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[探索发现] 国家天文台李竞:我相信存在地外生命和文明

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发表于 2016-8-12 14:16:18 | 显示全部楼层 |阅读模式
  4月6日,中科院国家天文台研究员李竞做客“首都科学讲堂”,做题为《外星人在哪里》的科普讲座,为公众揭开外星人和外星生命的奥秘。“首都科学讲堂”是由北京市科协主办,北京科普发展中心、嘉星一族承办,是北京科学传播的一个标志性活动。每个周日上午10:00在王府井书店6层多功能厅举行,公众可免费参加。
  以下为本次讲座文字实录
  主持人:各位首都科学讲堂的新老朋友大家好,非常高兴又在星期天如约见到了大家,今天来了很多新朋友,我是首都科学讲堂的主持人王蓉,刚刚专家李老师跟我讲,说你一定要少讲,越少越好,我听李老的话,我就讲两方面的意思,首先是感谢我们的老专家八十岁高龄还在这个地方给我们演讲,谢谢您。
  我们的老专家是1997年加入到中国科学院老科学家演讲团,今年是第十一个年头了,他给大家做了超过三百场的科普讲座,所以今天请李老给大家讲外星人的话题,大家一定会非常满足。
  李竞:非常高兴给我这个机会,到这个殿堂跟大家见面,我想今天报告是这样,我希望尽量控制,不超过一个半小时,然后剩下的时间我尽量地希望有25分钟的时间,欢迎大家提问,大家的提问可以跟我今天讲的有关,也可以问其他任何你们感兴趣的天文问题。如果这些问题我能回答,我回答得了,我就在这儿尽量地跟大家交流,现在咱们就开始。
  李竞:我退休前是在中国科学院国家天文台,我今天讲的题目是由这儿的主持人来选定的,叫《外星人在哪里》,我今天讲四个部分,第一部分,建筑空间科学手段,探测太阳系天体的地外生命,探测地外生命,这是第一段的,太阳系内的,除了地球在内,包括月球在内这些天体的地外生命,第二是我今天要讲的主要内容,就是运用天文方法探测地外文明,地外文明就是找外星人,我在这里介绍天文学家怎么样找外星人,第三因为我这个报告里要涉及到UFO,所以我今天简短地说一说什么是UFO,第四个问题我回答两个提问,一个问题就是有外星人到过地球吗?第二个问题,有外星人到过太阳系的其他天体吗,譬如说到过月亮吗、火星或者水星吗?最后这是简短地回答两个,一般书上都谈了,外星人如何光临地球,那么我在这里以天文科学的角度来回答。
  现在的问题就是,是否有外星人,这些有争议的,是否有地外生命,是否有外星人,这是有争议的,到现在没有结论,到现在为止,到今天为止,还没有一个经过科学验证的准确答案,也就是说既没有说没有地外生命,不会有外星人,也没有科学证明说有,两者都没有,都需要证明,这就是要回答一个千百年来有人类文明以来就要回答的一个问题,我们人类在宇宙中是孤独的吗?还是我们地球人在宇宙中是朋友遍天下,这是千古之谜,天文学家若干代人努力,希望回答这个千古之谜,但是到现在没有答案,没有确切答案。
  那么各位要问了,你在这里给我们讲,你究竟什么态度,那我告诉大家,我相信有地外生命,我也相信有地外文明,那么你们就要问了,你在这里大言不惭地说你相信,你凭什么相信,你依据是什么,光说人家这么说这不行,电视这么说这也不行,什么什么书上这么说,这也不行,这不服心,那么我告诉大家,我没有科学证据,我只有一个科学理念,这个科学理念不是我个人的,是绝大多数科学家有这么一个科学理念,就说生命的起源跟演化是宇宙中的普遍现象,譬如说万有引力就是普遍现象,在地球上它是按照这个规律,在月亮上也是这个规律,太阳上也是这个规矩,在遥远的星系也是这个规矩,更遥远的130亿光年的,万有引力也存在,这叫普遍现象,而一个哲学信念,并没有被科学证明的,就认为生命的起源跟演化是宇宙中的普遍现象,包括我在内,根据这样一个信念,认为宇宙中有地外文明、有地外生命。但是还需要做科学研究来进行探测。
