克日，美国国会就不明飞行物（UFO）征象举行了公开听证会，这是53年来首次。美国国防部称这类征象是不明空中征象（UAP），消息发公布，网友不免将其与外星人接洽起来。究竟上，大多数征象都可以被公道解释，而剩下的部门则给了人们想象的空间。我们总会发出疑问：人类是众多宇宙中唯一的智慧生命吗？进入20世纪后，人类尝试向宇宙发出信息寻找地外文明，其中最著名的是阿雷西博信息，天文学家将地球的基本信息编成“二维码”广播到宇宙中。最近又有天文学家提出了升级版本——银河信标。不外，是否应主动接洽外星人还是个有争议的题目。
撰文 | 瞿立建
茫茫太空总让人不由得思考一个深奥的题目：我们地球人是孤独的吗？点点星光处，是其他智慧文明之所吗？
随着科学的发展，人类不止于理想和遐思，从1900年代初开始试图吸收大概的外星文明信号。这还是显得被动，为什么不主动给外星文明发信息？
1958年，美国开始实施先驱者筹划（Pioneer program），发射一系列行星探测航天器。其中在1972年和1973年相继发射的先驱者10号和11号最初的目标是探索外太阳系，它们分别成为首个飞过木星和靠近土星的探测器，终极它们将飞出太阳系。美国人在先驱者10号和11号装上了一块镀金铝板（Pioneer plaque），上面刻着有关地球人的一些信息，如果探测器被外星文明捕获，外星人可以通过这块铝板快速相识地球人。
是不是除了裸体男女，别的都不知所云？
除了寄义模糊之外，这个铝板能不能被外星人收到，谁也没把握。这个镀金铝板就像流落瓶，只管以5万公里的时速离开了太阳系，但相对众多的太空，仍不值一提。
有没有更高效的向外星人发送信号的方式？
有，发送无线电信号，这也是传播速度最快的信号形式。
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阿雷西博信息
1963年，美国波多黎各阿雷西博射电望远镜建成，口径为305米，落成后即成为世界上最大的单孔径望远镜，该记录不绝保持到2016年7月，被中国的500米口径球面射电望远镜FAST“中国天眼”所打破。
阿雷西博射电望远镜有一点特殊之处，它装备有3台雷达发射机，用途是向天体发射无线电信号，分析反射回来的信号。
美国天文学家弗兰克·德雷克（Fank Drake）曾提出用阿雷西博望远镜的雷达向太空发射无线电信号，让外星人的天文学家捕获，破解其中的信息，相识到地球人的存在。
发送什么内容呢？
应该发送地球人和外星人都能懂的内容。
这样的内容有吗？
有，科学。
科学适用于全宇宙，外星人如果能发明射电望远镜，肯定懂科学。
德雷克在一些人的帮助下，很快筹划出了内容，于1974年11月16日，向武仙座球状星团M13发射了一段无线电信号，持续时长169秒，功率450千瓦，信号波长126毫米。
如果M13里真的有外星智慧文明，我们多久能收到复书？
很快，也就5万年吧，由于M13间隔地球2.5万光年。
在我们静静等待外星人的回复的时候，不妨欣赏一下，美国天文学家发送了什么信息。
我们可以把音高系列记录下来，高音记为0，低音记为1，我们将得到：
000000101010100000000000010100000101000000010010001000100010010110010……
共1679个0或1，就是1679比特的信息量。
德雷克希望外星人将这个字符串排列成矩形。将1679做质因子分解，1679=23X73，因此，1679个0或1排列成矩形，只有两种排列方式，23行73列，或73行23列。不外，如果按前者排列，得到的图案是白噪声；如果按后一种方式排列，一个故意义的像素位图便会浮现出来。
那我们看看信息的内容是什么。
为了便于观察，我们做成彩色的。
阿雷西博信息，颜色是用作分类，信息本身没有任何颜色。
