中国“天眼”真能探测到外星文明信号？我们约刘慈欣聊了聊

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樓主

發表於 2021-6-3 21:07:05

有一天，我们也许会谦卑地发现，我们跨越遥远的星际空间，加入了一个更加古老的智慧生命大家庭，在漫长的时间旅程中成为同行者。

本文作者系《大西洋月刊》高级编辑罗斯·安德森（Ross Andersen），在参观中国“天眼”前，和著名科幻作家刘慈欣畅聊了关于外星接触的看法。

今年1月，著名科幻作家刘慈欣受中国科学院之邀前往贵州，参观新近落成的500米口径球面射电望远镜（简称FAST）。

这台望远镜被誉为“天眼”，是世界上最大的射电望远镜，其口径是美国阿雷西博射电望远镜的两倍。

“天眼”拥有极高的灵敏度，哪怕间谍卫星没有传递信号，也会被它发现，但它主要用于科学研究，其中包括一个非同寻常的用途：

它是世界上第一台为监听地外文明无线电信号而定制的旗舰级望远镜。如果外星文明信号在今后十年从天而降，中国很可能会第一个听到。

从某些方面来说，刘慈欣受邀参观“天眼”并不出乎意料。

在中国，他对[color=rgb(68, 68, 68) !important]宇宙事务有很大的发言权，就连中国政府的航天机构有时也会征求他的建议。刘慈欣可以说是中国科幻界的元老，被其他中国作家尊称为“大刘”。之前，中国科学院的工程师曾把“天眼”建造进度的最新资料发给他，并附上字条，感谢刘慈欣对他们的启发。

但从另一个角度来说，刘慈欣受邀参观“天眼”，也令人感到有些意外。

关于人类与外星文明首次接触的危险性，他的著作中有大量描写。

他警告称，“这种异类”可能即将出现，导致人类灭绝。他在《三体》英文版后记中写道：“也许再过一万年，人类注视的那片星空依旧空旷而寂静，但也许明天我们醒来就会发现，地球轨道上停着一艘月球般大小的外星飞船。”

为探测地外文明信号而定制的中国“天眼”

在《三体》第二部的结尾，一个主要角色道出了这部小说的深刻思想。

他说，没有哪个文明应该向宇宙宣布自身的存在。得知其存在的其他任何文明将把那个文明视为扩张的威胁，像所有文明都会做的那样，消灭他们的竞争对手，直到他们自己被科技更先进的文明消灭。

这种冷酷无情的宇宙观被称作“黑暗森林理论”，因为它把宇宙中的每个文明都视为隐藏在黑暗森林里的猎人，仔细倾听对手发出的沙沙声。

刘慈欣说，“它看起来像是科幻小说里的东西。”
今年夏天，我前往中国参观“天眼”，但我先到北京和刘慈欣见了一面。我想知道在参观“天眼”时会看到些什么。听了翻译的转述，刘慈欣停止了吸烟，脸上浮现出笑容。

“它看起来像是科幻小说里的东西。”他说。

一周后，我乘火车离开上海。随着列车深入内陆，摩天大楼和起重机越来越少。看着绿油油的稻田和茫茫的雾气，不禁令人想起古代中国的辉煌：汉语被亚洲很多国家采用；发明了硬币、纸币和火药；打造了至今仍在发挥灌溉作用的水利系统。

中国著名科幻作家刘慈欣

中午时分，我们抵达了贵阳车站。第二天早晨，我雇了名司机送我去“天眼”。一路上可以看见一座座小村庄、一辆辆摩托车和一些行人。有些楼房已有几百年历史，有些则是新修的，作为“天眼”工程的拆迁安置房。

搜寻地外文明（SETI）常常被斥为一种宗教神秘主义，甚至在科学界也是如此。

大约25年前，美国国会通过了参议员理查德·布莱恩（Richard Bryan）提出的预算修正案，取消了美国SETI计划的财政拨款。布莱恩说，他希望“不要再用纳税人的钱去寻找什么火星人”。结果，全球第一台把SETI作为主要科学目标的世界级射电望远镜出现在了中国，而不是美国。

