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如果真有外星生物,那麼人類要如何與其交流

外星人之間如何溝通信息

如果真有外星生物,那麼人類要如何與其交流

我們人類說出的話可以使空氣振動,因而產生聲音,聲音又通過空氣傳播到對方的耳朵里。

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但是,某些動物卻用另外的方式來交流信息。比如,有些昆蟲用化學信息素,也就是氣味來交流信息,

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水母可以探測到次聲波,

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蝙蝠可以探測到超聲波。

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這樣就給我們提出一個問題:外星人可能跟我們的生命形式不一樣,它們是用什麼來交流信息的呢?也許它們不是用聲音,而是用次聲波或者用超聲波?

不論是人類還是外星生命,使用自然的方式都沒有辦法把信息進行遠距離傳輸。這就需要用科學上的創造來彌補自己感官的不足。為此,地球人類發明了無線電通訊設施,這些設施包括電話機、電報收發機、傳真機以及網路,它們工作的基本原理都源於電子的發現。

但是,我們必須認識到,電磁波是一個很大的家族,

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這個家族的成員有紅外線、紫外線、x射線和伽馬射線等。

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每一種波譜都可以向外界傳遞信號,比如,利用紅外線原理,人們建造了紅外望遠鏡,可以從紅外波段獲得遙遠天體的信息;利用x射線,人們可以得知人體內的情況;紫外線也可以告訴我們天體的信息。

考察了這些波譜的特性以後可以認為,外星人使用這些方式通訊的可能性極小,這些波段基本不適合智慧生命傳遞信息的需要。在遠距離傳輸這個問題上,最好的方式還是使用電磁波,這就是人類熱衷於用無線電尋找外星人的原因。

但是必須意識到,單單是無線電,它的頻段也是很寬的。人們還需要研究外星人使用的是什麼頻段,如果接收裝置採用的頻段不同,就無法接收到它們的信號。就如同使用收音機,必須要調到一定的頻率才能接受到某個電台的節目。外星人所選擇的頻率與我們通訊的頻率一定會有些差別,人們認為,它們很可能是採用氫元素的21厘米譜線來進行星際通訊的。

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氫的21厘米譜線,是由星際間氫元素的中性分子產生的。它們可以穿越星際塵埃,不會被星際物質吸收,所以理智的外星人可能會選擇這個頻率來進行星際通訊。無線電派建造起來的射電望遠鏡群,永遠不停地指向太空,它們的主要工作就是在這個頻段接受外星人的信號。

向外星人發「光報」

要想給外星人發「光報」,我們必須要做一項工作,那就是研究如何把一組信息融入到一束激光中去。現代科學技術距離這一步已經不遠,2001年的諾貝爾物理學獲獎項目就讓我們看到了實現它的一縷曙光。

將一些鈉原子變成一團蒸汽,注入試驗用的小容器內,就變成了一團鈉原子云,它們幾乎可以具有一個原子的特性。

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這些鈉原子云在周圍磁場的約束下,可以懸浮在容器中。這裡的溫度接近絕對零度,可以說它是宇宙中最冷的地方,這樣就創造出了玻色-愛因斯坦凝聚態。

這些凝聚態的物質經過其他激光的照射處理以後,再用一束波長很短的脈衝光照射這些凝聚態鈉原子云。當激光的光子進入到懸浮著的原子云時,奇蹟就出現了:光的速度變慢了,它的前端像蝸牛那樣緩慢穿過這團原子云,這時的速度只有真空中光速的兩千萬分之一,比一輛汽車的速度還慢。

這並不是我們所需要的,我們所需要的是看看脈衝光能否在其中停留。試驗是成功的,光子可以在凝聚態中停留。更奇妙的是,它還可以使這束光分成幾段,就如同用一把刀把棍子剁成幾節一樣,它們都停留在這樣的鈉原子云中。

用玻色一愛因斯坦凝聚態把光凍結,是一項了不起的成就。

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就如同人們操縱電子一樣,實現了光子的捕獲、存儲和釋放,於是我們就可以把一些特定的信息加入到一束脈衝激光中去,實現了光通訊。這樣我們就可以向外星人發「光報」,當外星人從星空中接收到一束脈衝激光的時候,它們就會格外注意;如果它們發現這束激光有些不同尋常,含有一組信號的時候,它們也就知道了我們的存在。

如何與外星人交流

星際間的居民接收到這樣的信息,也許並不難,難的是如何實現語言的交流,這就要有一種大家都能明白的星際語言。

在我們地球上,兩個從來沒有接觸過的民族語言是不通的,他們可以拿出一些實物並發音來相互學習對方的辭彙,進而弄懂對方的語言。但是,在星際交流中,雙方不能面對面交流,要想弄懂對方的一些基本辭彙是一件很不容易的事情。

一些來自世界各地的科學家、天文學家、畫家、音樂家在巴黎舉行了一個研討會,研討的內容就是如果見到了外星人,我們如何與它們聊天?我們應該跟它們聊什麼?我們不要像見到一個語言不通的老外那樣呆若木雞。

