FAST开启地外文化搜查，SETI方案或有严重发现

文章作者：魏坤（作者单位：日本大阪大学理学院）

据中国迷信院国度天文台最新信息，被誉为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜（FAST）已开启其五大迷信指标之一的地外文化搜查(SETI)，寻觅来自

宇宙

深处高智慧生命（俗称“

外星人

”）的信号。这标记着中国在寻觅

外星人

上迈出了至关关键的一步。

宇宙能否存在外星人，目前还不可确定；但是全球上各个国度的天文上班者，都在对宇宙启动不时的观测与探求。越来越多的地在行星的发现，加上仪器和观测才干的反派性提高，引领了寻觅外星人的热潮，未来FAST势必会成为SETI钻研的主力军，为人类寻觅外星人打下松软基础。

中科院国度天文台指出，基于对编号GJ273b的“超级地球”的试观测和对地外文化各向异性等效功率的测算，FAST有后劲探测到数千颗地在行星上的类地文化，以及近邻星仙女星系中的第二类卡尔达肖夫文化，或其中领有更先进技术的外星人。

FAST的钻研人员示意，他们将进一步与“打破倾听”（Breakthrough Listen）方案协作，独特推进SETI钻研，以到达史无前例的深度，拓展人类关于自身在宇宙中的位置的意识。FAST不时遭到全球各国的宽泛关注，很多人对它抱有信念。有天文喜好者以为，在未来假设接纳到了外星人的信号，那么置信必定有FAST的一份功劳。

随着地在行星的不时发现，人们对发现外星人信号充溢着有限等候。例如美国SETI钻研所钻研人员吉尔·塔特博士就示意，假设在某个地在行星上发现了外星人的信号，那么咱们将会花更多的期间对这个行星球启动观测，从外表上看这是一个可寓居的行星，但理想上其不只仅是一个可寓居的全球，面前还暗藏着更多的微妙。

值得指出的是,人们对SETI钻研有着两种齐全不同的看法。例如英国迷信家马丁·赖尔传授在上世纪70年代曾写信给国内天文学联结会(IAU)，竭力主张人类不要跟外星人联系，免得招致杀身之祸。另一名英国迷信家斯蒂芬·霍金传授曾屡次宣称：外星人或者是凶恶的，跟它们联系是十分风险的；假设外星人选择来“访问”咱们，那么结果或者和当年欧洲人抵达美洲一样，美洲原住民并没有获取什么好处。

但是，中国迷信家周海中传授在上世纪90年代却指出：假设外星人能到来地球，说明它们的文化水平远远超越咱们人类；文化水平越高，暴力偏差的或者性就越低。他以为，担忧外星人要挟是齐全没有必要的，由于只需是初级智慧生命，它们的明智在选择着它们必需有分寸地看待其余智慧生命体，所以外星人与人类未来是能够友好共处、友好协作和独特开展的。

其实外星人是凶恶还是友好，学术界至今还没有定论；不过，迷信家正在着手尝试破解这一谜题。可以必需的是，在没有真正找到外星人之前，这两种不同的假定学说还会继续争执下去；这种争执不只生动了学术气氛，也在某种水平上激起了人们探求宇宙的激情。最后笔者置信，在FAST的助力下，未来SETI方案或有严重发现。

中国天眼到底有什么用？目前有哪些科学成就？

“天眼”是由我国天文学家南仁东先生，在1994年提出的构想，经过一些列的验证建造工作，历时22年在2016年9月25日开启试运行，在2020年1月份通过国家验收正式投入使用。

天眼（FAST）全称500米口径球面射电望远镜，是目前世界上最大单口径、最大灵敏度的射电望远镜，天眼的综合性能要超过美国的最大射电望远镜“阿雷西博”的十倍以上。

望远镜主要分为两类：光学望远镜和射电望远镜，它们接受的电磁波波长不同。哈勃太空望远镜就是典型的光学望远镜，主要接收宇宙中天体的可见光，跟肉眼观看到的比较类似。而像“天眼”这样的射电望远镜我们可以把它比喻成耳朵，是在“听”宇宙中的信号，因为射电信号是肉眼无法观测到的。

