國家天文臺李競:我相信存在地外生命和文明
來源:網絡 2009-06-23 17:22:48

4月6日,中科院國家天文臺研究員李競做客“首都科學講堂”,做題為《外星人在哪里》的科普講座,為公眾揭開外星人和外星生命的奧秘。“首都科學講堂”是由北京市科協主辦,北京科普發展中心、嘉星一族承辦,是北京科學傳播的一個標志性活動。每個周日上午10:00在王府井書店6層多功能廳舉行,公眾可免費參加。
以下為本次講座文字實錄
主持人:各位首都科學講堂的新老朋友大家好,非常高興又在星期天如約見到了大家,今天來了很多新朋友,我是首都科學講堂的主持人王蓉,剛剛專家李老師跟我講,說你一定要少講,越少越好,我聽李老的話,我就講兩方面的意思,首先是感謝我們的老專家八十歲高齡還在這個地方給我們演講,謝謝您。
我們的老專家是1997年加入到中國科學院老科學家演講團,今年是第十一個年頭了,他給大家做了超過三百場的科普講座,所以今天請李老給大家講外星人的話題,大家一定會非常滿足。
李競:非常高興給我這個機會,到這個殿堂跟大家見面,我想今天報告是這樣,我希望盡量控制,不超過一個半小時,然后剩下的時間我盡量地希望有25分鐘的時間,歡迎大家提問,大家的提問可以跟我今天講的有關,也可以問其他任何你們感興趣的天文問題。如果這些問題我能回答,我回答得了,我就在這兒盡量地跟大家交流,現在咱們就開始。
李競:我退休前是在中國科學院國家天文臺,我今天講的題目是由這兒的主持人來選定的,叫《外星人在哪里》,我今天講四個部分,第一部分,建筑空間科學手段,探測太陽系天體的地外生命,探測地外生命,這是第一段的,太陽系內的,除了地球在內,包括月球在內這些天體的地外生命,第二是我今天要講的主要內容,就是運用天文方法探測地外文明,地外文明就是找外星人,我在這里介紹天文學家怎么樣找外星人,第三因為我這個報告里要涉及到UFO,所以我今天簡短地說一說什么是UFO,第四個問題我回答兩個提問,一個問題就是有外星人到過地球嗎?第二個問題,有外星人到過太陽系的其他天體嗎,譬如說到過月亮嗎、火星或者水星嗎?最后這是簡短地回答兩個,一般書上都談了,外星人如何光臨地球,那么我在這里以天文科學的角度來回答。
現在的問題就是,是否有外星人,這些有爭議的,是否有地外生命,是否有外星人,這是有爭議的,到現在沒有結論,到現在為止,到今天為止,還沒有一個經過科學驗證的準確答案,也就是說既沒有說沒有地外生命,不會有外星人,也沒有科學證明說有,兩者都沒有,都需要證明,這就是要回答一個千百年來有人類文明以來就要回答的一個問題,我們人類在宇宙中是孤獨的嗎?還是我們地球人在宇宙中是朋友遍天下,這是千古之謎,天文學家若干代人努力,希望回答這個千古之謎,但是到現在沒有答案,沒有確切答案。
那么各位要問了,你在這里給我們講,你究竟什么態度,那我告訴大家,我相信有地外生命,我也相信有地外文明,那么你們就要問了,你在這里大言不慚地說你相信,你憑什么相信,你依據是什么,光說人家這么說這不行,電視這么說這也不行,什么什么書上這么說,這也不行,這不服心,那么我告訴大家,我沒有科學證據,我只有一個科學理念,這個科學理念不是我個人的,是絕大多數科學家有這么一個科學理念,就說生命的起源跟演化是宇宙中的普遍現象,譬如說萬有引力就是普遍現象,在地球上它是按照這個規律,在月亮上也是這個規律,太陽上也是這個規矩,在遙遠的星系也是這個規矩,更遙遠的130億光年的,萬有引力也存在,這叫普遍現象,而一個哲學信念,并沒有被科學證明的,就認為生命的起源跟演化是宇宙中的普遍現象,包括我在內,根據這樣一個信念,認為宇宙中有地外文明、有地外生命。但是還需要做科學研究來進行探測。
那么根據這個理念得到這么一句話,在宇宙中,凡是具有生命誕生,和繁衍所需要的條件和環境的天體上,都會出現生命,那就不是地球所獨有的,在宇宙中不管什么地方,只要這個地方有這個環境,能夠有這個條件,生命能夠在那兒誕生,并且能繁衍,這樣的天體上終究會出現生命,這里就給大家一個非常大的限制,凡是具有生命誕生和繁衍所需要的條件和環境,這個所需要的條件和環境一下就把范圍給縮小了。
首先大家知道,抬頭一望滿天星斗,都是跟太陽一樣的自己發光發熱的天體,它們的表面溫度都在三千度以上,最高的超過兩三萬度,在這樣的條件下不會有生命,為什么呢?生命是分子世界的事,在這樣的高溫情況下,分子就理解為原子跟其他粒子,因此不可能有生命出現在高溫的,這樣一來就劃了一個大的范圍給去掉了,只能從那些不發光、不發熱,像地球這樣的行星上面去找地這一下子,咱目標可就小多了,要想找地外生命,同時要想找地外外星人,到行星這類的不發光、不發熱的天體上去找。
但是正是由于宇宙中有生命是普遍現象,這是一個哲學命題,還沒有得到科學結論,因此一些科學家就反對,認為要想具備像地球人這樣一個條件跟環境,太苛刻了,苛刻到什么呢,在宇宙中我們大概是不易的,因為他也沒有證據說我們就是唯一的,因此你不要花時間精力去找什么地外生命,這個人力財力拿出來做別的事,別花時間做老而無益的事,根本沒有地外生物,沒有外星人,你何必去找呢?但是這樣的科學家你也沒有辦法駁倒他,因為你也沒有證明地球上就是有外星人,盡管他也沒有證明。所以還有一些科學家認為地球生命在宇宙中是唯一的,大家說他說話太絕了,倒也不能這么說。
