我今天讲的主题是,是否存在外星人?能否找到他?怎样与之建立联系?当然我在这里讲的只是我本人接受的一种观点,不一定正确。

很凑巧的是在上周(12月2日和9日下午4:45~5:00左右),不明飞行物(UFO)两次光临申城,以致舆论?公众大谈UFO。据我所知,最早有报告发现UFO是在1947年。1987年上海天文台有人看到所谓的不明飞行物,福建也有人报告看到,两地看到的时间相差1~2分钟,样子都差不多。我当时考虑一下后认为可能是火箭,火箭每秒钟要飞行8公里,从福建到上海也就1-2分钟。第二天果然有报道说日本人放了火箭,这件事未报道,许多人并不知道。后来《新民晚报》说我国科学家有预见,其实没有什么预见,而是一种猜测,可能是这个东西,猜到了也没什么伟大,猜不到也没有什么丢脸。

以后有的报道就比较离奇了,说什么在西伯利亚抓了8个外星人,其中一个是孕妇,生了一个小外星人,具体时间?地点都有;紧接着这一年又有报道说15个UFO光临秘鲁;与此同时,美国有6000头牛被屠杀;当年苏联又有外星人登陆的报道,还有报道说美国某空军基地居然保存了四具外星人尸体等等。但所有这些报道都出自报纸和科普类杂志,主流的科学刊物上从来没有这方面的报道,因为没有什么科学根据。根据我的知识,这次上海所传的UFO可能是飞行器,高空飞机尾气出来,太阳光一照就有可能出现这种情况,决不会是外星人。

因为从逻辑上讲,外星人如果坐飞碟来,说明他们的水平?科技比我们高,但为什么发达的他们不同我们联系,而老躲着我们,这从道理上是讲不通的,我们人类很早希望能与其他星球上的人交流,哪怕语言不通。

实际上人类早就想让别人知道自己的存在。19世纪大数学家高斯就提出在西伯利亚划出一大的直角三角形地块种小麦,然后三边三个正方形地块种松树,通过这种方法让外星人看到。这个图案体现的是勾股定理,这种图案是不可能天然生成的,如果外星人看到了就可以知道这里有高级生命。

为了有助于大家认识这个问题,我想简单介绍一下人类认识宇宙的过程。人类认识宇宙过程大致经历三个里程碑;一是从地心说发展到日心说;二是从日心说到发现银河系,并认识到太阳是在运动的而且并非居于银河系的中心;第三是认识到银河系并非整个宇宙,宇宙中有许多类似银河系这样的星系。

第一个里程碑是哥白尼1543年建立的,这个故事今天的中学生应该都知道了。地心说在托勒密之前就有了,不过以前的地心说很简单,没有理论,只是说地球居于宇宙的中心。托勒密有一套理论,他的中心思想是地球位于宇宙的中心,地球是静止的,其他天体都围绕着地球转。这一学说也确实能解释一些天体的运动规律,且能被宗教界利用,所以统治了1400年。但由于这一学说并没有反映客观规律,随着时间的推移这一理论的缺陷日益显露,在这样的背景下哥白尼创立了日心说。

在哥白尼之前也有朴素的日心说,而哥白尼的日心说有科学涵义。这一学说认为,太阳为宇宙中心,太阳是不动的,地球围着太阳转,月亮绕着地球转,其他星球都绕着太阳转。这一学说与地心说是根本对立的,宗教界不能容忍,这就导致了布鲁诺被烧死等一系列悲壮的故事。但最终由于符合客观规律,日心说慢慢为大家接受。日心说最关键的一点是日心地动说,证明地球是动的。这一里程碑最重要,按恩格斯的说法,日心说使得自然科学从神学中解脱了出来。

第二个里程碑是认识到太阳是宇宙的中心?太阳是不动的观点是错误的。首先要提到伽利略,是他首先用望远镜观测星空。很多人以为望远镜是伽利略发明的,实际上望远镜的发明人是1608年一位荷兰眼镜商人。他是在—次偶然的情况下发现小孩在用两块透镜观察远方时物体会拉近,他意识到这是一项发明,马上做成一个观测筒,但这被用到军事上去了。而伽利略就想到可以用于科学实验,并因此作出了很多新发现,如太阳黑子?木星有卫星等。这些发现中有一项是他用望远镜发现夏夜中看见的银河实际上有许多星,而并非白茫茫一片。到1783年,威廉 · 赫胥尔发现了太阳是运动的,他根据天上恒星的运动正确地理解到这种运动有两部分,一是恒星自身在动;二是由于太阳在动。他把这两项运动分开,确认了太阳是运动的,并提出了第一个银河系模型。在这个模型里,太阳位于银河系的中心(当时认为银河系就是整个宇宙),所以太阳还是在宇宙的中心。赫胥尔是大权威,没人敢动他。到了1918年,一位美国人通过恒星分布的分析确认太阳不是在银河系的中心,而是靠近于银河系的边上;银河系直径约有10万光年,1光年约为10万亿公里;在银河系里大约有1000亿个太阳这样的恒星存在,并组成了银河系;太阳位于靠近银河系的边缘而非中心。到了1924年,哈勃确认河外星系存在,发现银河系之外还有和银河系一样的星系存在,银河系在宇宙中只是很普通的一个星系,这是第三个里程碑。

