“天眼”可能已搜尋到外星文明，只是識別尚待時日
“真的希望有一天和外星人建立聯絡，希望這一天真的早日到來。”中科院2022年跨年演講直播中，武向平院士表示，他相信外星人存在，原因是兩個月以前澳大利亞科學家在比鄰星上收到一個訊號，這個訊號被排除了人為干擾。
“FAST（中國大射電望遠鏡）收到的訊號裡也很可能有外星文明訊號，只是我們現在還沒有時間去識別。”中國科學院FAST重點實驗室主任、國家天文臺研究員彭勃也說。
要搜尋外星文明訊號，射電望遠鏡是非常重要的工具，它可以拍攝數十億甚至上百億年前的宇宙影象，幫助人類瞭解宇宙起源，探測引力波等。2020年12月，美國阿雷西博射電望遠鏡徹底崩塌後，位於貴州省黔南平塘縣的“中國天眼”FAST已成為世界上最大的單天線射電望遠鏡。
日前，作為歷時20多年的親歷者，彭勃出版了《天眼工程：大射電望遠鏡FAST追夢實錄》一書，全程記錄“中國天眼”的誕生歷程。
“天鍋”有30個足球場大
千百年來，人類主要透過可見光波段觀測宇宙，實際上來自宇宙天體的輻射覆蓋了整個電磁波譜。其中，發現歷史只有90年的無線電波，是人類“聽”宇宙的重要方法。1932年，美國貝爾實驗室的卡爾·央斯基意外發現了來自銀河系中心的無線電輻射，標誌著射電天文學的誕生。
彭勃說，透過觀察位於大熊座方向、距離地球1200萬光年的M81星系群的兩張照片，可以明顯發現射電望遠鏡的優勢。在光學望遠鏡拍攝的照片中，這些星系群是三個孤立的星系，而射電望遠鏡拍的照片則顯示，三者之間存在一定關係，“也就是說，射電觀測能‘看到’光學不可見的星系之間的微弱聯絡，提供宇宙天體的‘全息照片’。”
1993年，在日本京都舉行的國際無線電科學家聯合大會上，包括中國在內的與會天文學家聯合倡議，在地球電波環境被徹底毀壞之前，要看一眼宇宙原初模樣，於是決定建造新一代大射電望遠鏡陣列LT（Large Telescope）。而在那之前，世界上最大的單口徑望遠鏡是美國著名的阿雷西博射電望遠鏡。它建於1965年，建成時口徑有305米，後來擴大到350米，其身影在《007之黃金眼》等電影中出現過，是人類“20世紀十大工程”之一，排名甚至在阿波羅登月計劃之前。
1994年，在科學家南仁東、彭勃等牽頭下，建造中國射電望遠鏡的計劃也列上了議程。經過長期反覆戶外考察，科學家們發現貴州喀斯特窪地很適合球反射面形望遠鏡陣的建設，最終將選址敲定在黔南布依族苗族自治州平塘縣。2016年9月，FAST終於落成啟用，面積相當於30個足球場，“假設它是一口能裝酒的大鍋，地球上每人能分到4瓶貴州茅臺”。
“最早參與專案的時候，我估計要10年或者更長時間，因為大合作的大科學工程都是長期的，比方說哈勃望遠鏡、人類登月計劃，而且有機會當一回‘世界老大’，哪怕做一輩子都值得。”彭勃說。
已發現509顆脈衝星
FAST投入使用後，很快取得耀眼的科學成果，截至2021年12月20日，已發現509顆脈衝星，是世界上所有其他望遠鏡發現脈衝星總數的4倍以上。
脈衝星是一種高速旋轉的中子星，是巨大的恆星爆炸後形成的星體。地球自轉一週要24小時，而脈衝星每秒旋轉能達到上萬次。脈衝星是20世紀60年代天文學“四大發現”之一，其研究也是天文學前沿，1974年劍橋大學卡文迪許實驗室教授安東尼·休伊什即因脈衝星的發現而榮獲諾貝爾物理學獎。
彭勃說，脈衝星的磁場超過地球磁場10萬億倍，這種超強磁場在天然實驗室中根本無法造出來。科學家透過FAST對脈衝星進行觀測後發現，引力波、黑洞等榮獲諾貝爾物理學獎的重大突破，都與脈衝星有直接或間接關係，將來引力波很可能像現在的電磁波一樣使人類受益。
FAST不僅可以搜尋星際通訊，還可以尋找地外文明。迄今為止，人類已發現超過4500顆太陽系外行星，在木衛二、火星和土星上都發現有地外水。此外，地球上的生命生存極限環境也在不斷改寫。位於加利福尼亞南部科爾特斯海深3800米處，有數百個熱液噴口，周圍的溫度達到287攝氏度，但科學家在裡面仍然發現了微生物，其中一種藍色微生物還是首次被人類發現。2012年，一個國際科學家團隊用地球深部探測船“地球號”，對日本青森縣水深1180米的海底進一步向下挖掘了2466米後進行地層分析時發現，每一立方厘米沉積物中含有100個以下的極小的微生物細胞。
彭勃說，地球上和太陽系外的這些新發現，都使得地球外存在生命的可能性不斷得到支援，“FAST收到的訊號裡也很可能有外星文明的訊號，只是我們現在還沒有時間去識別，美國上世紀60年代就在做了”。
萬一真找到了該怎麼辦？
雖然射電望遠鏡只是被動接收訊號，不發射無線電訊號，但探索地外文明一直是其使命之一。而科學界對是否該做地外文明探索也有分歧，分歧核心集中在是否應對外太空主動發射無線電。
科學史學者穆蘊秋和江曉原合寫的《地外文明探索：從科學走向幻想》一書中就提到，1974年11月16日，第一個星際無線電資訊透過阿雷西博射電望遠鏡發往M13球狀星團後，當年的諾貝爾獎獲得者、射電天文學家賴爾（Martin Ryle）就發表反對宣告，他警告“外太空的任何生物都可能是充滿惡意又飢腸轆轆的”，並呼籲針對地球上任何試圖與地外生命建立聯絡和向其傳送訊號的行為頒佈國際禁令。
賴爾的觀點幾十年來一直都有支持者，在科幻電影和小說中尤為常見。電影《異形》中長相恐怖的外星生物來到地球后，給人類帶來無數夢魘；小說《三體》中，葉文潔不顧外星人警告不斷向太空發射訊號，最後引來三體人，地球也被文明更為強大的三體文明降維打擊。《地外文明探索》中還提出，在尋找外星文明這件事上，對人類來說更重要的問題應該是：萬一真找到了該怎麼辦？
“事實上，阿雷西博射電望遠鏡發往M13球狀星團的訊號是發射到25000多光年之外去的，所以討論它是否會引來外星人有點‘杞人憂天’，這也是人類在近鄰宇宙尋找地外文明的原因。”彭勃說，而且近鄰宇宙中諸如小行星撞擊地球等事件的機率還是頗大，就更需要天文學發揮作用了。
2021年10月31日，武向平還透露，中國將建設另外五臺同級望遠鏡，和現在的FAST組成巨大陣列，屆時，中國的天文探索將領先世界50年。
《天眼工程：大射電望遠鏡FAST追夢實錄》
彭勃 著
上海科技教育出版社2021年9月版
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