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從對(duì)人造衛(wèi)星“斯普特尼克號(hào)”（譯注：前蘇聯(lián)發(fā)射的人造衛(wèi)星）發(fā)射前的天空調(diào)查，到對(duì)星際訪客的分析，科學(xué)家們正在重新思考如何尋找以及在何處尋找外星技術(shù)的物理痕跡。

不可否認(rèn)，外星造物具有一種獨(dú)特的吸引力?？苹米髌分锌偸浅涑庵庑俏拿髁粝碌奈镔|(zhì)遺跡：從阿瑟·克拉克（Arthur C. Clarke）的經(jīng)典著作，到《質(zhì)量效應(yīng)》和《星際拓荒》等游戲系列，無不見其蹤影。

過去十年間，太陽系內(nèi)首批星際天體的發(fā)現(xiàn)引發(fā)了人們的猜測(cè)，認(rèn)為它們可能是外星造物或宇宙飛船。盡管如此，科學(xué)界的共識(shí)仍然是，這三個(gè)“訪客”都可以用自然現(xiàn)象來解釋。

話雖如此，自人類開啟太空時(shí)代以來，科學(xué)家們就一直在期待著遇到外星造物的可能性。

羅切斯特大學(xué)天體物理學(xué)教授亞當(dāng)·弗蘭克（Adam Frank）說：“在技術(shù)征跡（technosignature，翻譯來自國家天文科學(xué)數(shù)據(jù)中心，譯注：指的是可以提供過去或現(xiàn)存技術(shù)科學(xué)證據(jù)的可測(cè)量性質(zhì)或是效應(yīng)）的研究史上，關(guān)于太陽系中可能存在外星造物的想法由來已久?！?/p>

他補(bǔ)充道：“我們已經(jīng)思考了幾十年，一直在等待這一刻的到來。但作為負(fù)責(zé)任的科學(xué)家，意味著必須堅(jiān)持最高的證據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，絕不能‘喊狼來了’?！?/p>

如何搜尋外星造物

這引發(fā)了一些令人神往的問題：搜尋外星造物的最佳方式是什么？如果我們真的識(shí)別出一個(gè)，該怎么辦？鑒于這些技術(shù)征跡的范圍極廣——從微小的合金碎屑到巨大的宇宙飛船，甚至可能是地球人無法想象的某種材料——很難預(yù)料我們會(huì)遇到什么。

為了應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)，研究人員目前正在開發(fā)一系列技術(shù)，旨在搜尋整個(gè)太陽系（包括地球軌道）內(nèi)的外星殘骸跡象。

例如，北歐理論物理研究所的天文學(xué)助理教授比阿特麗斯·比拉羅爾（Beatriz Villarroel）將目光投向了一項(xiàng)長期被忽視的觀測(cè)資源：人類進(jìn)入太空時(shí)代之前的歷史星空?qǐng)D像。

通過研究 1957 年“斯普特尼克1號(hào)”（Sputnik，譯注：人類歷史上發(fā)射的第一顆進(jìn)入行星軌道的人造衛(wèi)星，它名字的含義就是“衛(wèi)星”）發(fā)射前由望遠(yuǎn)鏡拍攝的存檔照片，比拉羅爾繪制了一幅尚未被人類衛(wèi)星點(diǎn)綴的星空?qǐng)D。作為VASCO項(xiàng)目（譯注：Vanishing & Appearing Sources during a Century of Observations project，“在一個(gè)世紀(jì)的觀測(cè)中消失與出現(xiàn)的源”計(jì)劃）的負(fù)責(zé)人，她最初是為了尋找恒星或其他自然天體在這些底片上消失的證據(jù)。

斯普特尼克1號(hào)：人類歷史上第一顆進(jìn)入行星軌道的人造衛(wèi)星，由蘇聯(lián)于1957年10月4日自拜科努爾航天中心發(fā)射升空 圖片來源：中文維基百科詞條“斯普特尼克1號(hào)”

然而，比拉羅爾發(fā)現(xiàn)了一些難以解釋的“瞬變體”。她和她的同事在2021年的報(bào)告中指出，這些物體看起來像是早在人類發(fā)射衛(wèi)星之前就繞地飛行的探測(cè)器。

她說：“那時(shí)我意識(shí)到，這實(shí)際上是一個(gè)極好的檔案庫，不是為了尋找消失的恒星，而是為了尋找外星造物?！?/p>

去年，比拉羅爾及其同事在《太平洋天文學(xué)會(huì)匯刊》（Astronomy Society of the Pacific）、《皇家天文學(xué)會(huì)月刊》（Monthly Notices of the Royal Astronomical Society）和《科學(xué)報(bào)告》（Scientific Reports）上發(fā)表了更多關(guān)于搜尋近地外星造物的研究，這在科學(xué)界引發(fā)了激烈的辯論。其他研究人員提出了一系列對(duì)于瞬變體的替代解釋，認(rèn)為它們可能源于儀器誤差、流星或核試驗(yàn)的碎片。