  那么根据这个理念得到这么一句话,在宇宙中,凡是具有生命诞生,和繁衍所需要的条件和环境的天体上,都会出现生命,那就不是地球所独有的,在宇宙中不管什么地方,只要这个地方有这个环境,能够有这个条件,生命能够在那儿诞生,并且能繁衍,这样的天体上终究会出现生命,这里就给大家一个非常大的限制,凡是具有生命诞生和繁衍所需要的条件和环境,这个所需要的条件和环境一下就把范围给缩小了。
  首先大家知道,抬头一望满天星斗,都是跟太阳一样的自己发光发热的天体,它们的表面温度都在三千度以上,最高的超过两三万度,在这样的条件下不会有生命,为什么呢?生命是分子世界的事,在这样的高温情况下,分子就理解为原子跟其他粒子,因此不可能有生命出现在高温的,这样一来就划了一个大的范围给去掉了,只能从那些不发光、不发热,像地球这样的行星上面去找地这一下子,咱目标可就小多了,要想找地外生命,同时要想找地外外星人,到行星这类的不发光、不发热的天体上去找。
  但是正是由于宇宙中有生命是普遍现象,这是一个哲学命题,还没有得到科学结论,因此一些科学家就反对,认为要想具备像地球人这样一个条件跟环境,太苛刻了,苛刻到什么呢,在宇宙中我们大概是不易的,因为他也没有证据说我们就是唯一的,因此你不要花时间精力去找什么地外生命,这个人力财力拿出来做别的事,别花时间做老而无益的事,根本没有地外生物,没有外星人,你何必去找呢?但是这样的科学家你也没有办法驳倒他,因为你也没有证明地球上就是有外星人,尽管他也没有证明。所以还有一些科学家认为地球生命在宇宙中是唯一的,大家说他说话太绝了,倒也不能这么说。
  譬如咱们随便举个例,拿地球来说,地球在46亿年诞生以来,大概地球上有生命的已经有36亿年的时间了,在最近五亿年来,有化石可考,最近五亿年来已经五次灭绝,我们是五亿年来最后一次灭亡以后诞生的猴子。生命就这么顽强,之所以顽强是因为地球有这样的环境,有这样的条件,地球上这样的环境和条件得来可不易,给你随便改变一个条件,我们离太阳多远呢,咱别说公里数,说了大家也记不住,也没多大意思,我告诉大家,太阳发出来的光到地球上走八分十九秒,地球如果打激光打到月亮上,月亮上现在有一个,还不只一块激光器,打到月球上再返回来一看表,两秒半。也就是说光线到月球上,平均而言,一个单程1.25秒,返程1.25秒,这就是地球跟月亮的距离。地球跟太阳的距离,光线要走八分十九秒;而金星跟太阳的距离多少呢,是地球跟太阳距离的70%,也就是说八分十九秒乘70%就是金星跟太阳的距离。
  假如地球不在现在的位置,往里挪,移到金星的位置情况如何,情况就是地球生命根本不会出现了。因为一出现生命就被烤死了,大家知道,金星的条件,表面温度四百多度,水星上也是四百多度,你要再改变一个,往外移,把地球移到火星那儿去,火星离太阳多远呢,地球离太阳的距离是八分十九秒,火星呢,光线走12分钟,也就是说把地球往外移,再四分钟的距离,大家去用望远镜看一看,看看现在机遇号跟勇气号,那是一片荒芜,那个沙漠,至少到现在,没有发现生命,甚至也没有发现生命的化石,所以改变一个最低的条件,情况就完全不同,更不要说改变别的了,我再给你改变一个条件看看,咱们地球有磁场,大家可以说有磁场有什么新鲜的,我告诉大家月球上没有磁场,水星上、金星、火星磁场非常少,如果没有辐射,地球上的生命细菌跟病毒刚刚出现的时候就被紫外线杀死,所以情况就不一样了。
  因此这样科学家就认为,要想在宇宙中找地球人的伙伴,是徒劳无益的,我现在就告诉大家,在科学界,两种观点,但是占主要的还是认为有地外生命,有外星人,那么咱们今天就按照可能有地外生命、可能有外星人,从这个角度出发,来进行今天的讲座。
  在这里第一部分就是刚才说的,借助空间科学手段来探测太阳系、天体的地外生命。探测地外生命就是了,干什么说还要借助空间科学手段,我告诉各位,天文学家的本事是在什么呢,是观察,而不是做试验。天文学家的本事就是用望远镜或者眼睛,或者其他的类似物,用望远镜看宇宙,看什么,看来自天体的辐射,这辐射是广义的,包括光线,我们本事就是收集来自于宇宙跟宇宙中天体的光线,然后对它进行分析。天文学家能知道这个天体上温度多少、物理状态如何,化学成份如何,怎么运动,年老的还是年少的,所有这些都是看出来的。