SETI确实和宗教有一些共同点。

它的推动力来自于人类对联系和超越的深深渴望，它关系到人类的起源、自然的原始创造力和我们在宇宙中的未来。美国国会为何觉得SETI不值得资助，原因不得而知，但要知道，美国政府以前非常乐于投入巨资去探索未知，哪怕有些现象存在与否都还无法确定。发现黑洞和引力波的科学项目耗资巨大、旷日持久，而且都是在目标仅仅只是推测存在的情况下开始的。智慧生命能在行星上进化演变，达尔文已经证明这不是推测，而是事实。SETI或许是达尔文进化论提出的最令人着迷的科学项目。

即便没有美国政府的资助，眼下，SETI也在全球范围内复兴。

2015年，俄罗斯亿万富豪尤里·米尔纳（Yuri Milner）自掏腰包，拿出1亿美元投资加州大学伯克利分校的一个SETI项目。这支团队一天之内进行的SETI观测比十年前一整年进行的观测还要多。2016年，米尔纳又拿出1亿美元投资了一个星际探测器项目：拟建于智利沙漠中的巨大激光阵列将发出光束，把数十个极薄的探测器发射到4光年之外的半人马座阿尔法星，以便近距离观察其行星。米尔纳对我说，这些探测器携带的相机也许能发现“新大陆”。

上述SETI项目的团队负责人安德鲁·西蒙（Andrew Siemion）正在研究这种可能性。

当初“天眼”还在修建的时候，他就去过，一来想为今后的共同观测打下基础，二来也是想欢迎“天眼”团队加入日益庞大的射电天文台SETI合作网络。

去年秋天，在美国的一个射电天文台，我和西蒙一起进行夜间SETI观测时，他滔滔不绝地讲起了“天眼”。他说，“天眼”是世界上最灵敏的射电望远镜，而无线电“被普遍视为地外文明信号发射器最有可能使用的技术”。

在我前往中国之前，西蒙提醒我说，“天眼”周边的道路很难走，但如果我的手机信号开始变得不稳定，就说明我快要到了。“天眼”附近是无线电静默区，以免科学家把杂散的电磁辐射误当成来自深空的信号。超级计算机仍在筛查此前SETI观测期间收集到的数十亿个误报信号，其中大多数是人为技术干扰所致。

司机正要掉头回转的时候，我的手机信号终于开始衰减，最后彻底消失。从贵阳出发到现在，我们在路上已经走了五个小时。

世界上没有哪个文明的天文学传统比中国更加连绵悠长。3500多年前，中国的朝廷官员就用象形文字，把宇宙天象记录在龟甲和牛骨上。中国完全有理由把自己视为青铜时代文明的唯一幸存者，而古巴比伦文明、古希腊文明甚至古埃及文明，都已成为历史的尘埃。

公元前14世纪，甲骨文中关于日珥的最早记载

在1954年出版的《中国科学技术史》第一卷中，英国汉学家李约瑟（Joseph Needham）提出了一个问题：尽管中国古代对人类科技发展做出了很多重要贡献，但科技革命为什么没有在中国发生？这个问题被称为“李约瑟难题”。伏尔泰也很奇怪中国古代的几何学为什么停滞不前，日心说为何是从西方传入中国，而不是反过来。他认为原因在于儒家对传统的强调。其他历史学家则将之归咎于中国极为稳定的政治环境。中国的广袤大地被一个又一个漫长的王朝所统治，技术活力反而比不上四分五裂的欧洲。那时的欧洲，一小块土地上可能就有10多个国家，连年冲突不断。研制原子弹的“曼哈顿计划”告诉我们，战争的风险可以磨砺科学的思维。

不管是什么原因，中国在科技方面渐渐落后于西方，结果付出了沉重的代价，被西方列强用坚船利炮敲开国门，签订了一系列不平等条约，被迫割地赔款。

中国从痛苦中领悟到，辉煌的科学成就可以让国家拥有巨大的威望。
上世纪80年代实行改革开放后，中国才重新获得了地缘政治力量。邓小平对科学和技术有着近乎宗教般的敬意，这种情绪在今天的中国文化中依然炽烈。中国的研发支出有望在2020年之前超越美国，但科研的质量参差不齐。

