【王烈堂專欄】我們孤獨嗎？

半個世紀前，人類從我們自己的微小藍色大理石向遙遠的群星發射一組 1 和 0，就像扔進宇宙海洋的瓶子裡的信息一樣。該代碼標誌著人類首次有意的星際傳輸——為外星觀眾進行的長途呼叫。天文學家利用位於波多黎各山麓的阿雷西博天文台的大型射電望遠鏡，向距離地球約 25,000 光年的名為梅西耶 13的巨大恆星群的方向發射了信息。
1974年，天文學家從波多黎各的一架大型望遠鏡向宇宙發出了呼叫。消息的周年紀念引發了人們對一封給星星的新信的反思，以及對失去的天文台的悲痛。波多黎各阿雷西博天文台是世界上最大的射電望遠鏡之一的所在地，直到 2020 年倒塌。保拉·羅莎·阿基諾Paola Rosa-Aquino發表在最新一期《國家地理雜誌》(National Geographic) 的<50年前我們向外星人發出了一條訊息——這就是我們所說的>( We sent a message to aliens 50 years ago—this is what we said)
這是發送到太空的第一個訊息
所謂的阿雷西博消息於 1974 年 11 月 16 日播出，是弗蘭克德雷克 (Frank Drake) 的創意，弗蘭克德雷克是一位傳奇天文學家，以同名德雷克方程而聞名，該方程式估計了地球以外生命存在的機率，並得到了著名科學傳播者卡爾·薩根 (Carl Sagan)的參與。
「這是發送到太空的第一個訊息，是從當時最強大的儀器發出的，」行星天體生物學家、波多黎各大學阿雷西博分校行星宜居性實驗室主任阿貝爾·門德斯說。對於門德斯和其他人來說，當他們試圖確定訊息今天的位置並設計新的星際通訊時，傳輸的遺產繼續存在。

巨大的耳朵聆聽天空的聲音
經過三年的建設，阿雷西博天文台於 1963 年投入使用。這個巨大的碗形無線電天線建在一個天然的天坑中，上面懸掛著一個重達 900 噸的鋼平台，在波多黎各青翠的山脈中顯得格外引人注目。
1974年，新安裝的設備使電波望遠鏡能夠發射相當於當時地球上所有發電廠總功率二十倍的訊號。阿雷西博訊息在很大程度上起到了象徵性的作用：慶祝望遠鏡能夠比以往更深入地觀察太空的新能力。
一系列像素化符號，旨在傳達有關人類和太陽系的基本訊息
最初的阿雷西博訊息是二進位形式的，沒有顏色編碼。從上到下，從右到左閱讀，該訊息有七個部分：數字 10 比 1（洋紅色）；磷、氧、氮、碳和氫的原子序。
宣佈人類在宇宙中的存在
為了製作傳輸裝置，德雷克尋求了康乃爾大學研究生的幫助。 「德雷克開始創造這個訊息，」當時是康乃爾大學研究生、現在美國太空總署承包商顧問的理查德·艾薩克曼說。 “他向我展示了他迄今為止所擁有的東西，這與成品相當接近。”
該項目將宣佈人類在宇宙中的存在。因此，德雷克使用了二進制格式（最基本的計算機代碼）來傳達一些地球要素：我們的計數系統、DNA 雙螺旋結構（在太陽系的塊狀描述中可以找到）以及簡單的人物和發送信息的天文台的圖畫。
艾薩克曼建議讓距離太陽第三顆行星從太陽系的其他行星中脫穎而出，以向任何潛在的外星筆友表明它是有人居住的行星。
最終訊息以 2380 兆赫茲的頻率廣播約三分鐘，包含 1,679 位元數據，排列在 73 行 x 23 列的網格中。