三个里程碑的每一次发现都意味着地球地位下降一次。现在我们知道宇宙中大约有1000亿个像银河系这样的称为星系的恒星系统,银河系里有1000亿个像太阳这样的恒星,其中一颗是太阳;地球是绕着太阳转的九颗行星中的一颗。至此,地球的特殊地位完全被打破了。从中也可以得出这样的结论;如果认为只有地球上才可能出现类似人这样的高级智慧生物,那就是上帝创造人的观点的翻版,因为宇宙间存在那么多的天体,何以就能断言只有地球上才有高级智慧生命存在呢?从哲学上讲,人在宇宙中间是唯一的是没有道理的,讲不通的。这是一种观点。

但地外智慧生物在哪里呢?有没有可能找到他?找起来有什么困难?

下面让我们看看生物诞生?进化所需的漫长时间。大约在35亿年前,开始出现比较高级的单细胞生物,10亿年前出现高级复杂的多细胞生物。到了4亿年前出现植物?动物;6500万年前恐龙灭绝(恐龙在地球上存活了1亿多年);69万年前出现北京人。也就是说从一个简单生命发展到高级生命的过程需要经历40亿年时间。

孕育简单生命的最早的有机分子是从哪儿来的?对此有两种观点。一种认为是地球上产生的,另一种认为是天外陨星或彗星带来的。反正有了这些东西到高级生命形成需要40亿年,这一时间是非常重要的,也就是说如果地球只存在了10亿年,那么高等生物是不可能生成的。

为了说明现代人的历史在生命演化过程中是如何短暂,让我们打一个比喻。我们假设50亿年等于一个宇宙年,一年有52个星期,而一个宇宙星期差不多等于1亿年,一个宇宙日就是1400万年。在这样一个尺度上,宇宙大爆炸大约发生在150亿年前,也就是3个宇宙年;到了第三年的一月份出现了太阳?地球,也就是说太阳的寿命是50亿年,地球是46亿年;3~4月份出现简单的单细胞生物;动植物的出现已到了11月底;恐龙在第三年的圣诞节前灭绝;北京人出现在除夕晚上11点;现代人出现在11时55分;人类开始有文字记载的历史出现在59分30秒;地球上的人口在最后1秒时间内增加了两倍;人类实施第一项射电天文计划是在12月31日23时59分597秒。这个数字表明人类掌握高科技的年代是在最近的03秒,而以前的漫漫岁月都是水平很低的。

结论是;(一)?高级智慧生物的进化大约需要40亿到50亿年间,少了不行。当然你可以反驳我;地球上生物进化需要这么长时间,其它星球上可能只要50万年。这就难说了,因为我们现在只有地球一个样本,只能根据地球来推断;(二)?在这段时间里,行星(地球)和母恒星(太阳)的状态要非常稳定。太阳?地球不能爆炸?毁灭。如果太阳的寿命只有30亿年,那也就不足以孕育地球上的生命,更谈不上高级生命了。以上两个条件必须满足。

然后我们来看诞生高级智慧生命的条件(估计银河系里有1000亿颗恒星,这个数字不太精确)。首先,生命不可能在恒星上生存但又离不开恒星的光和热,如冥王星离太阳太远,绝对不可能有生命,连火星也不行,太冷了。所以生命只能在恒星周围的行星上生存。其二,要有质量适中,而且处于壮年期的恒星(如太阳这样的恒星)。如果太阳寿命只有20亿年就不行,必须是处于壮年期(类似太阳)恒星周围的行星才有可能形成生命。好在银河系里1000亿颗恒星中大胖子很少,1%不到(质量越大,寿命越短),所以这1000亿颗恒星都可能有行星。

