligence，直譯為地外智能搜尋，下文中均以縮寫SETI代替）研究中心前主任賽恩·肖斯卡克（Seth Shostak）的計算：如果那裡確實存在外星文明，他們還得恰好就有一根2.1米寬的天線，才能接收到信號——而如果想讓他們完整聽完這首歌，則需要恰好有一根805公里寬的天線。

（news.bbc.co.uk/2/hi/uk_news/magazine/7544915.stm）

根據NASA天體物理學家大衛·帕爾默（David Palmer）1998年的估算，在距離地球100光年的範圍內共有約14600顆恆星，行星的數量更是難以估計。我們卻在20世紀初就發射了第一個無線信號，這意味著我們所發出的電磁信號已經覆蓋了整個距地100光年的空間，卻依舊沒有收到任何回應。

（http://teacherlink.ed.usu.edu/tlnasa/reference/imaginedvd/files/imagine/docs/ask_astro/answers/980123d.html）

話雖如此，但比起去相信在這麼一個大範圍內都沒有地外文明的存在，大多數人更願意相信有第二個「地球」在某個宜居行星帶中孕育了生命。

繼續寄希望於電視信號顯然已經不太合適，科研人員展開了各式各樣的地外智能搜尋項目，希望依託於射電天文等技術的發展實現與地外文明的接觸，在寂靜的宇宙中尋找到另一個聲音來緩解全人類的孤獨——這大概是科學時代最浪漫的一件事了。

人類是從什麼時候開始嘗試用這種方式排解孤獨？18世紀的「數學小王子」高斯曾建議在西伯利亞苔原上種植小麥來繪製巨大的直角三角形，每條邊延展出一個正方形，以表現勾股定理的圖形來宣告地球文明的存在。

幾乎同時期的巴伐利亞天文學家弗朗茨·馮·格里蘇森（Franz von Gruithuisen）的想法更是大膽又可愛。弗朗茨有一隻小型折射望遠鏡，是他用來觀察月球的重要工具。1824年他將自己的觀察結果發表成了論文：Schr?ter月球坑北部，有著許多線性山脊呈魚骨狀分布，可能是城市「Wallwerk」的街道。論文一出，就毫無懸念地被同行以更強大的觀察工具予以反駁。

照片中所圈位置，就是當年被弗朗茨認為是城市的地方。圖源：公共領域

弗朗茨還曾提出金星存在文明的可能。他認為金星上的灰光是居民為慶祝新領袖登位而舉辦的篝火晚會（灰光：星體的暗側在夜晚呈現出的淡淡光暈）。後來弗朗茨主動推翻了自己的這個假設，轉而開始猜測那是金星人在焚林擴田……

相比之下，我們熟悉的老朋友尼古拉·特斯拉稱得上是務實派。雖然關於此人一生的傳說可能多於史實，但有一點得以證實：他曾多次明確建議用「特斯拉線圈」當作行星間通訊的諧振接收器。

特斯拉與他的特斯拉電圈。圖源：公共領域

對於地外文明，特斯拉似乎有著充足的探索熱情。1899年的時候，特斯拉甚至懷疑自己接收到了來自金星或火星的星際無線電信號，最後發現只是地面輻射。而根據BBC在1937年的報道，特斯拉在他的81歲生日當天發表了一則關於星際通訊和能量傳輸的報告，並堅信自己能憑此獲得古茲曼獎。

（註：古茲曼獎成立於1900年左右，最初的規定是將獎項及10萬法郎獎金頒發給第一個建立星際通信並取得回應的人。往後獎金每五年增加10萬法郎，將頒發給在天文學領域取得巨大進展的人。與火星的通訊被排除在外，因為獎項創立者古斯曼夫人認為：與火星建立聯繫實在太容易了）

特斯拉最後並沒有獲得古茲曼獎，正如我們仍舊沒有實現與地外文明的通信，好在至今我們仍然保有信心。

前文中提及的《超時空接觸》改編自天文學家卡爾·薩根（Carl Sagan）的同名小說《Contact》，此人也正是最著名的地外文明搜尋計劃——黃金唱片發射任務的主導者。1977年，有如向太空發去了一張名片，NASA將記載了人類文明圖像與音頻信息的黃金唱片固定在旅行者飛船外側發往太空——當時的機載計算機性能甚至不及如今一部手機。