中国的科学发展能否赶上西方？这还是个未知数。

中国从痛苦中领悟到，辉煌的科学成就可以让国家拥有巨大的威望。当苏联发射首颗卫星并将人类送入太空时，当美国宇航员把星条旗插上月球时，中国只能做一名旁观者。

以前，中国主要致力于应用科学，现在，它开始将大量资源投入到基础科学。中国还把目光对准了火星。在21世纪的技术赞歌中，恐怕没有什么能比中国宇航员踏足火星的高清照片更能代表中国的崛起，如果说有更好的代表，也许就是人类与外星文明的第一次接触。

在距离“天眼”16公里处的一个安全检查站，我将自己的手机交给了保安。保安把手机锁进安全室，然后把我领到两个金属探测器前，好证明我没有携带其他任何电子产品。另一位保安开车载着我驶过一条狭窄的小路，来到一个Z字形阶梯前。沿着山腰登上800级台阶，就到了一个可俯瞰“天眼”的平台。

射电天文学家南仁东在今年9月去世前，一直是“天眼”工程的技术负责人，也是这个项目的灵魂。正是他的努力，才使得这台望远镜专门被用来搜寻地外文明。自上世纪90年代初提出“天眼”工程的概念以来，他就一直参与该项目。他利用卫星图像，从中国喀斯特山区的洼地中，挑出了几百个适合修建“天眼”的候选地点。

除了微波（比如宇宙大爆炸的微弱余晖）以外，无线电波是最弱的电磁辐射形式。地球上所有天文台一年内捕捉到的无线电波总能量，还比不上一片雪花落在地上时释放的动能。所以，在收集这些微弱的信号时，需要设立静默区。出于这个原因，中国打算有朝一日在月球背面建立射电天文台，因为那里是比地球上任何地方都更适合的静默区。也是出于这个原因，在过去一个世纪里，射电天文台被建在人迹罕至的地方，远离流光溢彩的城市。同样出于这个原因，南仁东才在远离尘嚣的喀斯特山区为“天眼”选址。这些石灰岩山脉高耸突兀，呈锯齿状，被亚热带植物覆盖，是保护天文台免受风力和无线电噪音干扰的天然屏障。

接收器将利用自身灵敏的算法，从满天星斗的数十亿无线电波中，寻找外星文明的信标。

列出候选地点清单后，南仁东跋山涉水，亲自到现场去勘察。来到大窝凼洼地的中央，他感觉自己就像站在一个大致对称的巨碗的碗底，四周群山环绕，围成了一个几乎完美的圈，堪称大自然鬼斧神工的杰作。历时二十载，耗资1.8亿美元后，南仁东准备好用“天眼”进行第一次观测，按照天文学家的说法就是“开光”。他把“天眼”对准了一颗超新星发出的微弱辉光。大约1000年前，超新星首次爆发时异常明亮，被中国古人记录下来，称之为“客星”。

“天眼”校准后，将开始扫描更大的区域。眼下，西蒙的SETI团队正在跟中国合作研制一种仪器来分析这些图像，这将大大扩展人类对外星文明的搜寻范围。

西蒙告诉我，他对观测银河系中央的密集星场尤其感兴趣。“那是个很有意思的地方，可能存在先进文明。”他说。考虑到星体的绝对数量和一个超大黑洞的存在，“如果你想向银河系发射一群探测器的话”，那是个理想的地点。西蒙的接收器将利用自身灵敏的算法，从满天星斗的数十亿无线电波中，寻找外星文明的信标。

刘慈欣对我说，对于“天眼”能否发现外星文明的信标，他表示怀疑。按照他的设想，在遵循“黑暗森林法则”的宇宙中，没有哪个文明会发出信标，除非这种信标是“死亡纪念碑”，向全宇宙通告，发送者即将灭绝。如果某个文明面临另一个文明的入侵、即将被伽马射线暴烧成灰烬，或者因为其他某个自然原因而走向灭亡，那么它可能会利用最后一点能源储备，向附近最有可能孕育生命的行星，发出垂死的哭喊。