天眼（FAST）有以下主要的科学目标：

1、增加宇宙中性氢的观测能力，范围可以达到百亿光年以外，帮助科学家更好的认识早期宇宙；

2、发现更多的脉冲星，建立更完备的脉冲星计时阵，在未来可以借助这些脉冲星进行星际导航，毕竟对于射电望远镜来说脉冲星就像是黑夜海面上那明亮的灯塔；

3、和国际上相关机构进行合作建立甚长基线干涉测量网，获得宇宙中天体的超精细结构；

4、有着最大单口径的优势，天眼可以更好地进行进行微波巡视，检测出宇宙空间中的微弱信号；

5、参与地外文明的搜寻工作，把寻找外星人放在计划表上；

6、增加中国的深空通讯能力，未开我们不仅仅要探测四颗远日行星，更远的要飞出太阳系，去探测那些距离太阳系较近的外缘行星，天眼可以辅助这个探测过程中的通讯。

在这些科学任务中，大家最感兴趣的应该还是对地外文明的探索工作，在今年的4月28日我国天眼（FAST）正式开启了地外文明搜索（SETI），有了天眼的加入，未来SETI项目足够令我们期待，我们也有理由相信第一批外星人一定会由我国天眼发现。

通过射电望远镜搜寻地外文明，主要的方式就是尽可能收集散落在宇宙空间中的杂乱信号，天眼开启地外文明搜寻工作之后，也发现了大量的射电信号，接下来关键性也是最复杂困难的一步，是对这些杂乱射电信号进行统计分析。

霍金生前曾反对人类主动去寻找和接触外星人，主要是担忧人类被“邪恶”外星人团灭，但目前寻找地外文明的办法主要是靠射电望远镜被动的接收信号，不会发射信号，因此并不存在霍金曾经担忧的问题。

根据中科院官网的数据显示，近一年内天眼的观测超过了5200个机时，运行稳定可靠，是当初设计预期的2倍有余，到目前为止发现的脉冲星已经超过240颗，通过天眼观测数据发表的高水平论文已经超过40篇。而近日中国科学家团队依托天眼首次发现快速射电暴重复爆FRB的特殊性质，这个快速重复爆具有丰富的偏振特征。

这个发现可以帮助科学家更好地了解快速射电暴重复暴的起源问题，目前该研究成果已经发表在《自然》科学期刊上。此前重复性的快速射电暴被发现引起了广泛的关注，在民间同样被很多人所关注，因为重复性快速射电暴的性质很特殊，很多人就怀疑是否外星文明所为。

对于快速射电暴的研究可以帮助科学家解决很多宇宙谜团，未来的星际探索之路也许更好走。而随着地外文明探索任务的进行，未来可能会带来惊喜。

天眼正式开启探索地外文明，外星文明存在吗？

据《中国青年报》等多家国内媒体4月28日的报道，中国科学院国家天文台发布消息称中国天眼将正式开启搜索地外文明的任务。

中国天眼指的是位于我国贵州省平塘县的500米口径球面射电望远镜，英文简称FAST，它是我国国家重大科技基础设施，由主动反射面系统、馈源支撑系统、测量与控制系统、接收机与终端及观测基地等几大部分构成，于2016年9月25日落成启用，截止到2019年8月28日，它已经发现了132颗脉冲星，其中有93颗是最新发现的脉冲星。2020年1月11日，它通过了国家验收，正式投入运营。

中国天眼被用来探测地外文明，这个消息或让很多朋友都感到惊奇和意外，地外文明无疑是很神奇的事物，中国天眼只是一个大型射电望远镜，它能被用来观测外星文明吗？其实在它设计之初，就已经规划了这样的任务，中国天眼的总工艺师王启明表示当初它的设计任务确实“包括寻找地外文明”，这是它的五大探测目标之一。

中国天眼被认为是世界最大的射电望远镜，这是毫无疑问的，直径500米的口径世界第一，占地面积达19.6万平方米，相当于27.5个足球场的面积，球面反射面积则达25万平方米，堪比35个足球场的面积，如此庞大的信号接受面积，当然可以更加清晰地接受到来自宇宙中的信号，因此它也被全世界的天文学家认为是现阶段人类最重要的天文观测设备之一。

基于FAST的强大功能，专家认为它完全有能力探测到银河系中类地行星上的文明信号，甚至能探测到250万光年外的仙女星系中的第二类卡尔达肖夫或更先进的技术文明发出的信号。所以如果银河系中真的有较高等级的地外文明，他们也使用无线电通讯的话，那么将很难逃过中国天眼的“火眼金睛”。

刘慈欣科幻著作《三体》中有个黑暗森林法则，每一个文明都很害怕将自己的坐标暴露于宇宙之中，因为一旦暴露，就容易被其他文明攻击。而根据现阶段地球文明的发展来看，越是高等的文明无线电通讯越是频繁，功率也越为强大，那么这样的信号也就越容易被天眼侦测到，这也说明越是高等的文明，越容易在中国天眼面前暴露坐标。

