時代雜誌選出了一百名在政經、領袖、藝文、娛樂、科學、思想各領域有卓越貢獻的人,列為是對世界最具影響力的人,知名人物 Bill Gates、教宗保祿二世、姚明都上了榜。但在科學與思想類別,有位上榜的科學家 Jill Tarter 博士,知道的人也許不多,這位天文物理學家從小受父親的影響,對天空就充滿了好奇,在加州大學柏克萊分校畢業以後,不顧別人的勸告,走進科學的「邪門」:尋找外太空的生命。
經過多年的契而不捨,並在 1984 年與人成立了「尋找外來智慧學院」SETII (Search for Extraterrestrial Intelligence Institute),集合了各類科學家,用無線電天文望遠鏡,來傾聽可能來自外太空的智慧。1990 年代初期太空總署 NASA 的類似計畫停擺,她毅然決然承接下任務,以募款的方式維持學院的運作。因為她的執著認真,終於把這個原來的「旁門左道」,列入科學研究的正統,並多次獲獎,被時代雜誌選為一百大之一。( Jill Tarter 照片、小傳)
人類對外太空有沒有生命,好奇已久,但認真的研究從四十幾年前才開始。當年有位年輕天文學學家 Frank Drake,用了一個 85 呎的碟形天線,把接收頻率調到 1420 MHz,連續兩個月接收各地傳來的無線電信號,看看能不能找到來自外太空生命的信息。實驗的結果雖然沒發現什麼,這個舉動卻引起大家的注意,接著蘇聯、與美國太空總署都開始這方面的研究。Drake 做一個大膽的假設,如果外太空有生命,而且有高等智慧,那麼在星際之間的通訊,極可能是無線電波,如果電波夠強,或是有意對地球發送的,我們就能用無線電收到。Drake 現為 SETI 學院的董事,並榮任退休天文學家協會主席。
Tarter 顯然與 Drake 的想法一致,相信天外的生命用無線電波溝通,我們用「收音機」來接聽,是有效的辦法。到哪裡去找那麼大的收音機?巨碟型無線電天文望遠鏡(圖)正可當大收音機借用,有了收音機,瞄準天體那個範圍、用那個頻率波段接收,就成了下一個問題。掃瞄的範圍越大,掃瞄的越粗略,一旦發現信號,不容易找出是從哪裡來的;窄範圍掃瞄(1000 到 2000 個類似太陽星球聚集的範圍),可以仔細掃瞄,發現信號也容易辨認位置,但把範圍找錯就無所成。至於用那個頻率波段接收,正巧可用藉大自然的現象,宇宙間有強勁的無線電波干擾,但在 1 GHz 到 10 GHz 之間,干擾突然降低,通訊品質大為提升,這一「電波窗」(圖)即為人類所知,能用無線電的外星人「想當然」也應該知道、而且會運用。
Tarter 博士現在主持的「鳳凰計畫」Project Phoenix,就是運用 1 GHz 到 3 GHz 之間的頻率接收信號,掃瞄則用較窄範圍,在 1000 顆類似太陽星群之內,所用的天文望遠鏡,則是世界最大在波多黎哥的 Arecibo 巨型望遠鏡(圖),碟直徑長達 1000 呎,做天文上多種用途,用在掃瞄外來生命,每年僅能用兩、三星期。雖然如此,取得的資料仍然龐大,因為掃瞄的頻道分割的非常細,僅有 1 Hz,所以有 20 幾億個頻道的信號要分析。怎麼知道是外星文明製造出的信號,就要靠專業知識,非一般人所能辨識的,也許在電腦畫面上一點、或一條線,都有特殊意義。
萬一(實際上不只萬一)有所發現,大家都會興奮的跳起來。首先要再瞄準同樣方位接收,如果同樣的信號持續,就要進一步察看同一方為是否有人造物,像是從衛星、太空船上發出的信號(鳳凰計畫就收到 1972 年「先鋒 10 號」太空船從 100 億公里外發出的信號,同時也證實了鳳凰的功能不差),下一步就是去除宇宙間的自然雜訊,然後再從另外一個天文望遠鏡接收,如果仍是同樣的信號,那就中獎了。到目前為止,僅有一次「中獎」,那就是好萊塢電影「接觸未來」(Contact ),是根據已故康乃爾大學天文教授、兼普立茲得獎人 Carl Sagan 的小說拍攝的,劇中女主角 Ellie(Jodie Foster 飾演),簡直就是 Tarter 博士的化身,為了戲劇效果,場景與小地方作做些調整,科學的原則上則維持 SETI 的正確。讀者如果還沒看過這部片子,不妨租來觀賞,戲劇與科學兼備,被許多地方已列為天文教材。
收到外來信息如何翻譯與解讀,接觸未來裡有戲劇化的發展,但在 1974 年我們已經透過 Arecibo 無線電望遠鏡,用強大電波,對準銀河系外圍、二萬一千光年外的 M13 星群,傳送一個簡單圖形信號。仔細看這幅圖形,共有 1679 位元、分別以 73 行、每行 23 個字母排列,73 與 23 都是素數(僅能用一與本身除盡、為的是讓外星人容易解碼),0 與 1 則以每 10 個位元交替代表。圖的本身則包含望遠鏡、太陽系、 DNA 、人的體形、與地球上的生化活動。傳送這個信息的電波極強,估計收到信號的星球只要有我們同樣的技術,就能把信號回傳給我們。外星果真有智慧接收到這個信息、繪圖、解碼,那我們就有機會接收到他們的回郵,不過恐是幾萬年以後的事了。
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