譬如咱們隨便舉個例,拿地球來說,地球在46億年誕生以來,大概地球上有生命的已經有36億年的時間了,在最近五億年來,有化石可考,最近五億年來已經五次滅絕,我們是五億年來最后一次滅亡以后誕生的猴子。生命就這么頑強,之所以頑強是因為地球有這樣的環境,有這樣的條件,地球上這樣的環境和條件得來可不易,給你隨便改變一個條件,我們離太陽多遠呢,咱別說公里數,說了大家也記不住,也沒多大意思,我告訴大家,太陽發出來的光到地球上走八分十九秒,地球如果打激光打到月亮上,月亮上現在有一個,還不只一塊激光器,打到月球上再返回來一看表,兩秒半。也就是說光線到月球上,平均而言,一個單程1.25秒,返程1.25秒,這就是地球跟月亮的距離。地球跟太陽的距離,光線要走八分十九秒;而金星跟太陽的距離多少呢,是地球跟太陽距離的70%,也就是說八分十九秒乘70%就是金星跟太陽的距離。
假如地球不在現在的位置,往里挪,移到金星的位置情況如何,情況就是地球生命根本不會出現了。因為一出現生命就被烤死了,大家知道,金星的條件,表面溫度四百多度,水星上也是四百多度,你要再改變一個,往外移,把地球移到火星那兒去,火星離太陽多遠呢,地球離太陽的距離是八分十九秒,火星呢,光線走12分鐘,也就是說把地球往外移,再四分鐘的距離,大家去用望遠鏡看一看,看看現在機遇號跟勇氣號,那是一片荒蕪,那個沙漠,至少到現在,沒有發現生命,甚至也沒有發現生命的化石,所以改變一個最低的條件,情況就完全不同,更不要說改變別的了,我再給你改變一個條件看看,咱們地球有磁場,大家可以說有磁場有什么新鮮的,我告訴大家月球上沒有磁場,水星上、金星、火星磁場非常少,如果沒有輻射,地球上的生命細菌跟病毒剛剛出現的時候就被紫外線殺死,所以情況就不一樣了。
因此這樣科學家就認為,要想在宇宙中找地球人的伙伴,是徒勞無益的,我現在就告訴大家,在科學界,兩種觀點,但是占主要的還是認為有地外生命,有外星人,那么咱們今天就按照可能有地外生命、可能有外星人,從這個角度出發,來進行今天的講座。
在這里第一部分就是剛才說的,借助空間科學手段來探測太陽系、天體的地外生命。探測地外生命就是了,干什么說還要借助空間科學手段,我告訴各位,天文學家的本事是在什么呢,是觀察,而不是做試驗。天文學家的本事就是用望遠鏡或者眼睛,或者其他的類似物,用望遠鏡看宇宙,看什么,看來自天體的輻射,這輻射是廣義的,包括光線,我們本事就是收集來自于宇宙跟宇宙中天體的光線,然后對它進行分析。天文學家能知道這個天體上溫度多少、物理狀態如何,化學成份如何,怎么運動,年老的還是年少的,所有這些都是看出來的。
可是呢,現在我們的命題要叫科學家、要叫天文學家來找地外生命了,這下子,天文學家的本事可就真是不多了,怎么樣呢,因為一上來我就跟大家說了,要想找地外生命,不能從發光發熱的地方找,只能從不發光不發熱的行星找,行星的輻射是反射恒星,拿太陽系來說,就是反射的太陽光,我們看月球,你要分析來自月球的光線,月球的光線90%以上都是太陽光線,你去看火星,火星上你要分析它的光線,主要它也是反射太陽光,木星也是反射太陽光,所以那些行星,你雖然能看見它,但是你從看見它來的輻射能夠提供它本身的信息卻少得可憐。正是由于如此,我愿意再告訴大家,一直到上個世紀五十年代之前,天文學家中來研究行星,除了行星的運動之外,其他的研究行星本源的人極少極少,為什么呢?因為大家希望你的勞動、你的科研能獲得成果,花十分力量,能夠獲得盡量大的成果,如果你花了很大力量,得到的成果極其有限,那不是科研認可的,所以大家都是研究恒星、發光的體,研究行星的極少,這就是一直到上個世紀五十年代的現狀。
正因為這樣,一直到上個世紀五十年代,所有的對于行星上是否有生命,更多的都在猜測,而且有些猜測是完全錯誤的,這可是有前車之鑒的,譬如說有一個前蘇聯的一位通訊院士,一輩子研究火星人,他的著作非常之多,但是等到空間實驗到來的時候,就發現他的著作,絕大部分的著作都是毫無價值的,因為你沒有這個手段,天文學家沒有這個手段通過望遠鏡去研究不發光、不發熱的天體能夠得到的一個確切的科學信息。
所以,空間試驗到來后,天文學家就開始如虎添翼,用天文器材轉一次天文學家就看到了有人類以來誰也沒有看到的月球的背面,整個打開了另外的局面,老說有金星人,但是探測器飛到金星那兒轉了一下才知道,金星上絕對是人間地獄,完全是一片高溫火海。
曾有人口口聲聲說火星上有運河,有運河意味著有智能生命,動物是造不出運河來的,因此火星人就應運而生,而那個形象就是大家看見的電影中的ET,但是探測器到火星近距離探測一下,就發現過去對火星的認識相當多的一部分是錯誤的,所以有了空間科學手段以來,對于太陽系天體,不發光天體的科研真是劃開了一個新時代,最近半個世紀還不到的時間內,對于太陽系天體的地外生命研究得到了五個結論,現在我過程都不講了,我講講結論。
第一個結論:很悲感,在太陽系中,迄今沒有發現任何地外生命,水星、金星、月亮、火星、木星、土星、天王星、海王星,所有的衛星在內,沒有發現任何地外生命。
第二個結論,除了地球之外,過去可能曾有過生命出現的唯一天體是火星,現在的結論就是火星是唯一一個可能出現過生命的。在座的各位有哪位愿意告訴大家,為什么把火星唯一挑出來認為有可能出現過。
聽眾:火星上有水。
