“真的希望有一天和外星人建立聯(lián)系，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(gè)月以前澳大利亞科學(xué)家在比鄰星上收到一個(gè)信號，這個(gè)信號被排除了人為干擾。
“FAST（中國大射電望遠(yuǎn)鏡）收到的信號里也很可能有外星文明信號，只是我們現(xiàn)在還沒有時(shí)間去識(shí)別?！?a class="innerlink" href="http://ihrv.cn/tags/中國科學(xué)院" target="_blank">中國科學(xué)院FAST重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任、國家天文臺(tái)研究員彭勃也說。
要搜尋外星文明信號，射電望遠(yuǎn)鏡是非常重要的工具，它可以拍攝數(shù)十億甚至上百億年前的宇宙圖像，幫助人類了解宇宙起源，探測引力波等。2020年12月，美國阿雷西博射電望遠(yuǎn)鏡徹底崩塌后，位于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(yuǎn)鏡。
日前，作為歷時(shí)20多年的親歷者，彭勃出版了《天眼工程：大射電望遠(yuǎn)鏡FAST追夢實(shí)錄》一書，全程記錄“中國天眼”的誕生歷程。
FAST探測的效果圖
“天鍋”有30個(gè)足球場大
千百年來，人類主要通過可見光波段觀測宇宙，實(shí)際上來自宇宙天體的輻射覆蓋了整個(gè)電磁波譜。其中，發(fā)現(xiàn)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(shí)驗(yàn)室的卡爾·央斯基意外發(fā)現(xiàn)了來自銀河系中心的無線電輻射，標(biāo)志著射電天文學(xué)的誕生。
彭勃說，通過觀察位于大熊座方向、距離地球1200萬光年的M81星系群的兩張照片，可以明顯發(fā)現(xiàn)射電望遠(yuǎn)鏡的優(yōu)勢。在光學(xué)望遠(yuǎn)鏡拍攝的照片中，這些星系群是三個(gè)孤立的星系，而射電望遠(yuǎn)鏡拍的照片則顯示，三者之間存在一定關(guān)系，“也就是說，射電觀測能‘看到’光學(xué)不可見的星系之間的微弱聯(lián)系，提供宇宙天體的‘全息照片’?！?/p>
1993年，在日本京都舉行的國際無線電科學(xué)家聯(lián)合大會(huì)上，包括中國在內(nèi)的與會(huì)天文學(xué)家聯(lián)合倡議，在地球電波環(huán)境被徹底毀壞之前，要看一眼宇宙原初模樣，于是決定建造新一代大射電望遠(yuǎn)鏡陣列LT（Large Telescope）。而在那之前，世界上最大的單口徑望遠(yuǎn)鏡是美國著名的阿雷西博射電望遠(yuǎn)鏡。它建于1965年，建成時(shí)口徑有305米，后來擴(kuò)大到350米，其身影在《007之黃金眼》等電影中出現(xiàn)過，是人類“20世紀(jì)十大工程”之一，排名甚至在阿波羅登月計(jì)劃之前。
1994年，在科學(xué)家南仁東、彭勃等牽頭下，建造中國射電望遠(yuǎn)鏡的計(jì)劃也列上了議程。經(jīng)過長期反復(fù)戶外考察，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)貴州喀斯特洼地很適合球反射面形望遠(yuǎn)鏡陣的建設(shè)，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，F(xiàn)AST終于落成啟用，面積相當(dāng)于30個(gè)足球場，“假設(shè)它是一口能裝酒的大鍋，地球上每人能分到4瓶貴州茅臺(tái)”。
“最早參與項(xiàng)目的時(shí)候，我估計(jì)要10年或者更長時(shí)間，因?yàn)榇蠛献鞯拇罂茖W(xué)工程都是長期的，比方說哈勃望遠(yuǎn)鏡、人類登月計(jì)劃，而且有機(jī)會(huì)當(dāng)一回‘世界老大’，哪怕做一輩子都值得?！迸聿f。
已發(fā)現(xiàn)509顆脈沖星
FAST投入使用后，很快取得耀眼的科學(xué)成果，截至2021年12月20日，已發(fā)現(xiàn)509顆脈沖星，是世界上所有其他望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)脈沖星總數(shù)的4倍以上。