旅行者1號，黃金唱片在其艙體外側清晰可見。圖源：NASA

2013年的時候，NASA宣布旅行者2號已經抵達太陽風鞘外的星際空間（太陽風鞘：Heliosphere，大致可以粗糙理解為太陽系與系外空間的過渡區），是已知距離我們最遠的人造物。比旅行者早5年發射的的先驅者10號也攜帶了一張鍍金盤，上面刻有地球問候信和標有地球在太陽系中位置的地圖。

只可惜本應成為最遠人造物的先驅者10號，在2003年因異常而引發減速和失聯，已被放棄，亦不知所蹤。

最遙遠、最孤獨的旅行者，卻肩負起了幫助全人類擺脫孤獨的終極使命。精衛填海式的搜尋嘗試，更大的作用在於撫慰人心，真若想實現這一偉大夙願，可能還是得靠以光速傳播的星際無線信號。

1962年——星際摩斯電碼（Morse Message）

這一發往金星的摩斯電碼，是人類歷史上的第一個外星文明搜尋無線電廣播。彼時正處於太空競賽時期，信息的發送者蘇聯人早已對金星充滿憧憬，因此在這一年發送了俄文的「世界和平」一詞去往金星，反射的信號在4分32.7秒後傳回地球。雖然只是一次雷達站的測試，但卻開創了星際無線信號傳輸的先河。

1974年——阿雷西博訊號（Arecibo message）

美國天文學家弗蘭克·德雷克（Frank Drake）在波多黎各的阿雷西博射電望遠鏡重塑儀式上，將包含1679個二進位數字的編碼信息通過望遠鏡射向M13球狀星雲。這一編碼信號被稱為阿雷西博訊號，內容包括0-9十個數字、DNA雙螺旋結構圖形等，預計需要25000年才能抵達M13球狀星雲，因此這一壯舉僅僅被視為科技進步的一次展示。

阿雷西博天文台曾經是世界上最大的球面電波望遠鏡，擴建後的直徑達到350米，這一紀錄在2016年被我國貴州500米口徑的FAST球面望遠鏡打破。圖源：美國國家天文學中心

1999年、2003年——宇宙呼喚（Cosmic Call）

德克薩斯商人、加拿大天體物理學家，俄羅斯科學家和東歐無線電工程師完成了這項任務。在被NASA婉拒之後，他們在網上找到一個位於烏克蘭的前蘇聯無線電發射器，將天線對準70光年之遙的天鵝座16（16 Cygni）發射出信號。他們甚至創造了一種「純粹的符號學交流媒介，希望任何具備最基本邏輯能力的物種都能讀懂它」。

這個非正規團隊已經將信號順利傳向了7個星座的九大星球——即便是發往最近的星球（位於仙后座的Hip 4872）的信號也要到2036年4月才能抵達。好在事情正在變得越來越有盼頭。

《宇宙語：設計一門宇宙通用語言，第一部分》，他們正是基於這本極其枯燥無味的教科書來創造通用媒介。據說這本書枯燥到作者都沒有寫第二部分。

2001年——青少年時代訊息（The Teen Age Message）

在俄羅斯無線工程與電能研究所的首席科學家亞歷山大·扎伊采夫（Aleksandr Zaitsev）的領導下，一群來自俄羅斯的十幾歲青少年參與了這次發射的內容製作，即發射內容中最為引人注意的特雷門琴演奏會，時長15分鐘。扎伊采夫堅信藝術將會成為所有星際信息的核心，因此選擇了特雷門琴來作為平滑、單一的音律產出。而這些音樂正在奔赴6個遙遠的恆星以及相應可能存在的行星系統。

青年特雷門琴演奏者Anton Kershenko與他的學生在天文台

2008年——披頭士《Across the Universe》

參見前文。

2008年——地球致辭《A Message from Earth》

項目發起人奧利·瑪格特（Oli Madgett）在某社交網站上展開了太空信息的徵集活動，參與人數逾50萬，最後挑選出501條來自互聯網的消息送上太空。創始人直言這一活動的目的是「幫助年輕人發揮想像力，激發他們思考自身所處的地球與人類影響。」信息將在2029年抵達距地20光年的目的星球格利澤581c，運氣足夠好的話，我們能在2049年得到回復。