  可是呢,现在我们的命题要叫科学家、要叫天文学家来找地外生命了,这下子,天文学家的本事可就真是不多了,怎么样呢,因为一上来我就跟大家说了,要想找地外生命,不能从发光发热的地方找,只能从不发光不发热的行星找,行星的辐射是反射恒星,拿太阳系来说,就是反射的太阳光,我们看月球,你要分析来自月球的光线,月球的光线90%以上都是太阳光线,你去看火星,火星上你要分析它的光线,主要它也是反射太阳光,木星也是反射太阳光,所以那些行星,你虽然能看见它,但是你从看见它来的辐射能够提供它本身的信息却少得可怜。正是由于如此,我愿意再告诉大家,一直到上个世纪五十年代之前,天文学家中来研究行星,除了行星的运动之外,其他的研究行星本源的人极少极少,为什么呢?因为大家希望你的劳动、你的科研能获得成果,花十分力量,能够获得尽量大的成果,如果你花了很大力量,得到的成果极其有限,那不是科研认可的,所以大家都是研究恒星、发光的体,研究行星的极少,这就是一直到上个世纪五十年代的现状。
  正因为这样,一直到上个世纪五十年代,所有的对于行星上是否有生命,更多的都在猜测,而且有些猜测是完全错误的,这可是有前车之鉴的,譬如说有一个前苏联的一位通讯院士,一辈子研究火星人,他的着作非常之多,但是等到空间实验到来的时候,就发现他的着作,绝大部分的着作都是毫无价值的,因为你没有这个手段,天文学家没有这个手段通过望远镜去研究不发光、不发热的天体能够得到的一个确切的科学信息。
  所以,空间试验到来后,天文学家就开始如虎添翼,用天文器材转一次天文学家就看到了有人类以来谁也没有看到的月球的背面,整个打开了另外的局面,老说有金星人,但是探测器飞到金星那儿转了一下才知道,金星上绝对是人间地狱,完全是一片高温火海。
  曾有人口口声声说火星上有运河,有运河意味着有智能生命,动物是造不出运河来的,因此火星人就应运而生,而那个形象就是大家看见的电影中的ET,但是探测器到火星近距离探测一下,就发现过去对火星的认识相当多的一部分是错误的,所以有了空间科学手段以来,对于太阳系天体,不发光天体的科研真是划开了一个新时代,最近半个世纪还不到的时间内,对于太阳系天体的地外生命研究得到了五个结论,现在我过程都不讲了,我讲讲结论。
  第一个结论:很悲感,在太阳系中,迄今没有发现任何地外生命,水星、金星、月亮、火星、木星、土星、天王星、海王星,所有的卫星在内,没有发现任何地外生命。
  第二个结论,除了地球之外,过去可能曾有过生命出现的唯一天体是火星,现在的结论就是火星是唯一一个可能出现过生命的。在座的各位有哪位愿意告诉大家,为什么把火星唯一挑出来认为有可能出现过。
  听众:火星上有水。
  李竞:火星是太阳系中唯一一个跟地球相似的,条件相似的,第一,它的昼夜跟地球相似;第二,它的年长,地球是365.22天,它是687天一年,第三,火星有四季;就是虽然每个季节都是相当于地球上的五个月,像这样的类似,其他天体上没有,再有一个,火星有大气,虽然火星大气跟地球的成分相当大的不同,但是今天相当大的不同,过去是不是也这样子呢,很多人认为,过去的条件可能比今天优越得多,再有一个就是刚才后边那位女士所提的,火星上现在认为,过去极有可能有水,但是根据现在的研究,火星上有相当于地中海的水冰,但是会不会一下子变成水呢,不行,火星上的气压、温度等条件使得火星上的水只能两种状态,一种是冰态,还有一种是气态。液态水它没有,这受条件所限制,但是过去是否如此呢,应该条件比这个优越得多。这么多的条件呢都跟地球相接近,所以,还是唯一这么接近的。因此把这个列为唯一的天体。