回應的可能性微乎其微，但傳輸對天文學家的影響卻是巨大的。門德斯說，「這次嘗試大大開闊了我們的視野，讓我們看到了星際通訊的可能性」。它提出了這樣的問題：「其他[生命形式]能理解我們嗎？如果我們有能力尋找訊號，其他文明也會這樣做嗎？
考慮到星團的距離，約 5 萬年後會有回覆
在波多黎各阿雷西博鬱鬱蔥蔥的山脈中那個決定命運的十一月的一天之後，宇宙公報再也沒有重複過。考慮到星團的距離，預計大約 5 萬年後會有回覆。天文學家並沒有屏住呼吸。
門德斯指出，與地外筆友進行更合法的交流需要多次發送訊息，或發送到天空中的多個地點。發送這條訊息並不是為了等待回复，而是為了證明我們可以接觸到宇宙，如果一個智慧文明擁有傾聽我們呼喚的設備的話。
儘管如此，接觸另一個星球生命的前景迫使天文學家考慮這種非凡的文化交流將帶來的挑戰。
成千上萬的星星聚集在一起。
阿雷西博消息的目標是梅西耶，這是一個位於武仙座的球狀星團。它直徑約150光年，距離地球25,000光年，已有120億年的歷史。
攝影：JC Cuillandre，加拿大-法國-夏威夷望遠鏡/科學圖片庫
打電話給 ET 的風險
在阿雷西博傳送訊息後，科學家們對未經廣泛協商就將其發送到深空表示擔憂。
「如果今天要嘗試創造這樣的訊息，那麼當時肯定會希望採取一種更具包容性的智力方法。基本上，90% 的信息都是由一位 44 歲的白人弗蘭克·德雷克（Frank Drake）獨自創作的，」艾薩克曼說。 “我認為，如果你以一種在文化和智力上更誠實的方式來做這件事，你會希望擁有比這更廣泛的文化和認知投入。”
其他人則警告不要主動向宇宙大聲喊叫，這表明我們可能會因為吸引不那麼友善的外星人的注意力而對人類構成風險。像劉慈欣的文學三部曲改編為 Netflix 節目《3 Body Problem》這樣的科幻作品也考慮了將我們的位置廣播給外星文明的可能性，從而使我們成為背上的目標。書中的人物討論了黑暗森林理論——一種推測性假設，認為外星文明就像隱藏在充滿威脅的森林中的獵物。由於害怕敵對的星際鄰居，他們抑制住向他人胡言亂語的衝動。
故意向銀河系文明發出信號會引起接觸後果的擔憂
此後，SETI 研究所等組織提出了傳輸此類訊息的國際協議。一群有影響力的科學家在 2015 年的一份聲明中表示：“故意向銀河系中的其他文明發出信號會引起地球上所有人對信息和接觸後果的擔憂。” “在發出任何信息之前，必須進行全球範圍內的科學、政治和人道主義討論。”
門德斯指出，儘管一些專家認為提醒竊聽外星人我們的存在可能是魯莽的行為，但單一無線電傳輸也將與我們不斷從地球發出的所有電視和無線電訊號競爭。
天文學家在 1992 年發現了太陽系外的第一顆行星，從那時起，他們又發現了5,000 多顆系外行星。岩石水世界比比皆是：根據《宜居世界目錄》，多達 29 個可能位於其恆星的宜居帶，即恆星周圍的區域，行星表面可能存在液態水，從而存在生命。
向外星觀眾總結人性
在這個尋找外星生命的新時代，阿雷西博天文台的研究人員於 2018 年發起了一項撰寫更新資訊的競賽。這次，新一代科學家面臨著一項誘人而又艱鉅的任務：向外星觀眾總結人性。
當時來自波多黎各大學馬亞圭斯分校的本科生團隊贏得了比賽，並從原始信息中汲取了線索，在起草新信息時使用了相同的二進制數字系統和類似的太陽系示意圖。 「我們受到了原作的啟發，」Toa Alta 的團隊成員 Kelby Palencia-Torres 說。