這是一個由各行業精英參加的會議,會議的主持人是美國搜尋地外文明協會的負責人,討論的話題涉及科學的各個方面,更涉及哲學。他們在試圖研究星際語言的問題。

一名畫家建議,每一種色彩都有一定的波長,把這些色彩波長轉化成數學公式,就能實現與外星的交流。這實際上就是一個對外星生命不甚了解的藝術家的胡話。試想,如果外星人是色盲.它們很難理解各種顏色是什麼意思,當然更不可能理解由此產生的數學公式。

還有人建議,用音樂作為輔助手段,幫助外星人理解我們的意思。這也依然沒有實際意義,試想,如果外星人不需要聲音來交流.它們也當然不懂音樂。還有人談到了代數通信法和模擬人類生理反應的計算機系統。這似乎有了一些普遍意義。

建造星際語言

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外星人跟我們初次接觸,一定不會談些鍋碗瓢盆之類的無聊話題,它們跟我們談論的將是宇宙的有關話題。所以要想創造出所有科技文明都能明白的星際語言,我們還得從宇宙的最根本特性入手。

有關微觀世界的知識告訴我們,組成物質的最小顆粒是原子,原子組成了各種化學元素,自然界中有92種元素,連同人工建造的元素加起來,有118種。

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為了研究的方便,人們把它們分成三種「基本」粒子,分別叫做中子、質子、電子。

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有關量子理論告訴我們,空間中還有比它們更小的粒子,包括十幾種輕子、幾十種介子、幾十種重子和超子以及它們的多種共振態。這些物質充斥在宇宙的所有角落裡,一種有文明的生命必然會認識到自然界的這些基本粒子以及它們的特性。

這些粒子的數量足夠多了,用它們作為建造星際語言的基本辭彙,應該是最合適不過的了。用它們創造出來的語言辭彙,也必定可以在星際文明中具有廣泛的通用意義。

當然,在交流的過程中,度量單位的使用是至關重要的,你跟它談米、談光年、談千克,它們不可能知道這樣的度量單位的實際意義,我們還得從微觀世界入手。

有科學家提出以核子為基礎制定長度、時間和質量的計量單位,這樣的單位被稱為自然單位。以一個核子的大小為度量長度的單位,稱為1費米,也就相當於10

除此之外,還有一些基本常數,比如光速、普朗克常數、萬有引力常數、基本電荷電量、電子的質量、質子的質量以及弱相互作用力和強相互作用力,它們都可以與化學元素一同組成星級語言的基本辭彙,最可貴的是,這些簡單的辭彙也可以代表我們的科技水平。聰明的外星人看到這些單詞,很快就會一通百通。

星際「光報」的接收系統

當然,我們目前還沒有辦法創造出這樣一套星際語言系統,但是,比我們高明的外星人可能早就考慮了這個問題。或許它們已經創造出了這樣的語言系統,正在向我們發射激光脈衝信號,所以我們還要考慮接收系統。

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按照常規的想法,建造這樣的激光通訊系統一定很複雜,我們目前的科技水平完全達不到這樣的標準。但實際上它一點也不複雜,我們現代的大型天文望遠鏡已經具備了這樣的功能。

自從望遠鏡製造出來以後,它的口徑就朝著越來越大的方向發展,最大的望遠鏡口徑已經可以達到10米。最重要的是,它們都不是單台工作,而是由多台望遠鏡組成陣列,作為一個系統聯合工作。

之所以這樣做,是因為光的特性。我們知道,光子具有波動性,利用不同的設施來接收它就會發現,它能產生干涉作用,也就是光波的相位變化。也正是這種干涉作用,可以告訴我們許多來自光的信息。

相距很近的兩台望遠鏡接收同一束光信號,就會觀察到干涉現象,這樣就可以檢驗一束光的各種特性,包括最主要的脈衝現象。這也是激光接收裝置必須具備的功能。現代大型望遠鏡已經具備了這種接收功能,在這種思路的指導下,人們已經開始了尋找外星人的工作。美國普林斯頓大學有一個業餘天文興趣組織,每當夜幕來,臨的時候,他們的望遠鏡就指向天空。其實,他們並不是觀測某個天體,他們是在尋找外星人發來的信號。真正從事這項工作的目前還只是一些業餘天文學家,美國普林斯頓大學的幾位化學和物理學教授就是領頭人。雖然經費也是來自社會的捐助,但是他們都願意無償地為這項有意義的工作奉獻自己的力量。與當年無線電派的大張旗鼓不一樣,這項工作的開展是靜悄悄的,它還沒有引起人們充分的注意。但無疑,這是一個新的方法。

現在,那些希望發現太陽系以外行星的科學家也在有意無意地做著這樣的事情。

那些類似太陽的恆星,可能會擁有行星,外星人可能會生活在那裡。望遠鏡對準這樣的恆星,讓接收到的光波進入到探測器,從而檢驗光波的變化,這樣可以發現它是否有行星。

在這個過程中,當我們的科學家發現一束脈衝光波的時候,就會仔細地觀察這個脈衝信號的波峰和波谷。如果這個信號很有規律的時候,它可能是脈衝星;當它看起來毫無規律的時候,天文學家就要考慮,這是不是一組很有意義的信號。

這個時候,我們就要考慮,它可能是外星人在尋找它們的知音。如果確實是這樣的話,我們就該不勝欣喜。

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