2009年——地球問候（Hello from Earth）

信號發自美國43號太空站，目標星系依舊是距離太陽系20光年的格利澤 581行星系統。87封寫給地外文明的信，內容包括「不要吃掉我們的大腦」、「如果你來參觀，請帶上一盒牛奶」等信息。

2009年——RuBisCo蛋白質DNA序列

這是一種在植物光合作用過程中起到關鍵固碳作用的蛋白質，廣泛存在於綠色植物中，可能是全世界含量最豐富的一種酶。發起人皮特·魏格勒（Peter Weigele）博士希望能通過發射這一蛋白質DNA序列的信息，使可能存在的地外文明能夠了解地球生態系統的運行，對地球的生命獨特性心領神會。

2013年——孤獨信號（Lone Signal）

這一項目由商人皮埃爾·法布爾（Pierre Fabre）成立，藉此互聯網用戶可以以每條0.25美元的價格向距地17.6光年的Gliese 526紅矮星發送自己想說的話（限制為144字元，新用戶首條免費）。項目團隊本希望通過這種眾籌的形式在地球表面建立信號網格，向銀河系的更多方向發出信息。只可惜籌到的錢不太夠，項目開始後不久就擱淺了。

2016年——一個簡單的回應（A Simple Response to an Elemental Message）

又一個主要目的並非搜尋地外文明的星際無線信號發射項目。愛丁堡大學的藝術家保羅·誇斯滕（Paul Quast）向世人拋出一個問題：目前人類與地球環境的聯繫與互動，將促成怎樣的人類未來？最後他收集了來自146個國家的3775條有效回應，耗時866秒將其發往距地434光年的北極星。

世界各地參與「一個簡單的回應」項目人數的視覺表現。來源：asimpleresponse.org

對於這一項目，保羅將其描述為「一個人類對自己發出的自問自答題」，信號發射行為只是作為一個人類與自己對話的契機。話雖如此，但其實也不妨礙可能存在的地外文明接收到信號的可能性。

圖自項目發起人保羅。來源：愛丁堡大學

順帶一提，霍金在這次發射的幾天前還重申了自己關於「外星文明危險性」的觀點：不要向宇宙大聲呼喊，因為一些先進的外星文明可能具有與人類相同的暴力、侵略和種族滅絕的特徵。

這位現存的宇宙學大師當然不是對地外文明絲毫不感興趣，他只是覺得貿貿然主動地把地球暴露在整個宇宙中太危險了。所以大師採用了另一種可能更有效率的辦法：苟在大氣層里找尋地外文明的信號，而非主動發射。

自2016年1月開始，加利福尼亞的利克天文台就開始執行這項史無前例的搜尋任務，搜尋範圍內包含離地球最近的100萬顆恆星和100個星系。

但是人類真的太孤獨了。文明誕生之初，人類就開始創造具備「人性」的神坻，以此解釋自己的存在和消弭獨處時的落寞。而現在，我們正迫切地向宇宙發出信號，尋找另一個文明進行對話——儘管我們不確定這種舉措對於人類原生性的孤獨感是否真的有緩解作用。

畢竟在此之前我們早已開始飼養寵物、繁衍後代。人類一直在用陪伴緩解茫茫立於世的孤獨感受，因此形成了家庭、城邦，乃至整個文明。我們無法對第一個登上美洲大陸的人就他的心境變化進行採訪，但有一點應該可以確認：早期散落世界各地的人類文明孤島，現如今已然連成了互通網路——然而盛世依舊無法解決個體的孤獨本命，我們只能繼續尋找。

除此之外，我們還有科幻片。這一領域誕生了難以計數的經典巨作，在沒有找到外星人之前，我們通過產出和消費有外星人的科幻電影來寄託情感，憧憬過許許多多異星來客的樣貌——

但是在下方視頻里，你也許能找到完全不一樣的外星人。

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