国际科研项目“搜寻外星人计划”(SETI)的首席科学家丹·沃西默也对中国天眼寄予厚望，希望能合作搜索外星人发出的文明信号。中国天眼被认为可在全球同类设备中保持30年的领先时间，那么如果在未来30年中人类探索到地外文明信号的话，中国天眼很可能会成为“首个发现者”。

中国“天眼”出手， 能找到“外星人”吗？

找寻地外生命，对于地球上的人类而言，已经上升到了科学层次方面的大事情，对于这样的事情，世界各国的科学家都拿出了自己最高地科学技术水平进行探索。

根据《北京日报》报道，被誉为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜（简称FAST）也将开启对地外文明的搜索（SETI），这也是我国在“中国天眼”投入使用后的五个主要科学目标之一，对于人类来说，这有着非常重大的意义。那么中国天眼可以找到外星人吗？

中国天眼有多厉害？

“中国天眼” FAST 位于贵州省黔南布依族苗族自治州平塘县克度镇大窝凼的喀斯特洼坑中，由我国天文学家南仁东在1994年提出构想，历时22年建成，于2016年9月25日落成启用。

中国天眼是世界上目前口径最大、最具威力的单天线射电望远镜，据报道，中国天眼灵敏度比德国波恩100米望远镜高约10倍，比美国阿雷西博望远镜综合性能高约10倍，估计FAST将会在10～20年内保持世界领先地位。

另外，中国天眼观测能力范围也是非常广阔的，可以接收到137亿光年外的宇宙信号，主要作用是搜寻和发现射电脉冲星，搜索外星人信号，在国防建设和国家安全等国家重大需求方面发挥作用。

截至到目前，中国天眼已经发现了132颗优质的脉冲星候选体，其中93颗已经被确认为新发现的脉冲星。中国天眼在落地之后，也遭到了一些人的劝阻，就比如著名的物理学家霍金。

霍金为什么要阻止中国天眼呢？

现阶段，中国天眼的主要任务是监听宇宙中的各种电磁波，然后将电磁波中的噪音分离，剩下有用的信号传回电脑端分析和记录。

按照此类方法，目前中国天眼已经发现了132颗优质脉冲星，其中有93颗是新发现的脉冲星，从很大意义上帮助我们完善了未来宇宙探索，让人类向宇宙又迈进了一步。

而让霍金担心的正是这个，天眼之所以能够在宇宙中发现脉冲星，是因为脉冲星可以发出电磁脉冲信号，大家应该都听过一句话，“当你在凝视深渊的时候，深渊其实也在凝视你。”

霍金就是担心人类在接收到些电磁脉冲信号的同时，也会暴露地球在宇宙中的位置，从而引来一些地外文明。

届时，哥伦布发现新大陆的一幕将会在地球上演，人类这回将是被屠戮和掠夺的“土著”，继而发生人类难以承受的灾难，因此霍金一直认为人类并不是宇宙中的唯一文明，但是人类却不能主动去寻找他们。

但是关于这些，至今并没有确切的证据来证明，然而不可否认的是中国天眼在建成之后，一直都在不断地帮助我们更好的探索宇宙，因此中国天眼对于我国来说，有着非常重要的意义。

中国天眼启动地外文明搜索计划

自从中国天眼建成并投入使用后，多次为人类带来了新的发现，根据最新报道，在今年9月，中国天眼将正式启动地外文明搜索计划，在浩瀚的宇宙中通过接收不寻常的电波，通过分析判断出可能存在外星人的星球坐标。

中国天眼能找到外星人吗？

从目前的探索情况来看，人类对于地外生命的探索是丝毫没有什么进展，而天眼经常发现的那些神秘信号大多数也都是一些未知的脉冲信号，与地外生命或外星人是没有关系的。

事实上，到目前为止，科学界在太阳系以内包括太阳系以外不仅没有发现地外文明，就连生命迹象也没有发现。

中国天眼搜寻外星文明，胜算几何？

最近，有两条新闻引爆了中国网络。一条是国外的，说美国国防部公布了所谓的UFO视频。视频是2015年拍摄的，影像比较模糊，看不出什么新意，要是说与“外星飞船”发生联系比较勉强。很多人认为，这可能是美国为了转移对疫情的注意力，故意发布了新闻。还有一条来自国内，与“地外文明”有关。据国内媒体报道，“中国科学院国家天文台宣布，被誉为中国“天眼”的500米口径球面射电望远镜（FAST），正式开启地外文明搜索（SETI），寻找来自宇宙深处高智慧生命的信号。越来越多的地外行星的发现，加上仪器和观测能力的革命性进步，引领了寻找地外文明的复兴，未来FAST势必会成为地外文明搜索研究的主力军。”