李競:火星是太陽系中唯一一個跟地球相似的,條件相似的,第一,它的晝夜跟地球相似;第二,它的年長,地球是365.22天,它是687天一年,第三,火星有四季;就是雖然每個季節都是相當于地球上的五個月,像這樣的類似,其他天體上沒有,再有一個,火星有大氣,雖然火星大氣跟地球的成分相當大的不同,但是今天相當大的不同,過去是不是也這樣子呢,很多人認為,過去的條件可能比今天優越得多,再有一個就是剛才后邊那位女士所提的,火星上現在認為,過去極有可能有水,但是根據現在的研究,火星上有相當于地中海的水冰,但是會不會一下子變成水呢,不行,火星上的氣壓、溫度等條件使得火星上的水只能兩種狀態,一種是冰態,還有一種是氣態。液態水它沒有,這受條件所限制,但是過去是否如此呢,應該條件比這個優越得多。這么多的條件呢都跟地球相接近,所以,還是唯一這么接近的。因此把這個列為唯一的天體。
再看第三個結論,第三個結論,土衛六,它是土星最大的衛星,為什么叫六呢,這是衛星的一種命名法,第六個并不等于第六大,也不等于排行第六,它的拉丁名字叫泰坦,翻成譯意是一個巨神,這個衛星是太陽系中唯一有大氣的衛星,在衛星這檔次,絕大多數衛星現在有多少呢,大概162個,太陽系中包括月亮在內有162個,主要是木星跟土星那兒,木星跟土星的衛星都超過了六十個,在網上現在可以查到,而土衛六是唯一有大氣的,主要是甲烷,假定有人能夠登到土衛六上看天非常漂亮,土衛六上的天是粉紅色的,上頭有一個碩大的土星,但是這個畫面還只能出現在美術家的畫面上,土衛六因為是唯一有大氣的,科學家們根據以前的探測得知土衛六的條件非常像地球上剛剛出現有生命的那個狀態。也就是說三十六億年前的地球,地球剛剛要出現生命,但是它跟地球有很大的不同,就是它比地球離太陽遠得多,但是正是這樣,科學家認為很有可能會在它那樣一個有大氣的條件下,會孕育著生命,因此,有了探測器,在2004年到達土星,這個探測器叫什么?叫卡西尼,它到達土星之后,在適當的機會扔下了一個探測器,以一個荷蘭的中世紀的科學家命名,叫做惠更斯,這個探測器已經在土衛六上成功軟著陸,現在源源不斷地往回發送信息,發送信息告訴我們上頭確實是碳氫化合物的海洋。如果真正能拿到地球上來,石油就是碳氫化合物,那個能源可就真是取之不盡了,可惜太遠了,沒法去開發它。
第四就是今后探測的目標還有三個,叫做木衛二、木衛四和土衛二。
第五個結論,小行星和慧星都不是適居天體,可能各位有人會提出來,你在這里話說得太絕了,我好像在報刊雜志上看到,地球的生命起源于慧星,四十億年前,慧星把他們生命的種子撒到地球上來了,你的話是不是絕了,有誰可以告訴我小行星不是適居天體的理由是什么呢?
聽眾:小行星缺乏地球的磁場環境,不適合人類生物物種的起源。
李競:這位先生回答得比我要求得多得多,我的理由更簡單,它質量太小了,質量小,最大的一個小行星的直徑,第一號小行星,不超過一千公里,是九百多公里,第二號就是五百多了,最大的不超過一千公里,像這樣的小天體,這樣的質量,它的地心引力跟地球來比可小多了。如果是一個小天體,類似于像大家所熟悉的哈雷彗星這么大小,哈雷彗星有多大呢,大概有十公里,這樣的小天體,這樣的一個小行星,它的質量就使得你要在上邊軟著陸,不是不可能,可能,可能之后會出現什么呢?好比說帶一個宇航員在一個小行星,十公里級的,說再大一點的,五十公里、一百公里級的小行星,你在那兒軟著陸,著陸以后宇航員出來,要想在這個小天體上,那個世界內來進行一次漫游,好,你如果不小心,你一跺腳,你可就回不來了。因為它那個地心引力不足以把你牢固在它的表面。在這樣的一個弱的引力環境,不可能有生命存活,只要一風吹草動,那小天體就走了,沒有一個安定的環境,生命是沒有法在那兒繁衍的,因此所有小天體上的都不是適居天體。
那么慧星又怎么也不行了呢,慧星真是有可能,是地球的生命,是由慧星首先代表的,但是帶來的可不是生命,是生命的元素,是造成生命的那些基石,它帶來的應該是有機分子,是分子,然后在地球這樣的環境,這分子就逐漸演化,出現了生命,所以,有機分子完全有可能,地球上的是由慧星所帶來的,但是慧星本身不是適居天體。
第一部分講完了,結論就是這樣的,地球是唯一的已知有生命棲息的太陽系天體,因此要想找到地外生命不是不可能,非常吃力了,侯選目標有幾個,一個火星過去很可能,得找出火星化石來,第二在土衛六上,第三還是木衛三、木衛四、土衛二。
咱們現在講第二部分,現在告訴你,可能不多了,希望不大了,那是不是就沒有其他行星可找了呢?這個我愿意告訴大家,盡管現在天文學家確信太陽系在銀河系中不是唯一的行星系,這包括了哥白尼在內,哥白尼已經確認,我們這個系統叫做太陽系,以太陽為中心,而這樣的系統在我們周圍絕不只我們一個,雖然天文學的進展,越來越多的天文學家相信太陽系在宇宙中絕不是唯一的,應該還有,但是天文學家沒有辦法找到,為什么。一直到1994年之前,未能確切地檢驗出任何一個太陽系之外的行星系,沒有,到1994年,我們太陽系還是唯一的,盡管大家說還有,但是可是到那時候為止,找出來的只是唯一的,愿意在哪呢,原因是天文學家的工具不夠,各位可能問了,你們造了這么多望遠鏡,越造越大,難道不能盡量做最大的望遠鏡去找,天文學家早就說這條路繃打算,此路不通,原因就是行星跟恒星的比太懸殊,太陽系有八個大行星,最大的是木星,木星的質量是地球的384倍,所以木星體積也非常大。我就用我最大的望遠鏡去看太陽,看看是不是能夠搜索出來木星,我告訴你,天文學家早就知道了,此路不通,為什么呢?如果木星是一個一瓦的燈泡,那么太陽是幾瓦的燈泡呢?
