我們是這么猜測外星人的
外星人，就是那種我們在電影《星球大戰(zhàn)》或者《阿凡達(dá)》里看到的來自太陽系之外的智慧生物。當(dāng)然，這些生物中有很多看上去像地球上一些生物的變形，也有的完全不同于地球上的生物，例如電影《變形金剛》里的機(jī)械人。這些機(jī)械人看上去像小朋友們玩過的玩具，這也毫不奇怪，因為《變形金剛》本來就是基于風(fēng)靡全球的“變形金剛”系列玩具產(chǎn)品改編的。
那么，到底有沒有外星人呢？對于這個問題，不同的人有不同的答案，不同的科學(xué)家也有不同的答案。答案可能是有，也可能是沒有，也可能是“可能有吧”這種模棱兩可的回答。我當(dāng)然也有自己的回答，我先不劇透了，小朋友們讀到本書的最后會看到我揭曉自己的答案。外星人不僅出現(xiàn)在電影和電視中，也出現(xiàn)在很多漫畫中。不僅如此，還有很多人深信外星人是存在的，還收集到形形色色的外星人存在的證據(jù)。
和外星人密切相關(guān)的一種研究叫不明飛行物研究，什么叫不明飛行物呢？就是那種我們無法確定是不是地球上人造飛行器（例如飛機(jī)）的那些飛行物體。很多人覺得，這種不明飛行器就是外星人駕駛的飛船（被簡稱為UFO）。最新的影視作品中出現(xiàn)的外星人飛行器，就是國產(chǎn)科幻電影《瘋狂的外星人》中的那種可以神奇地隱身的飛船了。
外星人形形色色、奇奇怪怪，外星人飛船也就形形色色、奇奇怪怪了。原因很簡單，我們可以隨意假想外星環(huán)境不同于地球，所以會生長出很多不同的外星人，同樣，我們也可以開腦洞去想象外星人的黑科技。《瘋狂的外星人》中的飛船看上去一點也不像地球人的飛機(jī)，也不像地球人的飛艇，更不像飛碟，而是一個貌似很難飛行的葫蘆。隨著外星人的指令，這個葫蘆可以瞬間從一個地方移動到另一個地方，而且是懸在空中的。這種懸浮式飛船其實也很常見，例如電影《獨立日》以及《降臨》中的飛船就是。
《瘋狂的外星人》中的飛船
很多人會說，古今中外都有關(guān)于外星人的傳說。我覺得，說古人很早就相信有外星人有點夸張了。原因很簡單，因為古時候人們并不知道，每一個像太陽一樣的恒星，常常帶有自己的像地球一樣的行星。
我們從古代史籍中可以看到很多關(guān)于神仙的記載，例如中國古代的一些傳說，這類傳說幾乎存在于所有古代文明中。但是，我們幾乎看不到關(guān)于外星文明的文字記載。在古代，人們相信天上的星星完全不同于我們所居住的大地，例如，中國古人將恒星看作保衛(wèi)人類的星宿，所以就出現(xiàn)“二十八宿”這種說法。什么叫二十八宿呢？就是天空中的28個方向，每個方向上有一個或多個星星作為代表，例如，牽牛星就是牛宿的代表。其實，古代西方文明對恒星的認(rèn)識也很相似，例如，古希臘有十二星座的說法，其中也有一些星座與神對應(yīng)。比如說，射手座，就是一個半人半馬長相的動物變成的。
古代人不認(rèn)為恒星就是太陽這樣的，同樣也不認(rèn)為行星就是地球這樣的。所以，要他們想到外星人，就有點難為他們了。他們倒是會想到神仙，也會想到居住在大地其他地方、長得像外星人的古里古怪的智慧生物，比如中國的《山海經(jīng)》中就講述了很多這種神奇的動物。
關(guān)于外星人的科學(xué)幻想作品，據(jù)我所知，最早的是英國作家赫伯特·喬治·威爾斯寫的小說《星際戰(zhàn)爭》。不過，這部小說第一次出版距離今天只有100多年，也就是1898年。
《星際戰(zhàn)爭》
講一講威爾斯這個人。19世紀(jì)是科幻小說起步的年代，第一個有世界名聲的科幻小說作家是儒勒·凡爾納，他是個法國籍作家，最著名的作品是《海底兩萬里》。威爾斯則是個英國籍作家，出生于1866年，比凡爾納小了差不多40歲，也就是說，根本不是同一代人。凡爾納活躍的時代，是歐洲發(fā)生第二次工業(yè)革命的時期，因此，凡爾納的小說即使現(xiàn)在看來，也是樂觀的，認(rèn)為科學(xué)會給人類帶來很大的進(jìn)步。威爾斯則大不相同，他開始發(fā)表作品的時候，已經(jīng)是19世紀(jì)末期了。那時，威爾斯的祖國，也就是英國，不再是世界上最強(qiáng)大的國家，可能這個事實影響了他的寫作。威爾斯的作品充滿了對科學(xué)的懷疑，例如，他的關(guān)于在時間里穿梭的小說《時間機(jī)器》中就出現(xiàn)了悲慘的未來。
