书里书外的外星人？
古语云：书中自有颜如玉，书中自有黄金屋，自玛丽·雪莱的《弗兰肯斯坦》以来，在众多的科幻影视和小说中出现过形形色色的外星人，这些外星人或高或矮，或善或恶，有的带着外星科技来攻占地球，有的则带着大使来与地球缔结友好，那么现实中究竟有没有发现过外星人？科学家是如何寻找外星人的？如果我们的宇宙真的有外星人会是什么形态呢？
“外星人”中的“外星”二字主要泛指地球之外的星球，距离我们近一些的比如月球或者火星，远一些的可以是几百光年之外的星球。从哥白尼的“日心说”开始，随着数学和天体物理学的发展，人类已经意识到宇宙是多么的宏大，于是科学家开始思考在其他数以亿万计的星球上有没有生命呢？望远镜技术经过多年的发展和普及，更多的科学家开始用大大小小的望远镜对准夜空里的万千星辰，望远镜可以算作人类发现外星人的第一个途径。
历史上，人类对月球人和火星人都有浓厚的兴趣，就拿月球来说，我们只是用肉眼就能看到月球上的各种纹路和图案，古时候的人们凭此以为那里有人居住，然后就有了类似中国神话传说中的嫦娥和玉兔。至于火星，就要提到19世纪末意大利天文学家夏帕雷利对火星的观测。在把望远镜对准火星数个年头之后，夏帕雷利有了“重大发现”，他发现目镜里的红色星球上有细细的条纹，于是认为这是火星上的水道或者说河道，慢慢地这个消息在圈子里传开来，天文学家和天文迷们开始兴奋，因为他们觉得发现了火星运河，既然有火星运河，也就会有火星人。在随后的发现火星人热潮中，有诸多真真假假的发现，但是距离真正确定火星人是否存在的证据还很遥远，不过这却催生了一些列的文学作品，比如著名的科幻作家威尔斯的《世界之战》（War of the world）。小说讲述了火星人是如何入侵地球，地球军队被打得哭爹喊娘，最后却被地球微生物击败的故事。这本小说屡次被改编排成电视剧、电影，风靡世界，最近一次被搬上大荧幕是斯皮格伯尔版的《世界大战》，著名男星汤姆·克鲁斯主演，有兴趣的可以找来看一看。
随着望远镜技术的进步和发展，光学望远镜的口径越来越大，观测到的星空越来越清晰，但是光学望远镜在地球上观测会受到自转和大气层的影响，因此后来科学家们发明其他类型的望远镜。20世纪的上半页人类发现光也是一种电磁波，更为奇妙的是科学家发现宇宙中的天体除了会发出人眼可以看到的可见光之外，还会发出大量的人眼不可见的光或者说电磁波，有了这两个前提条件，射电望远镜出现了。可能一般人对射电望远镜没什么概念，从字面上很难明白这是个什么样的望远镜。举个比较通俗的例子，大家应该都使用过收音机，收音机是收集各频段的电磁波然后转换成声音，我们就能听各种各样的节目了。几乎是同样的原理，射电望远镜可以理解成一个超级收音机，用来收集来自宇宙星体发射的各种各样电磁波，然后转换成人类眼睛可见的图像和能听到的声音，所以说射电望远镜并没有传统望远镜的镜头，并不能“看”，而是来“收听”星体。射线望远镜的模样就像一口大锅，详情见下图，我想大家对这个东西应该都不陌生吧。
各种观测利器准备好了之后，我们开始寻找地外生命。外星人在哪里呢？跟你我一样，外星人也应该有自己的“家”，总不能像魔术师从帽子里变出的兔子一样来去无踪？而且也不会从近乎真空的宇宙空间里直接蹦出来，就目前人类掌握的知识来说，大部分科学家认为生命适合生存在距离恒星适中的行星上。这里我想提一下自己的看法，个人认为宇宙这么大，智慧生命不一定都是类人的物种，而且谁有能肯定恒星上没有生命呢，的确恒星上温度太高环境太过恶劣，但是要证明一个星球没有生命是十分困难的，宇宙中存在的智慧生命的形式可能超乎人类的想象，毕竟我们只探索了宇宙中极小极小的一部分空间。科幻小说《盲视》就给我们描述了一种不同的生命，有兴趣的朋友可以找来看看。
我们准备了这么多不同类型的望远镜，真的会有地外生命吗？如果我们是孤独的，这不是瞎折腾了吗？在没有找到外星人之前谁都不能肯定有地外生命，但宇宙几乎无限的空间让人震撼，也给了众多生命同时存在的空间。根据人类各种手段观测到的数据估算，宇宙中星系的数量至少有1000亿个，就拿地球来说，我们地球所在的太阳系只不过是银河系中一个很小的、非常普通的恒星系，银河系内有1500亿颗恒星，那么就算只有百分之一的恒星有自己的行星，每颗恒星有3颗，这样一算，至少存在45亿颗行星，但拥有行星的恒星远超这一比例。这45亿颗行星有百分之一是由实体岩石的类地行星，其中如果再有百分之一的行星适合人类居住，大概会有45万颗行星在恒星系的宜居带上，符合这些条件的行星就有可能发展成数万个地外文明。上边的数据还只是银河系，那么算上我们能观测到的星系，1000亿乘以45万就可以得出这个宇宙究竟有多少事宜人类物种居住的星球了。现在你相信有地外生命了吗？
有这么一句话：存在即合理。人类出现在这个宇宙就已经说明这个宇宙拥有智慧生命的概率大于零，既然如此，科学家大都认为也会有其他生命就不是一个虚假命题，人类不是特殊的，也不是唯一的。好了，数据方面就说到这里，我们继续讨论如何寻找适宜人类居住的行星。
世界范围内的科学家寻找地外生命和类地行星的想法都差不多，基本要求有适合生命生存的环境，即行星表面有适合生命存在的稳定的大气，温度适宜，需要有水。乍一看要求并不高，但寻找起来仍然十分困难。
有一句老话说：眼见为实。如果我们都看不到，科学家们怎么让大众怎么相信自己的理论呢？总不能说因为太阳系有行星存在，其他恒星应该都有行星吧。所以需要在望远镜里看到科学家所寻找到的行星的模样，或者说处于恒星系中宜居带的行星的真实图像，但是这对于光学望远镜来说太难了。如果拿天文望远镜对太阳经行观测，必不可少的一个物镜滤镜就是巴德膜，通俗来讲因为太阳太“亮”了，直接用望远镜对准太阳观测对眼睛有非常大的伤害，而巴德膜可以过滤掉一些光线（就跟小时候用熏黑的玻璃观测日食一样的道理），让我们观测太阳不会受到伤害。如果不用巴德膜而直接观测太阳，假设望远镜的材料和我们的眼睛都可以承受这种光亮，那是否能看到太阳周围的一颗行星？答案是否定的，同样，夜晚我们看到的星星基本都是恒星，只用光学望远镜是否能看到遥远恒星周围的行星呢？答案也是否定的，看到的只是一个光点，想看到宜居带的行星，基本不可能。
也许有人和我有相同的疑问，既然科学家没观测到其他恒星的行星，怎么知道这些行星是存在的呢？只靠理论或者说猜测是站不住脚的啊。下一期将讨论如何寻找淹没在恒星光芒里的行星。
（作者：吕默默）
- 发表于 2015-03-24 00:00
- 阅读 ( 386 )
- 分类：其他类型