同志們可能會說,往大了說,一萬瓦,再大點一咬牙,十萬瓦,我告訴你,不對,2.5億瓦,這就是恒星跟行星的光度比,所以你再用光學望遠鏡看,旁邊的星也掩蓋在恒星的光芒之下了,所有用小望遠鏡去搜索其他的星,這個路行不通,盡管大家知道太陽系絕對不是銀河系中唯一的,但是你沒有手段,得找別的路,結果柳暗花明,經過幾百年的探索,到了1994年,這可沒有多少年,到了1994年,這個物理學家,實驗物理學家發明了一種發光技術,就是一個分辨率極高的技術,天文學家立刻敏銳地看到這個技術對我們有用,結果就把這個技術搬到望遠鏡上來,結果當年就發現了,找出來一個恒星周圍的行星,這就是1994年的時候,當年就有成果,然后1995年就把這項,找到了太陽系外的另外的一個行星系,這件事情列為1995年的十大科學進展之一,不是第一位就是第三位,非?壳埃@個方法搬到望遠鏡上大家都能做,因此,從1994年到2008年,已在太陽系附近,半徑一百光年為止,到昨天為止是278個,今年可能又多了,就在這十多年,就發現了有將近280個恒星,有它們的行星,這里還包括織女星,織女星不是單獨的一個恒星,周圍有行星,因此,這下子,天文學家可就興奮了,有這么多可以找外星人、找外星生命對象的,但是這些行星到現在為止技術還只能找到大個的,木星這樣的大個的,像地球這樣的小個的精度還不夠,還正在努力開發希望找到像地球這樣的行星,但是這個指日可待了。這是看到的找地外生命的前景,非常光明。
這幅圖是前幾年做的,這個地方,把星空投影在一個二維的空間上,中間是太陽,這個半徑是50光年,這個半徑是一百光年,每個劃圈的呢,這是一個行星、一個恒星,凡是劃圈的就是那個行星有恒星,現在是將近280個了,應該慢慢地把它補滿,補得更多。這就是我們的太陽系在銀河系中,絕不是孤獨的見證。
花幾分鐘插一句話,在去年,在報刊上大家熱心于此的會看到,報刊上在宣傳,找到了一個地球的表兄弟,找到了另外一個恒星的行星上有水,很有可能有人,所以呢是找到地球的表兄弟了,堂弟都找到了,這件事情話說得太早了,現在呢,基本上否定了,這個是這樣的圖,就是發現了一個恒星,比太陽溫度低多了,太陽的溫度是五千多度,這個恒星大概三千度,所以要暗紅得多,已經發現了,它有四個衛星,這個不是按照比例,是按照在這個位置去看,而離它從里往外第三個,這個行星認為它可能是跟地球類似,有水,有水就很有可能有生命,因此媒體就無限地往上推廣,進而推之,上面極有可能有人,會出現外星人,有外星人就出現了地球人的表兄弟等等。現在呢這個基本上被否定。
不是說這個星被否定了,而是那個條件不是適居天體,所以在這里我特別說明,過去曾經認為是有的,可能找到了一個跟地球類似的行星,這樣的一個樂觀的說法是媒體的過度炒作。
國家天文臺研究員李競講解外星人之謎
下面是我今天講的重點,就是天文學家怎么用他們的天文方法來探測地外文明,這個我特別說第三部分,我要涉及到UFO,天文學家找UFO的思路跟UFO愛好者完全不同,UFO的愛好者去搜索UFO,看到UFO以后看UFO是否降落,有殘骸沒有,是不是外星人乘著它拜訪地球,就是通過UFO去找外星人,天文學家完全不這么想,我跟你舉個例,在座的哪位先生想到下周六想到天津去看你的親戚,我想正常情況下,你怎么做呢?你大概是一定不會等到星期五晚上了,叫你的兒子或者兒媳婦去到那兒給你買張火車票或者汽車票,第二天去天津,你一定不這么做,你一定會拿起手機打個電話,說我星期六要到天津拜訪你,你歡迎嗎,我會到這兒聚聚,你可能得到的結論是你可別來,我下周要去上海了,這太是人之常情了,你要是事先不對它有了解,你就冒失地啟程,到那兒很可能碰壁,外星人同樣這樣,外星人要想拜訪地球,一定要事先了解有沒有地球人,如果這樣的話,他要長途跋涉,這可不是輕而易舉的事,千辛萬苦到地球一看不得了,全是恐龍怎么辦,拔腿往回走,整個不是全毀于一旦嗎,或者到地球上一看,地球什么也沒有,處在兩次生物大絕滅的空檔之間,你白來,因為你來是要找你的伙伴,就跟地球人找外星人一樣,也許絕大多數到這樣的科技文明,絕不會是到這兒來以后先跟你打一仗,我想不會是這樣的,文明到這樣的境界一定是友好使者。
因此天文學家說要想找外星人,應該設法跟外星人取得通訊聯系,經過通訊聯系,彼此進行了了解,再說下一步,因此,就設想,外星人極有可能也在找地球人,如果外星人的科技發達到一定地步,他也會知道,電磁波原來可以運載信息,甚至于激光可以運作信息,他就采用電磁波或者激光作為信息,試探著問候,地球人你好嗎,地球人你好嗎?如果天上有這樣的電波,我們可就會在毛毛的宇宙噪音中找出一定的規律。找出智能的信號,不管是什么語言,只要是智能信號它就不是噪音了。因此天文學家采用這個辦法來試圖尋找外星人,跟外星人取得聯系。
他們當前采用的工具就是射電望遠鏡,這是國家天文臺已經建成的三十年的射電望遠鏡,這就叫做望遠鏡,這個大笊籬接受來自宇宙的無線電輻射,我們把它稱為射電,射電就是無線電,英文都是一樣的,但是有區別,這個東西不是電臺發射的,而是來自宇宙的,所以就把這樣的電波稱為射電。
