銀河系中也許充滿了外星人發明的微型機器
2019年10月21日08:29
截至目前,對地外生命的尋找始終一無所獲,但這並未阻止人們提出各類新奇理論
截至目前,對地外生命的尋找始終一無所獲,但這並未阻止人們提出各類新奇理論

圖為藝術家繪製的戴森球概念圖
圖為藝術家繪製的戴森球概念圖

  新浪科技訊 北京時間10月21日消息,據國外媒體報導,天體生物學領域一直有一條心照不宣的原則:既然無法證實外星技術的存在,那就必須想像出一些來。這種做法絕不是沒事找事。相反,這是為瞭解決與人類相關的最令人迷惑的問題之一而做的努力,這些問題可以統稱為“費米悖論”。

  1950年,著名核物理學家恩里克·費米提出了一個有趣的觀點:考慮到銀河系的大小和年齡,任何比人類先進的外星文明都應當有充分的時間探索和殖民銀河系。那麼,為何我們至今仍未發現任何相關跡象呢?

  截至目前為止,在宇宙中搜索地外射電信號的努力(長期開展的“搜尋地外智慧生命計劃”項目即以此為基礎)始終一無所獲。其它研究則主要關注對技術跡象的搜索。其中的邏輯是這樣的:假如真有外星人,TA們一定已經設法到達了其星球之外的某個地點,並且在那裡生存繁衍。而要實現這一點,就必定涉及到某種神奇的外星機器。因此我們必須設法探測到這種技術。而這一點絕非易事,因為我們完全不清楚搜索的目標為何物。

  在這種思路的啟發下,人們提出了一些並不完全算異想天開的假想。飛碟就是早期想像出的產物之一。儘管有人曾試圖在地球上打造飛碟,但其設計本身存在的技術挑戰似乎杜絕了這種可能性。

  相比於飛碟,戴森球一直是一名競爭力較強的“候選者”。這一概念由英國數學家與物理學家弗里曼·戴森(Freeman Dyson)於1960年提出,指包圍整顆恒星、能夠吸收能量的巨型裝置。按照該理論設想,每個戴森球都可以從恒星中吸收、轉換並傳輸巨額能量,為整個星系帝國供能。近幾年來,有越來越多的人猜測,科學家可能已經確定了一個戴森球的位置。

  科學家之前發現了一顆名叫KIC 8462852的恒星(又名“塔比星”),它總是忽明忽暗,並且亮度變化毫無規律。天文學家曾在2015年提出,戴森球或許可以解釋這一奇特現象。但遺憾的是,近期研究顯示,KIC 8462852的亮度變化可能僅由一顆離群的系外衛星遮擋所致。

  儘管如此,該發現還是點燃了人們搜索外星技術的希望。另一個備受推崇的假說名叫“馮·諾依曼探測器”,以提出該設想的知名數學家約翰·馮·諾依曼命名。如果借助馮·諾依曼探測器,外星人便可“足不出戶”地開展遠距離探索。馮·諾依曼探測器可以在宇宙中快速飛行,還能進行自我複製,使數量和範圍實現指數級增長。

  但從費米的觀點來看,馮·諾依曼探測器並不能真正地解決問題。該設想或許能解釋人類為何從未見過外星人,但無法解釋我們為何從未見過外星機器。

  該理論的反對者們提出了如下幾點原因。首先,打造這些機器需要大量材料,而太空中的小行星或岩質行星並非俯拾皆是。其次,有人從進化論的角度提出反對,認為探測器在自我複製的過程中遲早會出錯,有些探測器會因此變成“掠食者”、追逐並摧毀其它探測器;或者隨著錯誤不斷積累,到了某個特定的時間點,大多數探測器都會出現異常、無法正常運作。

  不過,天體物理學家紮紮·奧斯馬諾夫(Zaza Osmanov)在最近發表的一篇論文中提出,上述理論學家完全理解錯了馮·諾依曼探測器的規模。奧斯馬諾夫經過仔細計算,提出當這些探測器為微觀尺寸時(長度約1納米),該設想能夠實現最佳效果。若將探測器做成這般大小,就無需耗費大量岩質行星資源,而是可以靠星際塵埃中的氫原子提供動力。他的計算結果顯示,這種做法的效率更高,且擴張速度快得多,僅僅幾年就能完成一次複製。而如果做成宏觀機器,則需要花費更長時間。

  此外,納米級的馮諾依曼探測器數量可以迅速增長。據奧斯馬諾夫估算,若開始時只有100枚探測器,等它們飛行了1秒差距(約等於4光年)之後,其數量將達到驚人的1×1033。

  奧斯馬諾夫提出,若探測器達到如此龐大的規模,只要觀測方向正確,就有可能觀察到它們的存在。這些納米級機器在撞擊和收集質子時,會釋放出光線。儘管每台機器釋放的光線微乎其微,但正所謂“眾人拾柴火焰高”。假如它們採用水平列隊形式、且最前沿呈波狀,整體質量便可與一顆長度幾公里的彗星相當,也就有可能被我們觀測到了。根據奧斯馬諾夫的計算,它們至少將在紅外波段內可見,因此值得我們放手一試。

  奧斯馬諾夫最後總結道:“前文所述的所有結果均說明,若有人探測到了一個光度增量極高的奇特物體,該物體便很可能是一個系外馮·諾依曼探測器。”(葉子)

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