如何從通信專業(yè)的角度，理解三體人發(fā)出的信號并接收？

這題我熟。

人類歷史最悠久，使用最系統(tǒng)，同時也是最著名的尋找外星文明方法，就是監(jiān)聽宇宙中，可能由外星文明發(fā)出的無線電信號。

跟葉文杰在紅岸基地中做的事情，如出一轍。

問題在于，就算地球人的嗓門再大，即便是喊破了喉嚨，聲音也無法傳出大氣層。

這就需要一個巨大的信號裝置，將人類的聲音通過無線電傳播出去。小說《三體》中，紅岸基地就用利用巨大的發(fā)射塔，用微波將無線電信號發(fā)射出去。

地球人不能只是被動的聽，還得看才行。

人類從不缺乏抬頭看星空的勇氣，問題在于怎么看。

1704年，牛頓在他的著作《光學(xué)》中，就提出過一個問題：是否有某種作用可以使光線彎曲？

1764年，拉普拉斯在牛頓力學(xué)的基礎(chǔ)上，計算出了一個公式，這個公式預(yù)言了非旋轉(zhuǎn)、平衡態(tài)的黑洞的存在。

直到愛因斯坦提出了廣義相對論，這就為引力場中光線彎曲的研究提出了正確的理論依據(jù)。根據(jù)小愛同學(xué)計算出的偏轉(zhuǎn)角，正好是牛逼頓理論計算出偏轉(zhuǎn)角的2倍。

根據(jù)小愛同學(xué)的廣義相對論，大質(zhì)量天體會扭曲它周圍的失控，使得經(jīng)過它的光線變得彎曲，就像一個天然的透鏡。

這不是就質(zhì)量上乘，無限潛能的“天選望遠(yuǎn)鏡”嘛！

還等啥？趕緊瞅啊！

看看除了地球屯之外，還有沒有別的鄰居。

理論上，我們可以利用太陽作為引力鏡，對100光年以外的系外行星進(jìn)行“直接成像”。

還記得三體人進(jìn)攻地球時，面壁人羅輯放出的終極大招么？

這就是從小愛同學(xué)那一輩傳下來的手藝：用太陽當(dāng)信號放大器，對著全宇宙喊麥！

這就是引力鏡的基本原理。也是人類俯視宇宙的第一法寶！

但是，光會喊話還不夠，咱們還得學(xué)會偷看。

到了1950年，著名的物理學(xué)家費(fèi)米在吃午飯的路上就和同事討論過外星人的問題。

費(fèi)米問：“他們在哪里？”

這個著名的問題現(xiàn)在被稱為費(fèi)米悖論，它的完整表述應(yīng)該是這樣：宇宙顯著的尺度和年齡意味著高等地外文明應(yīng)該存在。

然而，這個假設(shè)始終得不到充分的證據(jù)支持。

從理論上看，浩瀚的宇宙中存在外星人是一個非常確定的事實。

于是乎，在1960年，美國天文學(xué)家德雷克在綠岸鎮(zhèn)提出了一條用來推測“銀河系內(nèi)外星球高智文明的數(shù)量”的公式，也就是著名的德雷克方程，后世又稱為“綠岸公式”。

這個公式為：N=NgxFpxNexFlxFixFcxL

現(xiàn)在你知道葉文杰和“紅岸”基地，這個名字是怎么來的了吧？

關(guān)于這個公式，我們可以這么去理解：銀河系內(nèi)可能與我們通訊的文明數(shù)量=銀河系內(nèi)恒星數(shù)目x恒星有行星的比例×每個行星系中類地行星數(shù)目x有生命進(jìn)化可居住行星比例x演化出高智生物的概率x高智生命能夠進(jìn)行通訊的概率x科技文明持續(xù)時間在行星生命周期中占的比例。

如果我們對公式中的每一項都采取最少的數(shù)值，那么我們就得到N=40的結(jié)論；

如果我們采用最大的數(shù)值，我們就得到：N=5000000這一結(jié)論。

從60年代開始，是全球搜尋外星人最積極的一個時期。

美國著名的科學(xué)作家阿西莫夫，也提出了類似的綠岸公式。

根據(jù)他的估計，銀河系大約存在53萬個文明星球，即銀河系匯總每100萬顆恒星中，平均可能有18個高技術(shù)文明世界。

十年后，也就是1997年，位于舊金山附近NASA埃姆斯研究中心的研究人員，約翰.比林翰專門組織召開了一次外星人搜尋工作研討會。

在這個會議上，美國休一帕計算機(jī)公司副董事長鮑貝·奧利弗領(lǐng)導(dǎo)的研究小組提出了一個“獨(dú)眼巨人”計劃；將1000臺射電望遠(yuǎn)鏡連接起來用于外星人搜尋工作。