脈沖星是一種高速旋轉(zhuǎn)的中子星，是巨大的恒星爆炸后形成的星體。地球自轉(zhuǎn)一周要24小時(shí)，而脈沖星每秒旋轉(zhuǎn)能達(dá)到上萬次。脈沖星是20世紀(jì)60年代天文學(xué)“四大發(fā)現(xiàn)”之一，其研究也是天文學(xué)前沿，1974年劍橋大學(xué)卡文迪許實(shí)驗(yàn)室教授安東尼·休伊什即因脈沖星的發(fā)現(xiàn)而榮獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
彭勃說，脈沖星的磁場超過地球磁場10萬億倍，這種超強(qiáng)磁場在天然實(shí)驗(yàn)室中根本無法造出來?？茖W(xué)家通過FAST對脈沖星進(jìn)行觀測后發(fā)現(xiàn)，引力波、黑洞等榮獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的重大突破，都與脈沖星有直接或間接關(guān)系，將來引力波很可能像現(xiàn)在的電磁波一樣使人類受益。
FAST不僅可以搜索星際通信，還可以尋找地外文明。迄今為止，人類已發(fā)現(xiàn)超過4500顆太陽系外行星，在木衛(wèi)二、火星和土星上都發(fā)現(xiàn)有地外水。此外，地球上的生命生存極限環(huán)境也在不斷改寫。位于加利福尼亞南部科爾特斯海深3800米處，有數(shù)百個(gè)熱液噴口，周圍的溫度達(dá)到287攝氏度，但科學(xué)家在里面仍然發(fā)現(xiàn)了微生物，其中一種藍(lán)色微生物還是首次被人類發(fā)現(xiàn)。2012年，一個(gè)國際科學(xué)家團(tuán)隊(duì)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(jìn)一步向下挖掘了2466米后進(jìn)行地層分析時(shí)發(fā)現(xiàn)，每一立方厘米沉積物中含有100個(gè)以下的極小的微生物細(xì)胞。
彭勃說，地球上和太陽系外的這些新發(fā)現(xiàn)，都使得地球外存在生命的可能性不斷得到支持，“FAST收到的信號里也很可能有外星文明的信號，只是我們現(xiàn)在還沒有時(shí)間去識(shí)別，美國上世紀(jì)60年代就在做了”。
萬一真找到了該怎么辦？
雖然射電望遠(yuǎn)鏡只是被動(dòng)接收信號，不發(fā)射無線電信號，但探索地外文明一直是其使命之一。而科學(xué)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(yīng)對外太空主動(dòng)發(fā)射無線電。
科學(xué)史學(xué)者穆蘊(yùn)秋和江曉原合寫的《地外文明探索：從科學(xué)走向幻想》一書中就提到，1974年11月16日，第一個(gè)星際無線電信息通過阿雷西博射電望遠(yuǎn)鏡發(fā)往M13球狀星團(tuán)后，當(dāng)年的諾貝爾獎(jiǎng)獲得者、射電天文學(xué)家賴爾（Martin Ryle）就發(fā)表反對聲明，他警告“外太空的任何生物都可能是充滿惡意又饑腸轆轆的”，并呼吁針對地球上任何試圖與地外生命建立聯(lián)系和向其傳送信號的行為頒布國際禁令。
賴爾的觀點(diǎn)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(shù)夢魘；小說《三體》中，葉文潔不顧外星人警告不斷向太空發(fā)射信號，最后引來三體人，地球也被文明更為強(qiáng)大的三體文明降維打擊?！兜赝馕拿魈剿鳌分羞€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(yīng)該是：萬一真找到了該怎么辦？
“事實(shí)上，阿雷西博射電望遠(yuǎn)鏡發(fā)往M13球狀星團(tuán)的信號是發(fā)射到25000多光年之外去的，所以討論它是否會(huì)引來外星人有點(diǎn)‘杞人憂天’，這也是人類在近鄰宇宙尋找地外文明的原因?！迸聿f，而且近鄰宇宙中諸如小行星撞擊地球等事件的概率還是頗大，就更需要天文學(xué)發(fā)揮作用了。
2021年10月31日，武向平還透露，中國將建設(shè)另外五臺(tái)同級望遠(yuǎn)鏡，和現(xiàn)在的FAST組成巨大陣列，屆時(shí)，中國的天文探索將領(lǐng)先世界50年。