恒星怎么形成的呢?现在一般的看法,认为是星云在引力的作用下塌缩而成的。塌缩有两种结局,一种是形成单恒星,一种是形成双星。事实上,银河系中,双恒星要比单恒星略多。根据理论计算,双星周围行星的结局要么被这两颗星吞掉,要么被甩出去。只有单恒星旁边的行星才可能稳定,而双恒星周围不可能长期有行星。双恒星的比例比单恒星大,所以这个数字从1000亿颗下降到400亿颗,就是说有400亿颗单恒星周围可能有行星。

但恒星周围不一定都有行星,现已证明很多恒星周围没有行星。但我们现在乐观地假设每一颗恒星周围至少有一颗行星,这样至少就有400亿颗行星。另外再要考虑到有行星不等于有生物,有生物不等于有高等生物。根据生态学原理,恒星离行星的距离不能太远又不能太近,必须恰到好处;温度不能太高,又不能太低,这样才能诞生生命乃至高等生命。这一条件很严格,筛选后,符合条件的从400亿下降到100万,也就是说100万颗行星可能有生物和商等生物。

行星上必须存在合成生命必须具备的各种元素,如碳?氮,氧等。当然可能会有人说,其它星球上的情况不会与地球一样,那里的人可能是铁做的,他们可能是吸氯气,喝水银就能生存的。我个人比较倾向于认为,既然人是自然诞生的,就必然有其自然过程。所以我们目前只能假设若要形成生命,必须存在同地球上相似的合成生命的最基本元素。假定这一条件必然满足,行星数仍然是100万。

我们只有在同外星高级生物建立某种联系才有意义。从目前人类来讲,只有无线电波通讯是唯一可作长距离联络的手段。人类具备这种能力还只是近100多年的事。外星人怎么样呢?如果他们也只有100多年历史,那么他们的水平和我们差不多;但如果他们已经有100万年历史,那水平就要比我们高得多。现在外星人到底已经发展到哪—个阶段我们不知道,只能用统计的办法。但发展的前提是外星人一定要和平和繁荣,不能因为打仗而自我毁灭。在这一前提下我;们乐观假设,外星人具备发射无线电波的能力已经有100万年。100万颗行星和100万年能力相乘再除以诞生高级生命所需的40亿年,这样算下来就是250颗;行星,也就是说平均有250颗行星上的外星人有通讯能力;再假若这250颗行星在银河系是平均分布的,银河系的直径是10万光年,则可以计算出最近的一颗与地球的距离是4600光年,这一距离意味着我们发出信号传到他们那里,他们再反馈到我们这儿,一来一去就要9200年。这一天文数字表明这种联系没有实际意义。如果把这个问题再想得悲观一点,人类有文字记载的历史大概是4000年,要是外星人发送无线电波的能力也是4000年的话,这样算下来除地球外只有1颗行星上可能有高级生命。

总的来说想说明两点;第一,目前很难甚至不可能发现地外高级生命,当然再过100年随着科技的突飞猛进完全有可能得出新的结论,但至少目前很困难,甚至不可能;第二,把UFO与外星人联系起来是不科学和荒谬的。

以上所说都是在银河系的范围内,银河系之外还有河外星系,那就更远了,更难联系上了。

尽管这样,我们人类仍在千方百计考虑同外界建立联系。可以说现在科学家是在一本正经地做这件事。国际天文学家的最高学术机构——国际天文学联合会已专设了一个专门委员会——搜索外星生命委员会,专门来搜索地外文明。世界上好多架大型望远镜都在搜索,很重要的目标就是寻找恒星周围的行星,包括现在世界上最大的直径10米的天文望远镜?直径100米的无线电望远镜,这些大型设备的一项重要任务就是要找其他恒星的周围到底有没有行星?因为有没有人首先要找到行星。这些计划中最有名的是从60年代开始执行的奥兹玛计划。以上是我们地球人设法找外星人的信号。接下来是设法让人家知道我们地球的信息。1974年12月16日,波多黎各一台直径;300米的无线电望远镜向武仙座球状星团发出信号,这是一种强方向性?具多种频率的射电信号,希望这一星团的外星人接受到。为什么要向星团发信号?因为这颗球状星团内大约有100万颗以上的恒星。但我们距离这个星团有4万光年,所以即使那儿有“人”,也不知何年何月对方才能接受到这一信息。这些是通讯手段。另外是用“先驱者”和“旅行者"(都是美国人放的宇宙飞船)来沟通信息。在这两艘飞船上放置有各种地球上的信息,包括两进制信讯码地球上的各种自然声音?各种物品照片60种语言的问候语,音乐?人类的形象等等。前些年这些飞船已飞离太阳系,希望有朝一日能为外星人收到。

[江世亮]

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? 本文作者现任凯斯西部保留地大学物理系主任,正在从事物理学和天文学的交叉科学的研究。