這個照片雖然報刊上登過,但是大家可能沒有更多地加以注意,這個是現在中國最大個的一個,直徑五十米,在北京密云站,第二大的在昆明,四十米。還有兩個不在這兒展示了,一個在上海,二十五米,另外一個在烏魯木齊,二十五米,這四個射電望遠鏡現在任務繁忙,正在夜以繼日的觀察,它們來接收嫦娥一號的信息,現在大家看到的所有的嫦娥一號的圖片跟科學信息,以后得到的科學結論都是這射電望遠鏡在接收。
剛才說的咱們現在中國最大個的,已經建成的是五十米,咱們現在還在建一個更大個的,這是模型圖,直徑從這兒到這兒,最貴州,正在建設,一建成可就世界第一了,五百米。報上都登了,有個代號,叫fast,建在貴州,是貴州現在天字第一號的科學任務。大概幾年之后它就要投入使用了,它投入使用之后,如果用它的一點點時間來參與搜索來自外太空的外星人,那它能收到的微弱天體世界上只有它,它能收到的最微弱的,別的望遠鏡可都收不到,因為它的直徑最大,是五百米。
到現在為止,這樣的用這樣的望遠鏡去搜索地外文明,什么時候開始的呢,在上世紀六十年代初,首先是前蘇聯的烏克蘭的天文學家開始,后來世界上其他國家,我們國家因為當時沒有射電望遠鏡,沒有參與這項活動,到現在,雖然都還不能夠全力以赴,因為什么呢,主要就是只有投入沒有產出,這個國家不能給你這么花錢,要給你資助,結果一年最后說什么也沒有探測到,明年什么也沒有探測到,后年再申請科研基金,國家再給你就有點困難了,但是還是支持著,很多國家還是支持這項基礎研究的,因為這是人類的重大謎團,到現在為止,全世界沒有任何一個國家在全力以赴,可是還是在繼續進行中,到現在只有投入,一點產出都沒有,這個原因有多種多樣。
第一,選錯了頻率,這個沒辦法,因為我們得一個一個波長選,你也不知道外星人用什么波長,所以只能不斷擴大波長的范圍,還有選錯目標了,望遠鏡,千千萬萬個可觀測的對象,你對這兒很可能那兒有外星人來了。第三,就是絕對有外星人,但是外星人沒有進入文明社會,它處在北京猿人時代,處在北京猿人時代的外星人你不能說他不是外星人,他沒有處在文明時代,那他談不上跟你聯系。
雖然外星人已經達到了文明社會了,達到了孔夫子的時代,絕對是高度文明,但是他沒達到科技文明,沒有電腦,沒有射電望遠鏡,他還不知道萬有引力定律,所以這樣的情況下,外星人跟你也失之交臂,第五條在很多科普書中忽略掉了,叫做文明社會的短暫性,最后一條是距離遙遠,尚待時日,很可能現在天上有很多外星人向我們在問候,但是路太遠,電波得慢慢走,也許三百年以后信號能傳達,也許兩千年以后信號能傳達,正在路上走,路上走的信號你可不能說是沒有信號。
現在我要想想文明社會的短暫性,咱們地球的年齡大概是46億年,誕生之后10億年第一次出現了生命,有生命的年代36億年,為了形象化把它簡化成為一年,1月1號是出現生命的一年,然后生命不久,二月份就滅絕了,三月份出現了,五月又滅絕了,然后到了12月8號,侏羅紀開始,恐龍出現,恐龍什么時候滅絕的呢,6500萬年前,這時候是白堊紀終止,恐龍滅絕,在這個圖中是12月25號,在這個年譜中人類什么時候出現的呢,人類是這年的12月31號下午兩點,五千年的文明史出現在什么時候呢?出現在12月31號晚上11點五十九分過,因為這個年譜中一分鐘是六千年,5000年不夠一分鐘。這就叫做文明社會的短暫性,外星人那兒正好也處在科技文明,然后到達我們這兒,如果到達我們這兒的時候我們這兒地球人正處在北京猿人時代,白來了,甚至來到這兒的時候,我們正好是西太后時代,也是白來了,只能信號長途跋涉到達我們這兒,正好我們處在科技文明時代。這就是只有投入沒有產出的一個很重要的原因。這個絕對得估計到。
最后一條就是星際路茫茫,就是剛才講的七個只有投入沒有產出,這點很多科普書上也重視不夠,這是太陽系的示意圖,這真是示意圖,要不是示意圖就不會出現這樣的軌道圈了,真正情況下當然沒有這樣的,我再告訴大家,這個示意圖無論天體大小跟天體之間的距離,都跟實際情況相距甚遠,不是差一點,差多了,咱們先看看大小,如果真正按大小,剛才那圖就沒法畫了,這個到真正的行星,大體上是合乎大小的,這是最大個的木星,藍的是地球,這是火星、土星、天王星、海王星,太陽在這兒,要想畫圈了不行,因為它的直徑是地球的108倍,這才是大小按照比例了,要按照距離為比例太難畫了,我給大家劃了一個,咱們先用數字來代替這幅畫,我們按真正的大小比例,來做模型,為了這個模型還能做,我們把太陽縮小,把地球直徑的108倍這樣的太陽縮小,縮成一個18.5厘米的球,擱到我這兒,地球按比例做0.17厘米,擺在離我這模型二十米開外,擺到墻后面去了,然后中間簡略,擺一個木星,一縮小是1.91厘米,擺在離我104米之外,王府井大街那頭,北京飯店那兒,最外邊一個海王星,海王星要擺在離我這個模型六百米那兒。
因為海王星在這端,繞到這邊又六百米,所以這個模型百到天安門都難,因為那兒得有一個1.2公里的地盤才能把這個模型擺下,這就是太陽系距離的實際情況,但是這些不是我主要要講的,我主要講的星際路茫茫在這兒。
我們都知道,我們地球離太陽最近的一個星是半人馬比鄰星,這個在南沙群島可以看到,比太陽小,按照咱們的比例就變成了6.6厘米的一個小球,太陽18.5,它要擺在哪呢,肯定得擺在南沙群島那兒去了,5300公里之遙,這就叫做星際路茫茫。所以很多科普書中把星際旅行數得不夠,很多人說科技是超光速,你光速我超光速,但是我也告訴大家,超光速是可以有的,但是如果你的整個討論問題的框架是在相對論框架之內,就是不許超光速,咱們討論問題一直到現在為止,咱們所說的所有這些都是在相對論框架里談的,它離我們多遠多遠,都是在這個框架,討論問題有了前提,突然間你來了一個不一致的,那咱們的問題就談不下去了,兩個出發點就完全不一樣了,所以在這里呢,還不能夠談超光速,并不是說宇宙中沒有,但是討論這個問題的時候你不能超光速,超光速得另找人談了。