回到他的外星人小說《星際戰(zhàn)爭》。在這部小說中，故事發(fā)生的時間是19世紀(jì)末，某一天，倫敦突然遭到來自火星的火星人的攻擊，這些火星人長得很像章魚：有一個圓圓的肚子，有三條章魚一樣的爪子。這些火星人奠定了人類對于外星人的想象的模型，也就是說，他們雖然長相奇特，但還是地球上某種生物的變形。這些火星人攜帶很多遠(yuǎn)超地球人科技水平的武器，例如，某種類似激光的射線武器，當(dāng)然還有先進(jìn)的飛行器，以及某種化學(xué)武器?？墒?，出人意料的是，這些火星人最后居然被地球上的細(xì)菌所打敗。作為一個普通人，我們很能理解威爾斯的這個擊敗火星人的方法，因為盡管我們很強(qiáng)大，也經(jīng)常會得感冒這類和病毒或者細(xì)菌有關(guān)的疾病。另外，威爾斯知道，歐洲人征服美洲的時候，除了先進(jìn)的武器，他們還給美洲帶去了當(dāng)?shù)厝艘簿褪怯〉诎踩藷o法免疫的細(xì)菌。
威爾斯是怎么想到去創(chuàng)作也許是世界上第一部關(guān)于外星人的小說的呢？這是他自己的回憶：“我兄弟弗蘭克的一番話導(dǎo)致了這本書的產(chǎn)生，當(dāng)時我們漫步于薩里郡平靜安寧的景色中?！偃鐏碜粤硪恍乔虻纳锿蝗婚g從天而降，’他說，‘并且從這里開始向四面出擊會怎樣？’那就是我的出發(fā)點。”可見，在威爾斯寫小說之前，人們已經(jīng)開始談?wù)搧碜詣e的星球的生物了。
人類搜尋地外文明的成果
從20世紀(jì)60年代開始，科學(xué)家以及業(yè)余外星人愛好者一直在搜尋外星人發(fā)來的無線電信號，一直沒有收獲。今天的SETI，也就是“搜尋地外文明計劃”，已經(jīng)發(fā)展到全球，如果你是一位外星人愛好者，你可以下載一個程序，利用你的個人電腦，幫助分析那些積累起來的來自外太空的海量無線電資料。
還有一些人覺得，我們應(yīng)該在網(wǎng)絡(luò)上搜尋外星人留下來的信息，比如說，沒準(zhǔn)來自遙遠(yuǎn)的地方甚至來自未來的外星人會在微信上留下什么蛛絲馬跡。一個來自未來的外星人會知道未來的一些事情，他就可能將這些信息留在網(wǎng)上。比如，如果你發(fā)現(xiàn)2000年寫下的一個博客，居然描述了2019年發(fā)生的事情，這極有可能是來自未來的人寫下的。確實有一些好事者做過這種分析，可惜什么也沒有找到。
有一個發(fā)現(xiàn)支持了外星人存在的觀點，那就是科學(xué)家確實在一些隕石上發(fā)現(xiàn)了生命最基本的分子：氨基酸。但這不算什么特別的鼓舞，畢竟科學(xué)家在實驗室中也可以用無機(jī)物制造氨基酸，甚至合成胰島素。不過，接下來沒有人能夠用氨基酸制造出DNA或者RNA。
也許，生命確實是難得一見的奇跡?？墒?，即使我們要放棄存在外星人的信念，去尋找太陽系以外的適宜人類生存的行星，仍是一項值得奮斗的事業(yè)?？茖W(xué)家的目標(biāo)是，尋找和地球一樣大甚至比地球大的類地行星，他們將這些行星稱為超級地球。我們在第三講的“延伸閱讀”中提到過，比地球大的類地行星也許會讓我們的體重變大，卻不至于讓我們流失鈣質(zhì)、骨骼越來越脆弱。
很難用地球上的望遠(yuǎn)鏡尋找大量太陽系之外的行星，因為這些行星實在太遙遠(yuǎn)了，并且比同樣距離之外的恒星要暗得多。于是，美國國家航空航天局在2009年3月6日專門發(fā)射了一架太空望遠(yuǎn)鏡，這架望遠(yuǎn)鏡叫作開普勒太空望遠(yuǎn)鏡，專門用來尋找太陽系之外的行星。
開普勒太空望遠(yuǎn)鏡