“天眼”，是一个巨大的射电望远镜

据国家天文台的工作人员介绍，当初建造“天眼”的时候，就确立了五大科学目标，其中参与SETI计划，即探寻地外文明，就是其主要任务之一。

很多UFO或者外星人爱好者，都可能对以上的这些新闻非常感兴趣。近几十年来，随着好莱坞科幻大片的“普及”，外星人题材电影叫好又卖座，民众普遍对“外星人”感兴趣。特别是80年代，中国大陆流行过气功热，而这一时期也是“外星人热”在内地最旺盛的一段时间。在当时，很多学校或者城市，都有科幻或者外星人爱好者创建了“UFO爱好者协会”，热衷于探讨外星人的存在。虽然这股热潮早已消退，但是民间依然对相关的新闻比较感兴趣。不过，最近十年关于UFO或者外星人的新闻，其案例已经大幅度下降。美国哥伦比亚大学一位研究人员将1978～2018年的40年内所有见诸媒体的UFO报道进行数据分析，发现自2007年之后，该类型新闻报道的次数下降了9成以上。研究人员认为，这可能与智能手机的普及有关。现代的智能手机自携带功能强大、清晰度较高的摄像头，可以随时用于影像拍摄。过去那种影像模糊的“UFO”残影，在智能手机的强大摄像功能下已经“难以糊弄”人。

“UFO”想象图

其实，在学术界，尤其是在天文学家群体中，对UFO或者地外文明探寻的积极性，并不如外界想象的那么高。科学家研究课题，喜欢有一个明确的研究对象，这个研究对象即使还没有发现，最起码得有一个科学理论来支撑它是存在的。

比如，希格斯波色子在没有被发现之前，就已经存在于物理学家的标准模型之中，而物理学界已经用好几十年时间不断验证了标准模型的准确性。但是对于地外文明是否存在，科学界根本拿不出任何一个科学理论，因为我们目前对地外文明的研究完全建立在猜测之上，所能找到的研究参照物，只能是我们地球生命圈本身，其他的参照物一个都没有。

寻找希格斯玻色子的大型设备

所以，严谨的天文学家通常避免谈论“地外文明”有没有这种话题，也缺乏研究的热情。如果你去向他们询问该类问题，他们一般就是答复你“宇宙这么大，很可能有”，或者“绝对有，但是没有找到”。你是问不出更多的信息的，原因就是涉及“地外文明”的信息是零。

有一次，有群友询问上海天文学会理事长汤海明，问他国外的SETI项目进展的怎么样了，汤海明就说很多年没钱停下来了。后来，有人告诉他，这个计划得到了一笔捐赠，又重新启动了。汤海明就说，这样的计划，国际上的天文学家不太积极关注，认为希望太过渺茫。

过去，在国际上诺贝尔物理学奖得主丁肇中博士曾经启动了外太空科学仪器对地球周边一百万光年直径范畴内进行了20多年的扫描，结果一无所获，如今国际上类似官方探索活动已经停滞。

丁肇中博士

还有一位在北京天文馆工作的学者告诉我，他一直认为中国“天眼”探索地外文明的计划，只是一个噱头，目的是激发青少年参与探索未知的积极性，但是在业界，普遍不看好这次行动。他还说，他的一位同学就在“天眼”上班，其实这次计算机分配给探索“地外文明”计划的资源，并不是太多。

就是本人，也不看好这次探索计划。虽然我们已经发现了一些系外类地行星，但是它们的环境都非常恶劣，与地球环境相比较，简直就是地狱。何况，如果地外文明真的存在，按照逻辑分析，它们肯定已经存在了很久，早就进入了工业科技文明。那么，它们早就已经发明了无线电技术。可是，我们迄今为止也没有接受到来自地外文明的有规律的电磁波。这可能说明两种可能，一个是地外文明原本不存在，一个是即使存在，要么数量极其稀少，距离地球太远，要么是已经灭绝。不管是什么样的可能性，都代表了我们寻找到它们的几率非常渺茫。