先看第一部门，即下图中的白色方块，你能看出表现什么吗？
阿雷西博信息第一部门
这是用二进制表现的数字1-10。下面解释一下。
第四行白点是定位符，标记二进制数字的起始点。定位符上面三行，从下往上依次为二进制数的三位：20、21、22；然后跳到下一列，从下往上依次为23、24、25。下图标出二进制与十进制数字的对应：
阿雷西博信息中二进制数字表现的1-10这10个数字
下一部门，下图中紫色方块部门。
阿雷西博信息第二部门
同样，最下一行是占位符。轻易看出，这是5个二进制数，即1、6、7、8、15，这五个数代表DNA所包含的5种化学元素的原子序数，由左至右分别为氢（1）、碳（6）、氮（7）、氧（8）和磷（15）。
再下一部门是12组绿色方块，有了前面的履历，我们可以很快写出每组方块所表现的数字，见下图。
阿雷西博信息第三部门
这些数字是什么意思？
12组绿色方块代表12个分子，对应的5位数字代表分子的组成，即上一段信息中氢、碳、氮、氧和磷五种原子的个数。把分子式写出来，它们是DNA的组成部门：1、3行是脱氧核糖和四种碱基；2、4行是磷酸盐。总结如下：
第1行: 脱氧核糖（C5OH7）、腺嘌呤（C5H4N5）、胸腺嘧啶（C5H5N2O2）、脱氧核糖（C5OH7）；
第2行: 磷酸盐（PO4）、磷酸盐（PO4）；
第3行: 脱氧核糖（C5OH7）、胞嘧啶（C4H4N3O）、鸟嘌呤（ C5H4N5O）、脱氧核糖（C5OH7）；
第4行: 磷酸盐（PO4）、磷酸盐（PO4）。
再下一部门，如下图：
阿雷西博信息第四部门
蓝色代表的是DNA双螺旋结构。
中心的白色方块是二进制数，11111111 11110111 11111011 01011110（二进制）=4,294,441,822（十进制），这个巨大的数字什么意思？
它表现人类基因组中碱基的数量。不外，这是1974年的科学认识，如今的科学结果约为30.55亿。
再下一部门，图案如下图：
阿雷西博信息第五部门
红色部门是地球人的形象。左侧程度方向四个白点代表二进制数字1110（十进制为14）。这里横着写是暗示，要用14乘以信号的波长126mm，14 × 126mm = 1,764mm，代表当时美国男子的均匀身高。
右边的白色图案为二进制数字，从右下起，000011 111111 110111 111011 111111 110110= 4,292,853,750（十进制），左上角的白点表现最低有用位。这一数字代表1974年地球上的人口总数。
继续往下，即黄色方块部门。
阿雷西博信息第六部门
这部门展示的是太阳系，最左边最大的图案代表太阳，右边依次是九大行星（在1974年，冥王星还被归为行星）；其中第三位的地球被升高了一格，代表该信息是从地球发出，同时靠近人类形态图案，表现人类生存于地球上。
终于到了末了一部门。
阿雷西博信息第七部门
紫色图案圆弧部门代表发送此信息的阿雷西博望远镜，M形部门为信号反射示意图。程度白色方块为二进制数字，100101 111110= 2,430（十进制），2430 × 126mm =306,180mm，表现望远镜的口镜。
阿雷西博信息释义完毕，大家什么感觉，是恍然大悟还是更加暗昧？
如果你感觉参不透，不用难为情。当年它被筹划出来，征询意见的时候，连多位诺贝尔奖得主都看不懂。我们地球人里最聪明的头脑都猜不透的关于自己的信息，外星人得聪明成什么样才能破解得出？
1999年和2003年，天文学家利用叶夫帕托里亚RT-70射电望远镜向太阳系多个邻近恒星发射了无线电信息，称之为宇宙来电（Cosmic Call）。
宇宙来电也是用二进制编码的，与阿雷西博信息一脉相承。它的信息内容比阿雷西博信息更丰富：有数学、物理学、天文学、地理学、生物化学、人体形态、等各范畴的知识，并力求做到内容自洽，便于外星人解读；末了还给外星人出了几道题，等待外星人发来答案。内容太多了，这里就不一一解读了，感兴趣的读者，可以参考文后链接[1]。