這架望遠(yuǎn)鏡被命名為“開普勒太空望遠(yuǎn)鏡”是有道理的。第一，開普勒是第一個發(fā)現(xiàn)行星運動規(guī)律的人；第二，很少有人知道開普勒首先預(yù)言并精確計算了水星和金星凌日的時間。凌日是什么意思呢？因為水星和金星的軌道在地球軌道的里面，它們有可能和地球以及太陽處于同一直線上，并擋在太陽前面。比如說，當(dāng)金星擋在太陽前面的時候，就有一小部分太陽光被金星擋住。
金星凌日
顯然，被遮住的太陽光和金星的大小有關(guān)，這樣，我們可以通過測量太陽光的變化推測出金星的大小。開普勒雖然預(yù)言了水星凌日和金星凌日時間，可惜的是，他沒有活著看到凌日現(xiàn)象。
同樣，假如有一顆恒星帶有行星，如果我們足夠幸運的話，這顆行星有機(jī)會擋住那顆恒星的光，我們就可以通過恒星亮度的變化推測這顆行星的存在。如果我們知道我們與恒星的距離，還可以通過恒星亮度的變化推測出行星的大小?，F(xiàn)在我們明白了，那個太空望遠(yuǎn)鏡為何叫作開普勒太空望遠(yuǎn)鏡，因為它也能用凌日的方法發(fā)現(xiàn)系外行星。
1995年，瑞士天文學(xué)家米歇爾·梅厄和他的研究生用地面的望遠(yuǎn)鏡第一次發(fā)現(xiàn)了系外行星。這是一顆環(huán)繞“飛馬座51b”恒星轉(zhuǎn)動的行星。經(jīng)過觀測和計算，他們發(fā)現(xiàn)這顆行星只需要4天多的時間就能繞恒星一周，這說明它離自己的恒星太近了，行星上的溫度應(yīng)該很高，高達(dá)900多攝氏度。這顆行星也很重，所以人們管這類行星叫熱木星，像木星一樣大但很熱的行星。這樣的行星一定是氣態(tài)的，所以根本不是類地行星。梅厄和他的學(xué)生迪迪爾·奎洛茲因這個發(fā)現(xiàn)分享了2019年諾貝爾物理學(xué)獎。
自那以后，天文學(xué)家利用地面上的望遠(yuǎn)鏡陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了不少系外行星，而熱木星的發(fā)現(xiàn)，還讓天文學(xué)家想出了第二個發(fā)現(xiàn)大行星的方法。這個方法完全不同于利用凌日現(xiàn)象，因為它不需要行星在我們眼前，擋住恒星的光。當(dāng)一顆行星足夠大的時候，它對應(yīng)的恒星會明顯受到行星萬有引力的影響，也會繞著一個點轉(zhuǎn)動，這種現(xiàn)象叫作恒星擺動。通過恒星擺動幅度的大小，我們能推測出行星的大小。那么，如何測量恒星的擺動呢？見過綠皮火車的人知道，那種火車會鳴笛。當(dāng)火車迎著我們開來并鳴笛的時候，笛聲比較尖銳，而當(dāng)火車離開我們并鳴笛的時候，笛聲比較低沉，這種現(xiàn)象叫多普勒現(xiàn)象。
這樣，天文學(xué)家就有兩種方法來發(fā)現(xiàn)系外行星，第一種是利用凌日現(xiàn)象的方法，第二種是利用多普勒現(xiàn)象的方法?；氐介_普勒太空望遠(yuǎn)鏡，這架望遠(yuǎn)鏡在太空中不是繞著地球轉(zhuǎn)的，而是跟在地球后面繞著太陽轉(zhuǎn)。這架望遠(yuǎn)鏡并不大，直徑差不多1.4米，但由于處于深空，它不會受到地球大氣的影響，因此觀測能力比地面上的望遠(yuǎn)鏡強(qiáng)多了。另外，太空中沒有地球上的白天和黑夜，望遠(yuǎn)鏡可以一直對準(zhǔn)某個太空區(qū)域觀測。它觀測的是天鵝座和天琴座的方向，也是銀河系中心的方向。自從升空之后，開普勒太空望遠(yuǎn)鏡對大約10萬顆恒星進(jìn)行了觀測。
2013年5月，開普勒太空望遠(yuǎn)鏡發(fā)生了故障，美國國家航空航天局宣布放棄利用它來繼續(xù)發(fā)現(xiàn)系外行星。不過，到那時為止，它已經(jīng)發(fā)現(xiàn)數(shù)千顆系外行星，加上地面上的望遠(yuǎn)鏡，人類迄今已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了4000多顆系外行星。
本文摘自《給孩子講地外文明》（李淼/著，湖南科技出版社2020年2月版）。
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