就算刘慈欣是对的，“天眼”无望发现外星文明的信标，但它仍旧非常灵敏，足以听到地外文明窃窃私语的微弱电波——那些本不是为了让别人听到而发出的电波，比如地球表面不断传出的飞机雷达波。如果地外文明确实是“沉默的猎人”，那么，追踪这种“泄露”辐射就是一种明智的举动。夜空中的很多星或许都被这种微弱的泄露辐射所包围，每个泄露辐射都代表了地外文明使用无线电技术的痕迹，直到它意识到危险，关掉可能被探测到的信号发射器。以前的天文台只能搜寻少数星体的这种辐射，而更灵敏的“天眼”能对大量星体进行此类搜寻。

我告诉刘慈欣，我对找到信标抱有希望，我认为“黑暗森林理论”是对历史过于狭隘的解读。它仅仅根据中国与西方之间的特殊遭遇，就来笼统地推断地外文明的普遍行为。

对此，刘慈欣的解释令人信服，他说，中国与西方的恩怨代表了一种广泛模式。纵观历史，很容易找到扩张文明利用先进技术欺凌落后文明的例子。

就算这些模式可以推及整个有记载的历史，甚至可以推及朦胧不明的史前时期（比如尼安德特人在初次遭遇现代人类后便从地球上消失），但它可能不适用于银河系文明。

对于一个存活期以宇宙时间尺度来计算的文明来说，人类的整个历史只是漫长、灿烂黎明中的一瞬间而已。在没有学会内部和平共处的情况下，没有哪个文明可以存在几千万年。我们已经创造出了可以毁灭全人类的武器，而先进文明的武器，其威力也许远在我们之上。

我对刘慈欣说，人类文明还比较年轻，可能并不代表智慧文明的普遍行为，不是可推而广之的柏拉图式案例。银河系适宜生命居住的历史已有数十亿年，几乎可以肯定，我们接触到的任何地外文明都会更加古老，或许也会更加聪明。

而且，夜空中也没有发现更古老文明把扩张作为第一要务的证据。

SETI研究人员已经寻找过这样的文明，它们会从一个源点开始，向四面八方侵略，范围不断扩大，直到殖民整个星系。如果这些文明消耗大量能源，它们会散发出泄露其存在的红外光，但我们在全天域扫描图中却没有任何发现。要在1000亿颗星体之间迅速扩张，就需要有能够自我复制的机器，而这类机器或许会因为失控的代码错误而难逃一劫。又或许，地外文明在星系中的扩张是不均匀的，就像人类在地球上的扩张是不均匀的一样。但外星文明哪怕只是占据了星系中十分之一的星体，也很容易被发现，可我们一个都没有找到，尽管已经搜寻过附近的10万个星系。

于是，一些SETI研究人员想到了更掩人耳目的扩张模式。他们分析了“起源飞船”的可行性，这种飞船能用微生物给星体播下生命的种子，或者通过引发[color=rgb(68, 68, 68) !important]寒武纪生命大爆发的方式来加快星体上的生命进化。他们甚至研究人类DNA中的编码信息，想要找到此类飞船来过地球的证据。毕竟，DNA是迄今已知的最健全的信息存储介质。但他们仍然一无所获。认为外星文明不断扩张的想法可能只是人类中心主义在作祟。

刘慈欣并不认同上述观点。

在他看来，没有发现这些信号，只是进一步证明了“猎人”十分善于隐藏。他说，我们对其他文明的思考困囿于我们的见识。“尤其是那些存在了几百万年甚至几十亿年的文明。”他说，“我们思考他们为什么没有使用某些技术在星系中扩张，就像蜘蛛思考人类为什么没有使用蛛网来捕捉昆虫一样。”刘慈欣说，实现了内部和平的更加古老的文明可能仍然会像猎人那样行事，因为它明白“跨越宇宙去了解彼此”的难度，它也知道，一旦发生误解，就可能事关生死。

如果我们与外星文明的首次相遇，碰到的是一个已经控制了其星球的后生物时代机器人文明，情况就会更加棘手。它的世界观可能更加怪异，也许没有同情心。同情心不是智能的一个必要特征，而是特定进化史和文化导致的一种情感。它的行为逻辑可能超出人类理解的范畴。它或许已把它所在的整个星球变成了一台超级计算机，按照牛津大学三位研究人员的说法，它也许觉得当前的宇宙过于温暖，不利于进行长期的高能效计算。因此，它可能把自己伪装起来以免被发现，并进入休眠状态，就这样持续几亿年，直到宇宙膨胀和冷却到可以让它恢复计算的程度，那时再苏醒。