再說我不是超光速,我比你的還厲害,我是按照霍金的時間隧道,一下子就到你那兒了,還不到一秒鐘我就到了,但是我愿意告訴大家,這都是理論上允許的,但是到現在為止,沒有被證明,我們可不能拿沒有證明的問題作為前提假設來討論。我們只能根據現在已經被證實的,應用已經被證實的理論來談問題。
關于霍金所說的時間隧道,有一點可能讀者們不一定都能想到,時間隧道可是違反因果律的。時間隧道可以看到過去,因果律是什么,時間隧道是一個人從小變大、結婚、生了孩子、得病、然后不治、火花了,這個時間隧道沒有火花,又回去了,一個生物體如何能夠把因果關系倒過來,這個能嗎?我不知道,我不敢說,我把這個問題放在這兒。
星際路茫茫,也是我們難以完全克服的,外星人如果跟我們類似,他也會認為,星際路茫茫不是一件容易的事,因此得采取其他的方法通信聯系。
咱們舉個例,織女星離我們25光年,我們剛才已經說了,近年來的探測,我們知道織女星已經有行星,我們得假定,織女星行星上面有外星人了,我們就把它叫做侄女人,織女人高科技,要想拜訪地球人,坐著高速飛船拜訪地球,時速比我們先進得多,我們現在還沒有這樣的高速,嫦娥沒有,神五、神六還沒有達到這個速度,它已經達到每秒30公里,以這樣的高速火箭來拜訪地球,他得花250000年,單程。它非常先進,它能夠實現每秒3000公里的飛船,從這兒到烏魯木齊不到一秒鐘就到了,如果織女人要想坐這樣的高速飛船拜訪地球得花25000年。如果它已經達到十分之一光速的火箭,這樣的火箭地球人坐不了,一上去整個壓扁了,但是它能夠克服,到達地球單程也得吃長生不老藥。所以這就叫做星際路茫茫。
首都科學講堂現場聽眾
剛才講的都是來搜索地外文明的現在的努力,天文學家還做了一件事情,向外星人致敬,這件事情到現在為止,最有名的一件,發生在1974年,美國科學家利用在波多黎各的了一個射電望遠鏡,304米,就跟剛才說的我們在貴州做那個五百米,就是它的第二代,這個現在還是世界最大的,靠近赤道,擱在中美洲,不能動,但是地球在自轉,因此天上有一條帶,每天都要經過,它就可以研究這條帶來的宇宙信息。
在1974年做了一件事情,把它的雷達不是接收,而是發射,向外星人發射信號,發射的信號,首先我用什么語言,用英文肯定不行,外星人不行,西班牙文、中文都不行,用人類的文字大概都不行,所以當時就不用討論,大家都說我們用計算機語言,也就是二進制的,0、1、1、0,這個是個共識,外星人要達到科技文明,一定得懂數學,因此不用討論,就用了計算機語言,因此這個計算機語言是這樣子,為了大家看得醒目,把一畫黑,零變白,就是這個圖,上邊這個是什么呢?這是告訴外星人,我們地球人這樣的數數,這組符號是告訴外星人我們地球上的氫氣、氧氣、氮氣、氦氣、硫、煤等結構,這個符號就是脫氧核糖核酸,DNA,當時1974年已經知道了雙螺旋結構,就把它用上了,這是人類的一些信號,這是跟望遠鏡有關的信號,這組信號在1974年用雷達形式把它發出去,發給誰?正好經過它的上空有一個天體,這個天體不是單個的星,有100多萬各恒星組成的星團,用望遠鏡看是這樣的,這是廣種薄收,因為我們不知道哪有外星人,所以這個團體去發射極哪怕有一個恒星,上邊有外星人,而這個外星人已經達到了科技文明,那我們的目標就達到了,但它離我們地球不算近,光線要走兩萬四千年,因此這樣一段距離,要使得光線順利地到達彼方,光線得走兩萬四千年,當時調動了每個三個核電站,供給304米射電望遠鏡電力,發射出去,如果宇宙中有外星人,長著眼睛,看那個波長的雷達波,他會看到在1974年某一天地球突然間一閃光,從地球出來,然后往前走,將來要在兩萬四千年到達這個星團這兒,我們很希望,那兒的真正有外星人的收到這組信號,然后呢,他知道地球向他問候,識破了,解析了剛才那組信號的含義,然后向我們發回回音,說地球人,我收到了你的問號了,謝謝。這組信號將要在四萬八千年之后我們的后代收到。我講完了,告訴大家一些信息,今后我們還可以做哪些事情,除了科學家能做。
先給大家看四個字母,SETI,它是搜索地外文明的英文縮寫,凡是在全世界找地外文明那個領域,就叫做SETI,現在有個網站,中文名字叫《在家搜索地外文明》,由于現在有望遠鏡了,不斷地對著天搜索,接收宇宙信號到現在為止都是噪音,希望從這個噪音里邊找到規律信號,找到來自于外星人的信號,但是太多的信號,科學家來不及處理,信號積累了不知道有多少,就發動群眾,這個就叫做在家搜索地外文明。到今年年初,全世界至少有32萬臺計算機參與,只要你屁股坐得住,然后你有臺電腦,向他申請它就免費提供給你,當然得定合同,無償給你送來信號你得處理。在這里除了美國之外,參加最多的是德國青年,中國現在參加人數,至少在浙江已經有杭高的同學參與此事了。所以我這兒提供這么一個信息,人人可以參與地外文明的搜索。