外星人在哪？SETI扫描1千万颗恒星后，一无所获

SETI仍未成功

SETI@home 是一项利用全球联网的计算机共同搜寻地外文明（SETI）的科学实验计划，由美国著名高等学府加州大学伯克利分校创立，中心平台设立在伯克利空间科学实验室（Space Sciences Laboratory, SSL），志愿者可以通过运行一个免费程序下载并分析从射电望远镜传来的数据来加入这个项目。

但是，迄今为止，SETI这项对地外无线电信号的最广泛搜索尚未发现任何生命迹象，在扫描了大约一千万颗恒星后，还是无法检测到任何具有“技术特征”的强信号-在短波范围内带宽较窄。不过，希望依然存在，因为，正如天文学家所强调的那样，天空的这一部分仅相当于整个太空海洋中的一个游泳池。

外星人都在哪里？根据天文学家的乐观计算，仅银河系就应该有大约个地球外文明，距离我们最近的应该只有2000光年，但是到目前为止，尽管包括在SETI项目的很多项目已经进行了大范围的搜索，但仍未发现任何具有地外文明信息特征的无线电信号。

为了扩大搜索范围，天文学家已经在越来越多的天文望远镜上安装了SETI程序的硬件和软件，澳大利亚研究组织CSIRO的Chenoa Tremblay和国际射电天文学研究中心（ICRAR）的Steven Tingay解释说：“这意味着SETI搜寻也可以与主要的天体物理学研究同时进行。”

搜索一千万颗星星

这两位天文学家已利用澳大利亚的默奇森宽场阵列（MWA）进行了迄今为止最广泛的SETI搜索，他们扫描了船帆 星座 区域内约400平方度的天空区域，包括大约一千万颗恒星：“我们连续观察了船帆 星座 周围的天空17个小时，比以前更深更宽100倍。”

他们专门搜索了98至128兆赫兹范围内带宽很窄的强无线电信号—这些特征被认为是地外文明的可能特征，即所谓的技术特征。

没有技术特征的痕迹

结果，尽管MWA具有广阔的视野和高灵敏度，并且搜索范围比以前的调查大100倍，但还是什么也没找到。 Tingay说：“我们没有发现任何技术特征—没有太空中文明的迹象，至少在宇宙的这一部分，外星人暂时仍处于隐藏状态-如果它们存在的话。“

“虽然这是一个非常广泛的搜索，但是与宇宙空间大小相比，我们搜索的空间量是很小的—相当于整个太空海洋中的一个游泳池。”因此，“寻找外星人的路还有很长要走，像MWA这样的望远镜将继续 探索 ，我们必须不断寻找。”

搜索继续

一些其它项目也已经在进行中，天文学家将继续与其他射电望远镜一起搜索太空中的技术特征。中国研究人员希望使用新型FAST望远镜进行SETI计划，澳大利亚的MeerKAT望远镜将很快用于此目的。

Tingay说：“由于我们不知道外星文明可能使用什么技术，我们必须以许多不同的方式进行研究。”

中国天眼发现了迄今最大的原子气体结构，这一发现意味着什么呢？

科学家们利用“中国天眼”FAST对斯蒂芬五星系密集星系群及其周围天空中的氢气进行了成像，发现了一个规模约为200万光年的巨大原子气体结构，比银河系大20倍。这是迄今为止在宇宙中探测到的最大的原子气体结构。脉冲星到达时间的测量精度从120纳秒提高到30纳秒，成为世界上最精确的脉冲星计时阵列，为自主导航的前瞻性研究提供了脉冲星时钟。它进行高分辨率微波巡逻，诊断和识别1HZ分辨率的弱空间信号，并作为国家安全的无源战略雷达。如果在银河系中存在外星人，很可能会发现他们的信息。

国际科学研究项目SETI的首席科学家丹·沃西默向中方提出，FAST可以配备合作搜寻地外生物信号的设备。这一发现是由于中国天眼的超高灵敏度带来了对极弱天体的前所未有的探测能力。中国天眼可以探测到远离星系中心的极薄、弥散的原子气体的微弱辐射，为研究宇宙天体的起源打开了一扇新的窗口。宇宙中所有物体的起源都取决于原子气体。

星系的主要演化过程是从太空中不断吸收原子气体并将其转化为恒星。宇宙气体的观测是天体物理学中一个非常重要的研究课题。在远离星系团中心的外层空间，存在着大规模的低密度原子气体结构。这些气体结构的形成很可能与斯蒂芬五河形成早期星系间相互作用的历史有关，它已经存在了10亿年。对研究宇宙中星系及其气体的演化提出了挑战，因为现有的理论难以解释为什么稀薄的原子气体在如此长的时间内没有被空间中的紫外线背景辐射电离。