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银河信标
如今为止，地球人已经向外星人发送了12次信息。
最近，来自美国、英国、荷兰、中国（来自北京师范大学和武汉大学）的科学家，推出了升级版外星信息编码——银河信标（Beacon in the Galaxy，BITG）。银河信标具体内容于3月25日发表在学术期刊Galaxies上[2]。
银河信标出现信息的方式和阿雷西博信息一样，是二进制位图，内容也是局限于天然科学。
银河信标共有十三部门内容，见下图：
银河信标全部内容
数学
第一部门内容是向外星人介绍地球人的数学。
我们地球人通常利用十进制数字，但不能指望外星人也利用十进制数字，但可以大胆推定外星人懂二进制数字。银河信标中按如下方式，用二进制计数法表现出我们地球人利用的十进制计数法。
银河信标第一部门内容，数字
上图中第一部门，是用三种方式表现数字。
三种方式表现数字， = 0111 = 7
第一种方式是点的个数（如上图是7个点表现7），第二种方式是四位二进制数，第三种方式是人类的数字。三种方式用符号隔开，这个符号就是便是号“=”。
阿拉伯数字0-9在银河信标里表现方法如下：
银河信标里表现十进制数字0-9
图中还给出了两位十进制数字的表现方法，比如数字14，表现方法如下：
数字14，省略了二进制表现方法，以节流空间。
认识了十进制数字的写法，图14下半部门的质数，也就比力轻易看懂了。最下面一行是如今已知最大质数，要用到银河信标第二部门内容——一些基本的数学运算符号。
银河信标第二部门内容，数学运算
图上涉及的符号如下：
银河信标中基本数学运算符号
从图上挑出几例，考考你：
银河信标中数学运算举例
上面四式分别表现：4×3=12，12=1，3÷2=1.5，1÷9=0.1111。
如今，对这些符号是不是有感觉了？那么，你看下图，是不是一下能看懂？
银河信标第三部门内容，指数运算
对，这是指数运算。
再下一步分是方程与函数。
银河信标第四部门内容，方程与函数
图中定义了三个变量，设分别对应a，b，c：
银河信标中三个变量
，意思是解关于的方程。
末了，还画了的函数b=a3图像。
物理
向外星人介绍完数学，然后开始介绍物理学。
起首介绍物理量的单位。外星人会用我们地球人的国际单位制SI吗？
不太大概，连我们地球人都还没能统一单位制。
我们必须要用宇宙普适常量定义单位。银河信标选择了氢原子光谱。
氢元素是宇宙中最多的元素，外星智慧文明肯定能将氢原子研究得很清楚，不仅懂氢原子由一个质子和一个围绕质子的电子组成，还懂氢原子的超精致谱线。
氢原子处于基态时，质子和电子的自旋有两种状态，平行或反平行。这两种状态能量略有差异，前者略高于后者，氢原子从前者跃迁到后者时，会有辐射，这就是氢原子的超精致谱线，波长约为21cm，频率约为1420MHz。
质子和电子的自旋从平行酿成反平行，这一跃迁发生的概率极低，因此，氢原子超精致谱线在地球上的实验室里无法看到，但星际介质中的天然氢原子含量相称大，可以发出超精致辐射，并被射电望远镜观测到。外星天文学家也应当能熟知这条谱线。
氢原子超精致辐射示意图
银河信标通过以下信息，向外星文明约定了长度和时间单位，分别是氢原子超精致谱线的波长和周期。
银河信标第五部门，利用氢原子超精致辐射定义时间和长度单位
图中符号表现氢原子，氢原子的中心是质子，电子围绕着质子。
下面有个式子，，说的是秒和赫兹的关系，即秒是赫兹的倒数。
图23中右下角，该图案表现的是，质子和电子的自旋由平行状态跃迁到反平行状态，并释放辐射。