  再看第三个结论,第三个结论,土卫六,它是土星最大的卫星,为什么叫六呢,这是卫星的一种命名法,第六个并不等于第六大,也不等于排行第六,它的拉丁名字叫泰坦,翻成译意是一个巨神,这个卫星是太阳系中唯一有大气的卫星,在卫星这档次,绝大多数卫星现在有多少呢,大概162个,太阳系中包括月亮在内有162个,主要是木星跟土星那儿,木星跟土星的卫星都超过了六十个,在网上现在可以查到,而土卫六是唯一有大气的,主要是甲烷,假定有人能够登到土卫六上看天非常漂亮,土卫六上的天是粉红色的,上头有一个硕大的土星,但是这个画面还只能出现在美术家的画面上,土卫六因为是唯一有大气的,科学家们根据以前的探测得知土卫六的条件非常像地球上刚刚出现有生命的那个状态。也就是说三十六亿年前的地球,地球刚刚要出现生命,但是它跟地球有很大的不同,就是它比地球离太阳远得多,但是正是这样,科学家认为很有可能会在它那样一个有大气的条件下,会孕育着生命,因此,有了探测器,在2004年到达土星,这个探测器叫什么?叫卡西尼,它到达土星之后,在适当的机会扔下了一个探测器,以一个荷兰的中世纪的科学家命名,叫做惠更斯,这个探测器已经在土卫六上成功软着陆,现在源源不断地往回发送信息,发送信息告诉我们上头确实是碳氢化合物的海洋。如果真正能拿到地球上来,石油就是碳氢化合物,那个能源可就真是取之不尽了,可惜太远了,没法去开发它。
  第四就是今后探测的目标还有三个,叫做木卫二、木卫四和土卫二。
  第五个结论,小行星和慧星都不是适居天体,可能各位有人会提出来,你在这里话说得太绝了,我好像在报刊杂志上看到,地球的生命起源于慧星,四十亿年前,慧星把他们生命的种子撒到地球上来了,你的话是不是绝了,有谁可以告诉我小行星不是适居天体的理由是什么呢?
  听众:小行星缺乏地球的磁场环境,不适合人类生物物种的起源。
  李竞:这位先生回答得比我要求得多得多,我的理由更简单,它质量太小了,质量小,最大的一个小行星的直径,第一号小行星,不超过一千公里,是九百多公里,第二号就是五百多了,最大的不超过一千公里,像这样的小天体,这样的质量,它的地心引力跟地球来比可小多了。如果是一个小天体,类似于像大家所熟悉的哈雷彗星这么大小,哈雷彗星有多大呢,大概有十公里,这样的小天体,这样的一个小行星,它的质量就使得你要在上边软着陆,不是不可能,可能,可能之后会出现什么呢?好比说带一个宇航员在一个小行星,十公里级的,说再大一点的,五十公里、一百公里级的小行星,你在那儿软着陆,着陆以后宇航员出来,要想在这个小天体上,那个世界内来进行一次漫游,好,你如果不小心,你一跺脚,你可就回不来了。因为它那个地心引力不足以把你牢固在它的表面。在这样的一个弱的引力环境,不可能有生命存活,只要一风吹草动,那小天体就走了,没有一个安定的环境,生命是没有法在那儿繁衍的,因此所有小天体上的都不是适居天体。
  那么慧星又怎么也不行了呢,慧星真是有可能,是地球的生命,是由慧星首先代表的,但是带来的可不是生命,是生命的元素,是造成生命的那些基石,它带来的应该是有机分子,是分子,然后在地球这样的环境,这分子就逐渐演化,出现了生命,所以,有机分子完全有可能,地球上的是由慧星所带来的,但是慧星本身不是适居天体。
  第一部分讲完了,结论就是这样的,地球是唯一的已知有生命栖息的太阳系天体,因此要想找到地外生命不是不可能,非常吃力了,侯选目标有几个,一个火星过去很可能,得找出火星化石来,第二在土卫六上,第三还是木卫三、木卫四、土卫二。
  咱们现在讲第二部分,现在告诉你,可能不多了,希望不大了,那是不是就没有其他行星可找了呢?这个我愿意告诉大家,尽管现在天文学家确信太阳系在银河系中不是唯一的行星系,这包括了哥白尼在内,哥白尼已经确认,我们这个系统叫做太阳系,以太阳为中心,而这样的系统在我们周围绝不只我们一个,虽然天文学的进展,越来越多的天文学家相信太阳系在宇宙中绝不是唯一的,应该还有,但是天文学家没有办法找到,为什么。一直到1994年之前,未能确切地检验出任何一个太阳系之外的行星系,没有,到1994年,我们太阳系还是唯一的,尽管大家说还有,但是可是到那时候为止,找出来的只是唯一的,愿意在哪呢,原因是天文学家的工具不够,各位可能问了,你们造了这么多望远镜,越造越大,难道不能尽量做最大的望远镜去找,天文学家早就说这条路绷打算,此路不通,原因就是行星跟恒星的比太悬殊,太阳系有八个大行星,最大的是木星,木星的质量是地球的384倍,所以木星体积也非常大。我就用我最大的望远镜去看太阳,看看是不是能够搜索出来木星,我告诉你,天文学家早就知道了,此路不通,为什么呢?如果木星是一个一瓦的灯泡,那么太阳是几瓦的灯泡呢?