我走上最后一段台阶，来到平台上。此刻，地球就像一台超级计算机一样，不断发出嗡鸣声，这是因为山中的虫鸣鸟叫被“天眼”的传声效果放大。我最先注意到的不是“天眼”，而是那些喀斯特地貌的高山。它们彼此分离，看起来奇形怪状，就好像玛雅人在数百平方公里的土地上建起的一座座巨型金字塔，被岁月侵蚀和植被覆盖后，全都显得不伦不类。

在这幅混乱场景的中间，便是壮观的“天眼”。它有五个足球场那么宽，深度足以为世界上每个人装两碗大米。这项人类科技的杰作泛着冷冷的光泽，仿佛地面上有一只巨大的眼睛在看着你。它就像上帝把手指按进地球的外壳，留下了一个光滑的银色印记。

我在平台上坐了一个小时，天上下着雨。当一朵朵乌云从天空飘过，忽明忽暗的光线洒落在“天眼”上。它的几千块铝三角板呈现出马赛克效果，一些面板变成亮银色，另一些则变成了淡铜色。一想到遥远文明的信号抵达地球时，也许会落入这个金属“酒窝”，就让人有一种怪异的感觉。无线电波会被“天眼”接收，然后由研究人员分析核实。国际协议要求公开与外星文明的第一次接触，但这个要求并不具有约束力。或许，中国会公开外星文明信号，但不会披露信号来源，以免边缘群体发送地球的第一个回复。或许，中国会把外星文明信号当成国家机密，但国际合作伙伴可能会泄露出去。又或许，中国自己的科学家会把外星文明信号转换成光脉冲信号，在全世界的网络上自由传播。

我请刘慈欣暂时撇开黑暗森林理论，想象一下中国科学院打来电话告诉他，他们已经发现了外星文明信号。

他会如何回复来自宇宙文明的消息？

刘慈欣说，他不会过于详细地讲述人类历史。

他说，“人类历史很黑暗，可能会显得我们很有威胁性。”

我提醒刘慈欣说，如果哪个宇宙文明长期监视宜居行星，就像任何先进文明必然会做的那样，它们也许能发现遥远行星大气中的核爆闪光。是否披露人类历史，这兴许由不得我们自己。

刘慈欣说，与外星文明的第一次接触可能会导致人类冲突，甚至引发世界大战。就算没有发生地缘政治冲突，人类肯定也会经历剧烈的文化变迁，届时，地球上的每一种信仰体系都不得不应对与外星文明首次接触这一赤裸裸的事实。

有一天，我们也许会谦卑地发现，我们跨越遥远的星际空间，加入了一个更加古老的智慧生命大家庭。
俗世中的人文学者也免不了要对人类与外星文明的首次接触进行清醒的思考。哥白尼让我们知道地球不是宇宙的中心，达尔文把人类拉低到和其他动物同样的地位。尽管如此，人类依然把自己视为大自然的最高杰作，依然残忍地对待“低等”动物。我们惊叹于造化的神奇，从最简单的物质和公理中竟然诞生了像我们这样的生物。

有一天，我们也许会谦卑地发现，我们跨越遥远的星际空间，加入了一个更加古老的智慧生命大家庭，在漫长的时间旅程中成为同行者。我们或许会从它们那里了解到宇宙文明的真正历史，无论是年轻的、古老的还是已经灭绝的文明。我们可能会看到数百万年传统造就的星系级艺术品。我们可能会受邀参与只有多个文明合作才能开展的科学观测，每个文明之间相隔几百光年。这种规模的观测或许能揭示我们目前还无法理解的自然现象。我们说不定会了解到一套新的形而上学观。如果幸运的话，我们还会见识一套新的道德标准。我们将摆脱生死存亡的焦虑感，首次意识到我们共同的人性。我们在黑暗森林中看到的第一缕光，或许会照亮整个人类世界。