為了擴展先前的交流，團隊還提供了一張地圖，該地圖精確定位了地球在銀河系中的位置，並突出顯示了太陽系中一些有趣的宇宙物體，例如土星環和我們的月球伴侶。 （當然，他們更新了太陽系，將冥王星排除在所描繪的行星之外。）提議的傳輸還具有物理常數，如普朗克常數和光速，以及基本的數學運算符。
科學家決定在新訊息中加入音樂元素
最初的訊息包括有關 DNA 和氨基酸的信息，有些人認為這些訊息可能是敏感訊息，需要向潛在的掠奪性外星人透露。這一次，該團隊將人類的訊息保持在最低限度，只包括人類平均身高和世界人口的視覺表示。
最後阿雷西博訊息的音樂作為 50 週年慶祝活動的一部分，科學家決定在新訊息中加入音樂元素。他們與一位名叫 Ángel Vázquez 的波多黎各作曲家合作創作了一首名為 Meraki 的作品。
安德魯·埃爾南德斯、安赫爾·巴斯克斯和加勒比海電影管弦樂團
「非常有趣的是，必須完成什麼才能使訊息不僅到達[選定的]目的地......而且還包括如何使訊息足夠簡單，準確地傳達我們想要的內容以及如何確保它不會被誤解，」來自聖塞巴斯蒂安的團隊成員 Cesar Quiñones Martínez 說。
來自波多黎各龐塞的利茲瑪麗·馬特奧·魯伯特選擇了資訊的目的地：蒂加登星，這是一顆微小的古老恆星，距離我們的太陽僅12.5 光年，擁有兩個可能適合生命存在的世界。 「與其他系統相比，它相對接近，」Mateo Roubert 說。如果那裡的外星人解碼了訊息並及時回复，我們只需要等待 25 年就可以得到他們的回應。
一個圖標的隕落
最後的阿雷西博訊息——或者團隊所說的「從未發送過的訊息」——在可預見的將來不會被廣播。
由於颶風瑪莉亞的腐爛和破壞，阿雷西博天文台於 2020 年倒塌，並停止了傳輸計畫。支持該地點的國家科學基金會認為該天文台太危險而無法修復。該網站可能永遠不會從其巨型天線收集無線電數據，但計劃將該地點保留為以 STEM 為重點的教育中心。
世界各地的科學家，尤其是波多黎各天文學家，對天文學主力的損失表示哀悼。 「當天文台倒塌時，波多黎各科學的支柱之一也倒塌了，」帕倫西亞-托雷斯說。和數千名當地小學生一樣，團隊成員實地考察了天文台，激發了他們對科學的興趣。
我們孤獨嗎？
阿雷西博是僅有的地球儀器之一，不僅能夠監聽遙遠恆星無線電訊號的低語，還能以足夠的功率將這些訊號傳送到宇宙的遙遠角落。美國太空總署的國際巨型無線電天線陣列可能是該組織的最佳選擇。到目前為止，還沒有製定發送新訊息或未來訊號的計劃，但該團隊本週在 arXiv.org 上發布的一篇論文中總結了他們的工作。
對於「最後的阿雷西博資訊」團隊來說，令人欣慰的是，原始通訊仍在前往目標的途中，這證明了天文台的宇宙遺產在其物理消亡後仍將繼續存在很長一段時間。
「我們仍在嘗試與遙遠的生物進行交流，」帕倫西亞-托雷斯補充道。 “我們試圖回答這個古老的問題：’我們孤獨嗎？’”
考慮到天體隨時間的視運動以及發送原始訊息的集中天空帶，門德斯和他的同事估計「在訊息傳輸的前 500 年內，至少有四顆恆星將接收到訊號」。蓋亞 DR3 1328057940089589376——一顆距離我們 395 光年的恆星——將是第一顆接收到這訊息的恆星。
這意味著我們向宇宙其他地方的智慧生命發出的「你起來」的訊息大約需要 345 年才能到達我們潛在的宇宙鄰居。