咱們現在把UFO說一說,UFO可是有個誤區,這是三個字的字頭,U代表的英文是證認,我這兒有一個東西,不知道是什么東西,經過研究是塊電子表,這個過程叫證認。如果證認不出來,就叫做未名飛行物或者不明飛行物,未名飛行物不能叫飛碟,為什么?未名飛行物是你研究了半天只知道是飛行物,而不知道是什么,飛碟是已知飛行物。你已經知道它是什么了又叫未名,語言上就邏輯不通。因為把UFO跟飛碟劃等號是錯的。
二十世紀四十年代以來,已經大概舉報了五十萬例,大多數的都證認了,變成了已知飛行物,但是依然有五萬例不能證認,因此UFO的存在是事實,需要各行各業的科學家和公眾研究,希望在我們這一代甚至不久的將來把UFO之謎搞清楚,但是UFO不等于飛碟。
最后一個,回答兩個提問,一個問題就是是否有外星人光顧過地球,結論已經有了,1947年有一個Roseville事件,這是美國的一個空軍基地,是保密基地,在這個基地內,曾經在1947年,周圍的村民看見天上掉東西了,不明飛行物像人一樣降下來,但是每逢這個東西出來,大兵出來就把東西圈上了。因此有人認為美國空軍在搞鬼,一定有外星人在降落,而且謠傳越來越多了,就是不僅神秘,東西掉下來神秘,而且那個兵營里的醫生、護士長跟村民都很友好,但是有時間會發現這個醫生怎么不見了,想接生了想找護士長也找不到了,大家都說這些人大概都中邪了,一定是受了什么污染了,消失不見了,這件事情在許許多多的書上確切地證明了,在美國曾經有過外星人光顧。但是到了上個世紀末,這個兵營解散,到一定年限,所有的檔案都公布了,公布以后大家一看太掃興了,大家都知道,咱們要是定型一個汽車,一定要定型之前做一些強度的破壞性實驗,無人駕駛的汽車高速撞墻,撞完以后車子也爛了,打開看看大梁怎么斷的,氣囊怎么斷的,它也是在實驗飛機的材料,彈出來的逃生系統是不是靈,做一系列的跟飛行有關的實驗,既然是保密單位怎么會告訴你啊,再有醫生從這個地方調動到保密的地方去了,干什么要大張旗鼓地宣布呢,所以就是一個保密的軍事基地,弄得這個事件神秘了半個世紀,最后單位撤銷真相大白。
再說一個事情,1995年,有一個有名的外科醫生解剖了一個外星人,從外星人那兒掏出了東西,這個我沒有看過,但是我看過圖片,到了本世紀初,這個醫生出來說,這是他看了一個大玩笑,那個手術臺上躺著的外星人兒子裝得,身上涂成黑糊糊的,為什么會掏出東西呢,太容易了,變魔術的還能掏出鴿子來,完全是一個玩笑,居然變成了全世界流行的電視片。所以要相信這些報道,那你可真是上當了。
所以我有個結論,地球上沒有一處現存結構和遺存,只能用外星人造訪過才能解釋。無論是埃及金字塔、還有秘魯金字塔,你都不能說,只能用外星人解釋,之所以這樣,主要的原因是文字記載缺失,大家可以想像,為什么關于所有的世界上這樣報道都是未解之謎,唯獨我們的未解之謎非常少,是我們有二十四史、甲骨文史,如果沒有這個記載,很可能長城的選址就成了外星人給秦始皇做得定位,那時候怎么會地球知識、地震知識掌握得那么好,我們有二十四史,中國的能工巧匠就憑經驗閱歷能選出來這個地址。
我說沒有現存的,我可沒有說地球上根本沒有來過,因為地球是一個活躍的天體,有滄海桑田,有大氣環流、火山運動,正是由于這樣,我們現在的地貌只能表現在譬如說五萬年之內的,更久的已經漫散了,滄海桑田了,你說它來過你沒有證據,因此我只能用有證據的來說,如果來過的話你拿出證明來。
我再告訴大家,至少在美國有一個獎項,獎金是一百萬美元,是你拿出證據來,告訴我,這是來自于外太空的,要經過科學家鑒定,到現在為止這個獎項是空的,沒有人敢來領,因為他經不住科學鑒定。
最后一個是否有外星人造訪過太陽系,這個事情可是在過去二十年內是件大事,在1976年,有兩個探測器飛上火星,叫海盜一號、海盜二號,1976年這兩個探測器各帶著設想器材飛上火星的時候不斷照片,火星在自轉,因此照照照就把火星照全了,然后把照片傳回來,科學家根據照片編成火星地形地貌圖,就這么個用處,當時傳回來的圖片有一張是這樣子,某一個經緯度的地形是這樣的,這就引起了軒然大波,怎么看怎么像人臉,你要說不是人臉,那它是什么?你沒有辦法反駁他,因此他就叫做火星人面像,媒體推而廣之了,然后說這是外星人造訪過火星,然后在火星上做一個地表,我們到了火星了,你下次來時可以在這兒著陸,當然很合理,所以在1977年就變成了世界上所有的報紙的重大的頭條消息,變成了曾經有外星人造訪火星的強有力的證明,一下子過了二十年,剛才是1976、1977,到了1997年,又有探測器升空了,叫火星探路者,依然有攝像器去拍照,還是這樣的,一路拍照下去,大家說這不是重復勞動嗎,非也,它不重復,由于這時候經過了二十年的科技進展,它的攝像器的分辨率提高了,譬如說你當年那個攝像機是一百萬象素,我現在呢是一千二百萬像素,當年能看見的,譬如說我看見的火星上最小的結構是一個球場大小,而二十年之后呢,我看見的就是一個球場上的卡車大小,如果說二十年前看見的是這球場上的卡車的大小,那現在我告訴你,我現在能看見球場上卡車的車牌號,這就是二十年的科學進展,再進行拍照,同樣的經緯度,傳回來的照片可是這樣的,完全是一幅山巒,可能有的公眾說了,你大概又騙人吧,它難道就是它嗎,如果不信再看一找張圖,這是二十年前的,這是二十年后的,我再挑一張二十年后的,但是選的太陽的角跟它的角度正好的,說還是不像,再看去年的一幅圖,是英國的火星快車拍的,這不是一個山嗎?所以對于天文來說,一定且莫抱著眼見為實作為最高標準,如果你確信眼見為實,你就會認為月亮跟太陽一邊大,所以要透過現象看本質,剛才看見的僅僅是由于你的分辨率不高,你上了眼睛的當了。