通過一次專門前往距離地面約 2.2 萬英里（約為3.5萬公里）的地球同步軌道搜尋遺物的太空任務(wù)，這個(gè)謎團(tuán)或許能被解開。但比拉羅爾懷疑，由于該話題本身具有爭議性，短期內(nèi)沒有任何聯(lián)邦航天機(jī)構(gòu)會(huì)批準(zhǔn)此類任務(wù)。

“這方面的禁忌太多，除非你能把探測(cè)器帶回來展示，否則沒人會(huì)認(rèn)真對(duì)待這些結(jié)果，”她補(bǔ)充道。

弗蘭克表示，對(duì)搜尋超自然造物——以及更廣泛的外星生命搜尋——的污名化是適得其反的。但他也將這種對(duì)研究的質(zhì)疑視為科學(xué)探索中健康且自然的一部分。

“這就是科學(xué)運(yùn)作的方式，”他說，“你在聲譽(yù)良好的期刊上發(fā)表論文，然后我們進(jìn)行科學(xué)的交鋒?！?/p>

星際天體：它們的運(yùn)行軌道往往呈現(xiàn)為拋物線，因此可以推測(cè)它們來自太陽系之外圖片來源：中文維基百科詞條“奧陌陌”

為此，我們可以預(yù)期這種交鋒在未來幾年會(huì)更加頻繁。2017 年發(fā)現(xiàn)的首個(gè)星際天體“奧陌陌”（1I/‘Oumuamua，譯注：夏威夷語，意為“先探之人”），以及隨后在 2019 年發(fā)現(xiàn)的“鮑里索夫”（2I/Borisov）和 2025 年發(fā)現(xiàn)的“阿特拉斯”（3I/ATLAS），為研究來自其他星系的真實(shí)物質(zhì)這一長期夢(mèng)想提供了實(shí)證。

新方法

除了在地球附近搜尋，科學(xué)家們還在探索新方法，以捕捉可能穿過太陽系的外星人造探測(cè)器或物質(zhì)廢料。

正如弗蘭克所言，搜尋物理技術(shù)征跡已有半個(gè)多世紀(jì)的歷史。1960 年，物理學(xué)家羅納德·布雷斯韋爾（Ronald N. Bracewell）在《自然》雜志上推測(cè)，外星文明可能會(huì)向廣袤的星際空間派遣自動(dòng)機(jī)器人偵察機(jī)，這些偵察機(jī)后來被稱為“布雷斯韋爾探測(cè)器”。

在 1985 年發(fā)表于《宇航學(xué)報(bào)》（Acta Astronautica）的一篇開創(chuàng)性論文中，研究人員羅伯特·弗雷塔斯（Robert A. Freitas Jr.）和弗朗西斯科·瓦爾德斯（Francisco Valdes）將這一努力稱為“搜尋地外遺物（SETA）”，這是“搜尋地外文明（SETI）”的一個(gè)分支。他們列出了智慧物種可能更傾向于通過探測(cè)器而不是諸如無線電信號(hào)等方式進(jìn)行接觸的幾個(gè)理由。

“一個(gè)繞著喧囂的有人居住世界運(yùn)行的智能人造物，可以與本土文明進(jìn)行真正的對(duì)話，這是一種近乎即時(shí)的、復(fù)雜的不同文化間互動(dòng)，”該團(tuán)隊(duì)表示，“通過探測(cè)器進(jìn)行的接觸，提供了比星際無線電鏈路更豐富、更深層的互動(dòng)潛力?！?/p>

星際天體發(fā)現(xiàn)的新紀(jì)元激勵(lì)了一系列關(guān)于識(shí)別技術(shù)征跡候選者最佳實(shí)踐的前瞻性研究。哈佛大學(xué)天文學(xué)家阿維·勒布（Avi Loeb）創(chuàng)立了“伽利略計(jì)劃”來搜尋這些遺物，部分原因是他把“奧陌陌”和“阿特拉斯”闡釋為可能的技術(shù)征跡——這一立場(chǎng)使他與該領(lǐng)域的大多數(shù)科學(xué)家產(chǎn)生分歧，后者普遍認(rèn)為所有已知的星際天體都是自然起源。

“鮑里索夫”觀測(cè)圖：由哈勃望遠(yuǎn)鏡拍攝的目前已知第二顆星際天體“鮑里索夫”圖片來源：中文維基百科詞條“2I/鮑里索夫彗星”

該領(lǐng)域的研究人員也在制定識(shí)別技術(shù)征跡的標(biāo)準(zhǔn)，并在新發(fā)現(xiàn)的星際天體上測(cè)試這些方法。例如，SETI 研究所的技術(shù)征跡研究員索菲亞·謝赫（Sofia Shiekh）發(fā)布了一份評(píng)估可能外星造物的指南，并領(lǐng)導(dǎo)了對(duì) 2025 年發(fā)現(xiàn)的星際彗星“阿特拉斯”的人工無線電活動(dòng)搜尋，盡管沒有發(fā)現(xiàn)技術(shù)征跡的證據(jù)。

