科学|人类该如何给地球家园寻找一个“超级伴侣”( 二 )
最简单的方法是将望远镜对准恒星后在附近寻找行星的像 。不幸的是行星总比恒星暗很多 , 而且两者间的角距离又是如此的小 , 因此此方法现在无法奏效 。
目前最常用于寻找太阳系外行星的方法是所谓“多普勒摆动” 。
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我们通常说“行星在引力的作用下绕恒星公转” , 实际上应该是恒星-行星的双星系统绕它们共同的质心公转 。只是恒星的质量比行星大得多 , 两者的共同质心离恒星非常近而离行星很远 , 因此马马虎虎地说行星绕恒星公转也无不可 。由于恒星本身也沿一个微小的椭圆轨道绕共同质心运转 , 从地球上看 , 它在有规律地靠近和远离地球 。由于多普勒效应 , 恒星靠近地球的过程中 , 其到达地球的光线会发生蓝移;而远离地球的过程中 , 光线会发生红移 。观察恒星光谱这种周期性的微小摆动 , 就能察知附近必有一个看不见的天体在牵引它 。很显然 , 行星质量越大、离其恒星越近 , 多普勒摆动的效果就越明显 , 因此人类首先发现的太阳系外行星中以离恒星很近、质量巨大的行星居多 , 也是理所当然 。星对其恒星运动的影响也可不利用光谱来判定 , 而通过直接观察恒星位置的变化 , 不过依据的基本原理与多普勒摆动基本相同 , 都适用于质量较大的行星 。此种方法是观察行星对恒星的周期性掩蚀:从地球上看来 , 当一颗行星经过其恒星表面时 , 虽然行星本身不能被直接看到 , 但它引起的“日食”会使恒星的光芒减弱 , 掩蚀结束后光度又恢复正常 。这种方法对行星和恒星位置的要求未免高了一点 , 但它是目前唯一可行的寻找小质量行星——即与地球差不多大小的行星——的方法 。
倾听“外星人”的声音
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有些科学家确信“外星人”的存在 , 以至于他们跳过了寻找类地行星这一环节 , 直接去倾听“外星文明”的声音 。他们的理由直截了当:假如外星人的确存在 , 它们就一定会向地球人发出召唤 。于是 , 早在1960年 , 就有天文学家开始利用射电望远镜来寻找外星人 , 即扫描其他文明所发出的星际电波 。随着时间的推移 , 寻找外星人计划的规模也越来越大 , 最终 , 科学家们设计出了能同时倾听成千上万种无线电频率的方法 。尽管这项诱人的计划至今仍未能取得任何实质性的成果 , 但该计划的组织者和很多参与者仍然坚信 , 缺乏证据并不意味着没有证据;如果现在就放弃努力 , 则永远也不能找到证据 。
等待外星人发现我们?
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还有些科学家持另一种思路:那就是等待外星人发现我们 。如果外星文明已经可以到达地球 , 那他们的科学技术必然比我们发达很多 , 那他们为什么还总是躲着我们呢?为什么不堂而皇之地和我们交往呢?这就引起第二个问题:高度发达的文明 , 是否会有愿望与低级文明交往?这需要先对文明的发达程度作一些推测 。
苏联天体物理学家N.S.卡达谢夫曾建议 , 可以根据宇宙中不同文明用于通信的能量 , 来对它们分级 。他将想像中的文明分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种类型:
Ⅰ型文明能够调集与地球整个输出功率相当的能量用于通信 。Ⅱ型文明能够把相当于一颗典型恒星输出功率用于通信 。Ⅲ型文明用于通信的功率 , 约等于整个星系的功率输出 。即Ⅰ级文明只能在本星球上搞开发;Ⅱ级文明将把开发延伸到所在的行星系;Ⅲ级文明应该可以活跃在所有星系 。所谓搜索地外文明 , 也就是探索具有这三类文明的高级生物 , 这些高级生物对宇宙客观世界应有共同的认识 , 比如 , 掌握电磁波传递信息的本领 , 并以此向外空发射信号表明自己的存在 , 同时收集外空文明发来的信号 。
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