大家应该有履历看懂这种图了吧？对照着右边的英文提示，应该不难猜出后面各符号的寄义。
图23中末了一条信息值得说一下，这是时间戳，即信息发送时间。地球人和外星人纪元不同，怎样分析时间？好在，地球人和外星人可以找到一个共同的时间起点——大爆炸。图中末了一条信息说的就是，大爆炸之后4.355X1017秒的时候，地球发送此信息。
化学与生命科学
银河信标下一部门开始谈化学元素。下图中的信息为氢原子光谱和几种化学元素的原子序数。
银河信标第六部门，氢原子光谱和化学元素
有了以上数学、物理、化学知识，就可以出现关于地球生命遗传物质的基本单元——DNA的四种碱基。根据上图中的化学元素符号，联合图26地球人正常的DNA结构式，不丢脸懂银河信标里四种碱基的表现方式。
银河信标第七部门，DNA四种碱基
DNA中四种碱基的结构式
DNA的双螺旋结构对于其遗传功能至关重要。下图出现的是地球人男女的体型和DNA双螺旋结构。
银河信标第八部门，人体
地球特征
银河信标然后直观地出现了太阳系、地球舆图。
银河信标第九部门，太阳系
银河信标第十部门，地球舆图
银河信标第十一部门，地球特征
银河信标第十一部门展示了地球特征，如图30所示，地球有陆地、海洋、大气，人生存在陆地上，陆地上有山，最高高于海平面8848米，海洋最深处11000米。图上还标出了陆地、海洋、大气中一些物质组成。
末了，邀请外星人与地球人接洽，接洽频率2380MHz。末了还给出了地球的位置坐标。
银河信标第十二部门，邀请外星人复书
银河信标第十三部门（未完全展示），地球的位置坐标（技能细节太繁琐，本文不做介绍。）
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发还是不发？
银河信标只是筹划出来了，尚未发送。
从那边发送？
第一个向外星发送无线电信息的阿雷西博望远镜，于2020年12月1日在退役前夕彻底损毁。
好在地球上还有两台装备，可以负担接洽外星人的重任，一个是 “中国天眼”；另一个是美国的艾伦望远镜阵列（Allen Telescope Array，ATA），占地1公顷，也曾称为公顷望远镜。
不外，中国天眼和艾伦望远镜阵列都只能吸收信号，而不能发送信号。将望远镜施加改造，装备上发射信息的雷达，难度不大。改造之后，这两个天文装置都能向银河系中最大概存在智慧生命的天域发射信号。
另一个关键题目是，发还是不发？
只管天文学家已经多次向大概存在的外星文明发送信息，但不绝有声音反对这种活动。
向大概存在的外星人主动发送信息，有大概纯属白费人力、物力、财力。这还算不了什么，更严峻的是，大概招致危险。
这种危险体如今中国著名科幻作家刘慈欣在小说中提出的“暗中丛林法则”：
宇宙就像是一座暗中丛林，每个文明都是带枪的猎人，像幽灵般潜行于林间，轻轻拨开树枝探索外界，同时勉力不发出脚步声隐藏行踪，由于林中到处都有与他一样潜行的猎人。如果他发现了别的生命不管是不是猎人，不管是天使还是魔鬼，能做的只有一件事：开枪消灭之，在这片丛林中，他人就是地狱，永恒的威胁来源、任何袒露自己存在的生命都将很快被消灭。
小说家言，不敷为凭。但也有声望卓著的科学家表现，主动接洽外星人很危险。
史蒂芬·霍金曾在一个电视节目中说，不要接洽外星人，外星人找到地球，就像哥伦布找到新大陆，我们地球人将重演印第安人的悲剧。
美国科学家和科幻小说作家大卫·布林（David Brin）在2006年发表一篇文章[3]称，主动向外星人发送无线电波，有大概将地球人置于危险之中，主动搜寻外星人的狂热分子应该停下来，充分听取和讨论各范畴——不仅包罗天文学，还包罗且不限于汗青学、宇宙生物学、伦理学、动物行为学的专家的意见。
2006年10月11日，Nature发表社论[4]，称外星文明未必和善，即便真接洽到了和善的外星文明，也大概在我们地球人内部带来严峻的杂乱，搜寻外星文明界应该公开透明地向外界阐述清楚本事域人士的讨论，不要有面大望远镜，就自封为地球大使。
