[]为什么说:中微子和引力波是天文学的未来?

费米认为外星人有足够的时间来殖民整个银河系 , 但是环顾四周 , 并没有发现它们的踪迹 , 这促使费米问了一个显而易见的问题:“它们都去哪了?”——赛斯·肖斯塔克
单从整个宇宙中所包含的星系和恒星数量来说 , 我们一直认为外星生命在宇宙中十分普遍 , 而且它们很可能拥有比人类更加先进的文明 , 因为宇宙毕竟有138亿年的历史 , 任何一个智慧生命只要比人类早发展数万年、甚至数十万年都会比我们更加先进 , 而这个时间差对宇宙来说简直不值一提 。
因此 , 以我们人类现在的技术水平只能通过电磁波来存在外星生命 , 可问题是这个方法有意义吗?或者说可行吗?说不定外星人已经发达到了不再使用这种方式进行通讯 , 就像是远古的人类使用的通信方式是战鼓和烟雾信号 , 而现今的人类使用的是手机和无线电 , 这两种方式截然不同 , 根本就无法通信 , 在茫茫宇宙中谁也发现不了谁 。
还有就是 , 如果宇宙的信息速度受到了光速的限制 , 那么一个太空文明似乎也不可能跨越遥远的星际距离与我们通信 。因为时间是个问题 , 动辄数十万、数百万年 。
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首先我们来看一下人类科学技术进步的过程 , 以及人类发现和总结的这些物理学在宇宙的其他地方是否也会适用 , 也就是说 , 外星生命会不会发展出跟我们不一样的物理学法则 。
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人类的科学技术其实起步很晚 , 但是发展却很迅速 , 18世纪末人们才对电有了初步的认识 , 到了19世纪 , 电力才被用来驱动一些动力装置和用来照明 , 但这时人们对电的本质并不是很清楚 , 直到19世纪的后半叶 , 电磁学才逐渐发展起来 , 到了1895年 , 人们才首次实现了以电磁波为载体来传递信号 , 直到20世纪30年代 , 电磁信号才被人们发射到了遥远的星系空间 。
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也就是说从人类向外太空发射电磁信号到今天过去了90年左右的时间 , 由于光速是有限的 , 所以理论上人类向星际空间发射的电磁信号才传播了90光年 , 这意味着目前距离地球90光年内的外星文明才有机会能接收到微弱的电磁波信号 , 如果在这个范围能真的存在智慧生命 , 那么目前只有距离地球45光年的文明在接收到我们的信号以后 , 并向我们返回一个信号 , 我们人类只能接收到这个距离内的反馈 。
所以就目前来看 , 费米问:它们在哪?我们的现在的回答是:不在距离地球45光年的范围内 。
虽然在整个银河系中存在着数千亿颗恒星 , 可观测宇宙有至少两千亿个星系 , 但是在地球45光年的范围内 , 只有不到1000颗恒星 。
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还有一点非常重要 , 电磁信号在传播的过程中会被阻挡或者吸收而发生衰减 , 所以说人类活动所发射的电磁信号并不能传播的无限远 , 就算到达某些地方也会衰减到根本无法探测的情况 。而且就目前来说 , 地球向宇宙空间发射的电磁信号在持续减少 , 因为目前人类的电磁信号大多是通过光缆或者卫星直接传输的 , 也就是说可能在过一个世纪 , 人类在20世纪活动产生的电磁信号就会完全消失 。


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