據(jù)估算，該計劃需耗資60億美元。

雖然“獨(dú)眼巨人”計劃燒錢太多，且沒有太多回報。

但是約翰和鮑貝兩人并沒有就此退卻，此后，他們用了20年的時間到處游說有關(guān)的科學(xué)家和政治家，勸他們認(rèn)真對待外星文明的搜尋工作。

在他們兩人的不懈努力下，誕生了這項由NASA出資組織實施的十年計劃。

為了避免人們將這次行動與考察飛碟和小綠人現(xiàn)象聯(lián)系起來，他們特意將此計劃命名為“高分辨微波調(diào)查計劃”。

1992年是哥倫布到達(dá)“新世界”500周年，剛好這一年，人類最大規(guī)模的搜尋星外“新世界”的努力也正式展開。

在這一年，俄亥俄州立大學(xué)的鮑勃·迪克森就開始了自己迄今為止世界上歷時最久的對外星人的全時搜尋活動。

剛開始，他專門搜尋氫原子發(fā)出的1420兆周的頻率。（人們處于習(xí)慣于按其波長將它稱為21厘米線。）

因為這個頻率是用來搜索氫的，氫是字宙中最為豐富的元素。

所以，搜尋外星人的研究者認(rèn)為：如果外星人也在尋找其他文明，那么他們很可能會選用這一頻率來與其它星球?qū)で舐?lián)絡(luò)。

1992年末，狄克森已將他搜尋的范圍擴(kuò)大到1400~1700兆周，此頻率的上限正好符合氫氧根(HO)的輻射范圍。由于氫和氫氧根結(jié)合可以生成水，所以科學(xué)家們將此頻率范圍叫作“宇宙水洞”。

外星人搜尋工作的另一名主要先驅(qū)者是哈佛大學(xué)的保羅.霍羅維茨。

自1983年，保羅先生在看完著名電影《ET外星人》之后，激動到不能自已。

他找到了導(dǎo)演史蒂芬斯皮爾伯格，斥巨資10萬美金，致力于設(shè)計制造一種能夠接收星外文明信號的接收機(jī)。

這種接收機(jī)只能接收他所說的一兩種“魔術(shù)頻率”，例如氫的頻率信號。

接收機(jī)在接收到信號頻率之后，將它們分成許多非常窄的頻率帶，以便幫助人們從地球上紛繁多樣的自然信號中分揀出外星人發(fā)出的信號。

非自然的無線電信號應(yīng)該包括一個比1周頻率小得多的窄頻帶，由于受多普勒效應(yīng)的影響，地球上自然界氫氣團(tuán)所發(fā)出的頻率一般都在1000赫茲以上。

霍羅維茨設(shè)計的接收機(jī)將它所接收到的信號全部分成0.05周的窄頻帶，剛好排除了地球上自然界氫氣團(tuán)頻率的影響。

理論是可行的，經(jīng)費(fèi)是不夠的，為了節(jié)省開支，他不得不和他的學(xué)生們一道自己動手，焊接了接收機(jī)線路板上的50萬個接頭。

這個“手搓天團(tuán)”的活計雖然糙了一點(diǎn)，但是理論還是比較吸引人的。

這個項目后來被NASA收購，一舉成為研究外星宇宙的“正規(guī)軍”。

截至目前，NASA對外星人信號的接收主要有兩個辦法：

一個是選擇一些離地球較近的星球或天體對它們實施仔細(xì)的觀測；

另一種是對整個太空進(jìn)行全面“過濾”性掃描，搜尋可能存在的信號。

NASA的研究人員認(rèn)為，同外星文明的接觸將是人類歷史上最偉大的事件之一。所以，在他們的研究計劃中，以上兩種方法同時運(yùn)行。

在埃姆斯研究中心，研究人員對附近的1000個恒星進(jìn)行“定點(diǎn)定向搜尋”，而在帕薩迪納附近的NASA噴氣推進(jìn)實驗室，一觀測小組則對整個太空進(jìn)行全面掃描。

一切技術(shù)裝備就緒后，就要面臨一個最重要問題：

如果你在自己家手搓的收音機(jī)中，真的收到：“你好，地球人”的外星信號該怎么辦？

請遵循一個基本原則：請立即上報聯(lián)合國，嚴(yán)禁擅自回復(fù)！

這年頭，沒辦證跟外星人打招呼都屬于違法行為。

NASA做出如下規(guī)定：

一、首先應(yīng)確認(rèn)它是否確實來自外星智慧生命的信號，同時對發(fā)出此信號的星球或天域進(jìn)行持續(xù)跟蹤觀察。

二、如果在確認(rèn)是外星人發(fā)出的信號后，在繼續(xù)保持跟蹤觀察的同時。NASA要求研究人員馬上和其他觀測者取得聯(lián)系，用適當(dāng)?shù)纳潆娡h(yuǎn)鏡對信號作進(jìn)一步探測，待一切得到證實后，將馬上通知聯(lián)合國秘書長和國際天文學(xué)會，并與新聞界聯(lián)系，公布這一驚人的消息。

三、不管任何人，一旦收到了外星人發(fā)來的聯(lián)絡(luò)信號后，在進(jìn)行適當(dāng)?shù)膰H間協(xié)調(diào)之前，都不要擅自對外星人做出任何回答。

不要回答！

不要回答！

不要回答！#三體#