有科学家回应了这些担忧。
2008年，俄罗斯雷达天文学家、搜寻外星文明专家扎伊采夫发表文章[5]称，只要地球人搞雷达天文学，就不要担心向外星文明发信息。地球人的雷达天文学研究发出的信号早就照亮了整个天空，向外星文明发出的信息仅相称于沧海一粟不值一提。要想根除后患，除非我们连雷达天文学研究也禁止了，但是，如果那样的话，我们将无法监视和防备小行星撞击地球，末了还是走向扑灭。
2016年，Nature Physics发表文章称[6]，人类泄暴露去的无线电信号很弱，只能到达间隔我们最近的7000颗恒星；即便是这7000颗恒星附近的外星文明，如果不用口径凌驾300米的射电望远镜，也不大大概监测到人类泄露的无线电信号。追踪小行星的雷达信号，胡乱分布于太空中，不能与直接通向具体恒星系统的雷达束相提并论。
有些人以为，科技更高级的外星文明，在道德上也更高级，会宁静对待地球人。对此，作者表现这种人too simple, sometimes naive。
Nature Physics的文章说，耐心应该是一个先辈文明应具备的素质，我们应该锻炼耐心，等条件成熟的时候，再接洽外星人，在这之前，不要让没有耐心的地球人搞事情。
这篇文章很快招来了反驳文章[7]。文章起首说，地球人泄暴露去的电磁波足以让外星文明知道地球人的存在，如今担心外星人入侵，已经晚了。另一方面，丧失厌恶心理让人们更关注接洽外星人的风险，而更少注意接洽外星人的利益。
文章还讨论了一个题目，要不要接洽外星人，究竟谁说了算？地球人取得共识，按共识来做吗？这不现实，不大概取得共识的。更可行的方式是科学家说了算，按科学界惯例来做，同行评议。
先不谈这些争议，还是说银河信标。
地球人已经确认了5000多颗系外行星，大概在不久的未来就会发现宜居行星，甚至外星智慧文明，如今应做些准备。
银河信标这套信息，形式简洁，内容丰富，能发送到最大概有外星人的天域，以是也能极大提高在长远的未来收到外星人回复的概率。
外星人如果收到并破解了银河信标，会回复什么呢？
我们希望至少回复银河信标里已有的内容，比如他们的数字系统、复书时间、在太空的位置坐标、遗传物质（外星人有大概不是碳基生命）、形状等，还有大概提供其他信息，比如外星人的文化、星际交换语言等。
与外星人通讯，是宇宙科学探索中一个令人向往的范畴，如今在技能上也变得可行，我们人类有激动民气的故事与外星人分享，也渴望相识外星人的故事，如今，我们有本领做到了。
接洽外星人，干还是不干？这是值得每个人思考的题目。
参考资料
[1] https://blog.plover.com/aliens/dd/intro.html
[2] https://www.mdpi.com/2075-4434/10/2/55
[3] http://www.davidbrin.com/nonfiction/shouldsetitransmit.html
[4] Nature, 2006, 443, 606，https://www.nature.com/articles/443606a
[5] http://jre.cplire.ru/jre/may08/2/text_e.html
[6] Nature Physics, 2016, 12, 720, https://www.nature.com/articles/nphys3852
[7] Nature Physics, 2016, 12, 890, https://www.nature.com/articles/nphys3897
来源：返朴
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