在去年發(fā)表的另一項(xiàng)研究中，華盛頓大學(xué)天文學(xué)家詹姆斯·達(dá)文波特（James Davenport）領(lǐng)導(dǎo)的科學(xué)家們將數(shù)十年的 SETA 研究綜合成一套全面策略，用于篩查星際天體是否帶有外星造物的暗示。

除了目前發(fā)現(xiàn)的這三個(gè)星際天體，我們預(yù)計(jì)在未來幾年會(huì)有更多遙遠(yuǎn)的天體進(jìn)入下一代望遠(yuǎn)鏡的視野，特別是 2025 年開始在智利沙漠觀測(cè)點(diǎn)運(yùn)作的薇拉·魯賓天文臺(tái)（Vera C. Rubin Observatory）。

科學(xué)家們急于在這些觀測(cè)中發(fā)現(xiàn)外星技術(shù)的蛛絲馬跡，例如高反光材料、異常的運(yùn)動(dòng)和軌跡，甚至是主動(dòng)通訊信號(hào)。

弗蘭克是達(dá)文波特所領(lǐng)導(dǎo)研究的合著者，他說：“既然這些東西來自其他星系，我們預(yù)計(jì)會(huì)出現(xiàn)一些異常，它們的樣子會(huì)與我們見過的有所不同。你必須設(shè)定一個(gè)界限，說明什么時(shí)候它不僅僅是‘異?！颉婀帧脤I(yè)術(shù)語來說，就是它‘太詭異了’（freaky）?！?/p>

如何應(yīng)對(duì)？

當(dāng)然，這引發(fā)了最棘手的問題：如果我們真的發(fā)現(xiàn)了極其“詭異”的東西，該怎么辦？接近或攔截一個(gè)來自外星文明的造物是否安全或明智？

比拉羅爾指出，一個(gè)活躍的探測(cè)器可能不會(huì)配合人類的研究或回收嘗試。即使是外星太空垃圾或其他惰性物體，在任何與物體交會(huì)的嘗試中建立某種程度的風(fēng)險(xiǎn)緩解機(jī)制也是至關(guān)重要的。

即便如此，弗蘭克認(rèn)為，如果科學(xué)家有機(jī)會(huì)近距離觀察外星造物，他們將很難抗拒?！俺撬⒓幢憩F(xiàn)出活躍跡象——比如給我們發(fā)信息，或者開始投放向我們飛來的無人機(jī)——否則如果它正穿過太陽系，而且看起來像個(gè)外星造物，我們當(dāng)然會(huì)發(fā)射探測(cè)器去一探究竟，”他預(yù)測(cè)道。

達(dá)勒姆大學(xué)全球法與SETI 政策主席邁克爾·博蘭德（Michael Bohlander）建議，除了預(yù)測(cè)可能的安全或污染風(fēng)險(xiǎn)外，人們還需要為發(fā)現(xiàn)外星造物或飛船可能帶來的社會(huì)、文化和地緣政治影響做好準(zhǔn)備。

“這取決于距離有多近——是從太空深處的某個(gè)外星造物，還是在地球上甚至軌道上發(fā)現(xiàn)的飛船——很多人會(huì)為此感到興奮，但同時(shí)也感到害怕，”他說，“可能會(huì)發(fā)生大規(guī)?？只藕托沟桌锏姆磻?yīng)。所以這件事不僅僅是技術(shù)層面的，還有多重維度的影響?！?/p>

不明飛行現(xiàn)象：美國空軍執(zhí)行任務(wù)時(shí)拍攝 圖片來源：紀(jì)錄片《揭露時(shí)代》（The Age of Disclosure）

盡管在科幻小說中，外星人的到來往往會(huì)引發(fā)動(dòng)蕩的局勢(shì)和脆弱聯(lián)盟的破裂，但弗蘭克預(yù)言，這一重大發(fā)現(xiàn)如果真的發(fā)生，將團(tuán)結(jié)全球科學(xué)家，而不是分裂他們。

“全球科學(xué)界將在這一點(diǎn)上完全協(xié)作，我們會(huì)感到欣喜若狂，”弗蘭克總結(jié)道，“對(duì)于科學(xué)家來說，如果有這種證據(jù)，它將是人類歷史上發(fā)生過的最偉大的事情?！?/p>

作者：Becky Ferreira

翻譯：Wonder

審校：姬子隰

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【互動(dòng)問題：本文的作者認(rèn)為，如果真的在太陽系中發(fā)現(xiàn)外星造物，人類科學(xué)界會(huì)團(tuán)結(jié)起來協(xié)作研究，你贊同這個(gè)觀點(diǎn)嗎?為什么?】

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編輯：姬子隰

翻譯內(nèi)容僅代表作者觀點(diǎn)

不代表中科院物理所立場(chǎng)