我今天的報告完了,謝謝大家。
聽眾提問
主持人:我相信今天現場的每一位聽眾都會覺得自己非常有耳福,非常幽默、深入淺出的報告會,盡管破解了很多未解之謎,但是我心里還是有一個小小的遺憾,我本來是盼望著能夠看到的一個外星人的形象,接下來李老說了,要有禮物送給大家,還有大家提問的時間。
李競:我今天推薦四本書,還有一本比較另類的書,我是天文物理出身,愛好是天文,職業也是天文,但是我愛好天文的同時還有個愛好,也是變成了終身的愛好,就是古典音樂,所以我這兒希望介紹這么一本書。
下面我講為什么提供這五本書,第一本《1000個宇宙之謎》,有三百多個問答,這本書是老少皆宜。作者是張明昌,考上了南京大學的研究生,沒有讀就文學大革命了,他的著作非常多,像這樣類似的,有一千個天文之謎,很多想知道的問題都可以從中找到。
火星上最大的大峽谷是什么名字,都可以找到。還有人想知道什么叫二次崛起,上面知道。月球上有幾個中國天文學家的名字,也可以知道。
第二本書是《天文館的秘密》,2005年出版。專門適用于少年兒童。
第三本是唯一的一本翻譯過來的圖書《劍橋天文愛好者指南》,是著名的科普作家李元寫的,今年剛出的。
第四本是專業的《天文學新概論》,第三版,作者蘇宜,成為是我的同時,天津南開大學的教授,現在還在講課。書的第一版是2001年,到2005年一下出了三版,這里談的都是扎扎實實的、清清楚楚的天文現象跟它的理論。
最后一本我希望大家看了能夠得到一些藝術享受,作為叫李近朱,中國音樂學院的畢業生,現在是CCTV的高級編輯,做了好幾本天文郵票的書。謝謝大家!
主持人:現在已經有朋友準備提問了。
提問:我們現在有個問題是一個是有沒有外星人生存的條件,按現在的檢測來說是沒有這個條件,因為生命的條件是陽光、空氣、水,但是從你講的現在探測的手段,一個是發射探測的衛星,那么信號多大的速度,能發射那么遠的距離,所以我覺得我們發射火星的信號能不能發到?
李競:因為現在咱們所有的信息的運載工具,用的是電磁波,電磁波就是走的速度跟光速一樣。
提問:我以前看科普書,經?吹教栐谂蛎洠敲慈舾赡曛,太陽可能把水星、金星全部吞滅,而且木星有可能成為另外的一個太陽。
李競:他提了兩個問題,一個是太陽的生老病死。一個就是恒星演化,太陽一定會死,地球不是一個活躍天體,不是一個能源,談不上活跟死,而太陽是不斷消耗它其中的能源,變成我們看見的光和熱,它的能源就是熱核反應,四個氫變成一個氦,它每秒鐘丟失的氫六十億公斤。不但地消耗它的氫,消耗它的內部的質量。消耗是45億年了。這樣維持下去,維持三十億年。還不顯什么,但是什么都在變,它質量在不斷縮小,這就影響了地球圍繞它在轉的所有的東西。因此在這樣的情況下,質量不斷地縮小,引力就變得小,實際上咱們太陽系的所有的行星都在慢慢地遠離它。但是遠離的程度你根本感覺不出來,譬如每年變五厘米,你完全感覺不出來。
這是地球在不但地遠離太陽,是由于太陽的質量在減少。
剛才說太陽島最后怎么樣呢,最后由于它的不但地把里面的氫變成氦,結構失衡,它整個不平衡了,太陽的不平衡表現在哪呢,內部的質量控制不了外部了,外部就膨脹,外部膨脹是由于內部的質量改變了,所以外部的膨脹,太陽變大,逐漸變大,太陽變大可不得了,個大了,熱的層離我們越來越近及首先把水星吞沒,最后把地球吞沒,你感覺不出來,因為密度太稀薄了,幾乎跟真空一樣,但可是熱的,地球到不了這個時候,水星已經波及了的時候,地球上所有的海洋就消失了,所以人類應該早在這之前另找安居的地方,但是大家不要太操心,三十億年,恐龍才稱王稱霸了1.6億年。但是這樣的宇宙規矩不可避免。
第二個問題就是木星會不會變成恒星,我斬釘截鐵地說不會,為什么不會,它的質量使得它內部達不到那樣的密度跟溫度,它的熱核反應發動不起來,因此永遠不會變成發光發熱的東西。
六歲小朋友:爺爺,太陽膨脹以后會不會爆炸?
李競:這個小朋友的問題問得很好,太陽會膨脹,但是太陽沒有資格膨脹,太陽的死是平穩的結構失衡,外部散掉,里面收縮,但是太陽變成不了行星,變成不了把整個外殼炸掉,這樣的事件太陽不會,因為太陽的質量不夠,凡是要超行星爆炸的有個條件就是大質量恒星,必須至少超過八個太陽質量才可以。由于內部快速的反應,所以激烈的活動下,變得更激烈,使得突然間炸掉,而太陽是緩慢地死去。不會爆炸。
提問:百慕大曾經有一段謎炒得比較熱,現在又少了,請李老師說一下情況怎么樣。
李競:關于百慕大之謎現在沒有解決,因為它那個地方的結構跟其他地方不一樣,好像是長了個瘤子一樣,這個應該是地質結構不均勻的結果,是個深的海溝,至于傳聞,到那兒以后會突然間所有的失衡了,完全可能。
百慕大下面的地質結構就會使得突然出現某種類似于磁暴性質的反常,這樣會造成航行的儀表失衡,這個現在看來是不能推到外星人,推到外星人結果并沒有解決。
主持人:謝謝李老,剛才李老給我們解答了很多問題,今天的首都科學講堂就到這里,謝謝大家!
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