2022年06月04日 10:00
【科學快訊】
撰文 | 丹尼爾·奧伯豪澤爾（Daniel Oberhaus）
翻譯 | 張宇哲
假如我們真的遇到了地外智慧生命（俗稱外星人），那麼一個關鍵的問題是「要如何與他們交流？」不久前，一支國際研究團隊詳細介紹了一條用於聯系外星人的新信息。這支團隊由美國航空航天局（NASA）噴氣推進實驗室（JPL）的蔣紅濤（Jonathan Jiang）領導，團隊稱這種新信息為「銀河系中的燈塔」（Beacon in the Galaxy）。信息由13個部分組成，是對1974年阿雷西博信息（Arecibo message）的一次更新。阿雷西博信息是人類第一次嘗試主動給地外智慧生命發送信息。
蔣紅濤和同事計劃向位於銀心附近的一個密集恒星環發送信息，因為那裏可能有宜居的行星。這條信息還包含一個最新設計的回信地址，能幫助任何收到信息的外星人確定我們的位置，從而使他們能夠像研究人員希望的那樣開啟一段星際對話。蔣紅濤表示：「這條新信息的設計初衷是用最少的‘語言’傳達最豐富的關於人類社會和人類自身的情況。得益於電子技術的進步，我們能夠比1974年時做得更好。」
迄今為止，人類向太空發送的幾乎所有信息都是基於數學和基礎科學的概念而設計的，目的是希望具備接收無線電信號能力的外星人能夠理解其中的含義，因為我們人類和高等地外文明可能都很熟悉這些概念。不過，在選擇編碼信息的方法時，相比於直接利用人類語言或數制（numeral system），許多設計（包括新提出的「銀河系中的燈塔」）都選擇將信息編碼為一幅位圖（bitmap），這是一種利用二進制代碼創建點陣圖像的方法。
位圖法是一種邏輯方法，任何智慧生命應該都能識別出開/關和有/無，而這種二狀態系統正是二進制的本質。但這種方法並非完美。弗蘭克·德雷克（Frank Drake）是搜尋地外智慧生命（SETI）的先驅者，德雷克在設計出阿雷西博信息的原型後，曾通過郵件將這條二進制信息發送給多位同事，包括一些諾貝爾獎獲得者。然而，沒有人理解這條信息的內容，並且只有一個人發現這是一幅位圖。
另外，即使外星人設法解碼了信息，但也可能無法看到解出的圖形。「一個主要的原因在於，如今地球上動物的視覺是經曆多次演化後獲得的。」道格拉斯·瓦科奇（Douglas Vakoch）解釋道。瓦科奇是METI（給地外智慧生命發送信息）國際組織的主席，這是一家非營利組織，主要研究如何與地外智慧生命交流。「類似的，外星人也可能擁有視覺，但這僅僅是一種猜測。而且，即使他們看得見，也不一定能夠理解圖形的含義，因為其中還蘊含著很多文化背景。」
蔣紅濤和同事在《星系》（Galaxies）雜志上報告了這條新信息。此外，這條新信息的設計主要基於「宇宙呼叫」（Cosmic Call）任務在2003年發送的信息，當時的消息是由位於克裏米亞半島的葉夫帕托裏亞RT-70射電望遠鏡發送的。這種設計的特點在於自定義位圖「字母表」（a custom bitmap 「alphabet」），它能夠降低傳輸誤碼率。這條新信息以一個質數開頭來顯示寄信者是人類，然後用上述截然不同的字母表引出我們的十進制計數系統和初等數學。隨後，再利用一種普遍現象——氫原子由於能級躍遷而產生無線電波——闡釋時間這個概念，並標記從地球發送這條信息的時間。另外，新信息中還介紹了元素周期表中常用的元素，並描述了DNA的結構和化學性質。
最後一部分很有可能是外星人最感興趣的，但也可能是最難理解的內容。研究人員想要通過新信息展示男人和女人的畫像、描述整個地球表面的地圖和太陽系示意圖，並附上了外星人在回信時可以使用的無線電頻率。另外，他們還提供了以球狀星團位置為參考系下的太陽系坐標；球狀星團緊密排列著數千甚至數百萬顆恒星，且非常穩定。
蔣紅濤和同事提議，未來由美國加利福尼亞州的艾倫望遠鏡陣列（Allen Telescope Array）和中國的500米口徑球面射電望遠鏡（FAST）發送這條新設計的信息。位於波多黎各的阿雷西博望遠鏡損壞後，這兩台望遠鏡成了世界上僅剩的SETI研究者能夠利用的射電望遠鏡。不過，目前它們都只能被動地接收來自宇宙的信號。蔣紅濤表示，為其中任意一台望遠鏡裝配傳輸設備都不是一樁小事。但也並非不可能，蔣紅濤繼續說道，他和論文合著者正在討論如何與中國的FAST研究團隊合作，從而實現這條新信息的發送。
一個更深層次的問題在於，我們是否應該向宇宙發送信息，這在SETI研究者中引發了一場爭論：一切努力會不會只是在浪費時間？發送的信息是否會招致惡意的攻擊？美國鮑靈格林州立大學的研究員謝裏·韋爾斯-詹森（Sheri Wells-Jensen）說：「我並沒有為外星人入侵而整日提心吊膽，但其他人或許生活在恐懼之中。盡管我無法感同身受，但這並不意味著他們的擔憂無關緊要。」韋爾斯-詹森是設計星際對話在語言學和文化方面的專家。不過，韋爾斯-詹森補充道：「很難在‘發送什麼信息’和‘是否應該發送’這樣的問題上達成全球共識，並不意味著我們應該放棄嘗試。爭取解決這個問題，並向盡可能多的人提供相關信息，是我們的責任。」
而且，還有許多人堅信主動搜尋地外智慧生命（active SETI，也就是前面提到的METI）的潛在回報遠高於風險。他們的說法是，與外星人的首次聯系將成為人類曆史上一個重要的時刻，但如果只是等待其他生命聯系則可能一無所獲。至於被懷有惡意的外星人毀滅的危險，其實我們很早就暴露了自己——那些能夠到達地球的外星人肯定早就自過去幾個世紀以來，就能探測地球上存在生命的化學特征，也能探測到從無線電廣播、電視和雷達系統「泄露」的電磁輻射信號。
「我們邀請全人類參與談論，共同商議是否應該發送這條信息。」蔣紅濤說，「我們希望，這篇論文能夠激發人們思考這個問題。」