  同志们可能会说,往大了说,一万瓦,再大点一咬牙,十万瓦,我告诉你,不对,2.5亿瓦,这就是恒星跟行星的光度比,所以你再用光学望远镜看,旁边的星也掩盖在恒星的光芒之下了,所有用小望远镜去搜索其他的星,这个路行不通,尽管大家知道太阳系绝对不是银河系中唯一的,但是你没有手段,得找别的路,结果柳暗花明,经过几百年的探索,到了1994年,这可没有多少年,到了1994年,这个物理学家,实验物理学家发明了一种发光技术,就是一个分辨率极高的技术,天文学家立刻敏锐地看到这个技术对我们有用,结果就把这个技术搬到望远镜上来,结果当年就发现了,找出来一个恒星周围的行星,这就是1994年的时候,当年就有成果,然后1995年就把这项,找到了太阳系外的另外的一个行星系,这件事情列为1995年的十大科学进展之一,不是第一位就是第三位,非常靠前,这个方法搬到望远镜上大家都能做,因此,从1994年到2008年,已在太阳系附近,半径一百光年为止,到昨天为止是278个,今年可能又多了,就在这十多年,就发现了有将近280个恒星,有它们的行星,这里还包括织女星,织女星不是单独的一个恒星,周围有行星,因此,这下子,天文学家可就兴奋了,有这么多可以找外星人、找外星生命对象的,但是这些行星到现在为止技术还只能找到大个的,木星这样的大个的,像地球这样的小个的精度还不够,还正在努力开发希望找到像地球这样的行星,但是这个指日可待了。这是看到的找地外生命的前景,非常光明。
  这幅图是前几年做的,这个地方,把星空投影在一个二维的空间上,中间是太阳,这个半径是50光年,这个半径是一百光年,每个划圈的呢,这是一个行星、一个恒星,凡是划圈的就是那个行星有恒星,现在是将近280个了,应该慢慢地把它补满,补得更多。这就是我们的太阳系在银河系中,绝不是孤独的见证。
  花几分钟插一句话,在去年,在报刊上大家热心于此的会看到,报刊上在宣传,找到了一个地球的表兄弟,找到了另外一个恒星的行星上有水,很有可能有人,所以呢是找到地球的表兄弟了,堂弟都找到了,这件事情话说得太早了,现在呢,基本上否定了,这个是这样的图,就是发现了一个恒星,比太阳温度低多了,太阳的温度是五千多度,这个恒星大概三千度,所以要暗红得多,已经发现了,它有四个卫星,这个不是按照比例,是按照在这个位置去看,而离它从里往外第三个,这个行星认为它可能是跟地球类似,有水,有水就很有可能有生命,因此媒体就无限地往上推广,进而推之,上面极有可能有人,会出现外星人,有外星人就出现了地球人的表兄弟等等。现在呢这个基本上被否定。
  不是说这个星被否定了,而是那个条件不是适居天体,所以在这里我特别说明,过去曾经认为是有的,可能找到了一个跟地球类似的行星,这样的一个乐观的说法是媒体的过度炒作。
  国家天文台研究员李竞讲解外星人之谜
  下面是我今天讲的重点,就是天文学家怎么用他们的天文方法来探测地外文明,这个我特别说第三部分,我要涉及到UFO,天文学家找UFO的思路跟UFO爱好者完全不同,UFO的爱好者去搜索UFO,看到UFO以后看UFO是否降落,有残骸没有,是不是外星人乘着它拜访地球,就是通过UFO去找外星人,天文学家完全不这么想,我跟你举个例,在座的哪位先生想到下周六想到天津去看你的亲戚,我想正常情况下,你怎么做呢?你大概是一定不会等到星期五晚上了,叫你的儿子或者儿媳妇去到那儿给你买张火车票或者汽车票,第二天去天津,你一定不这么做,你一定会拿起手机打个电话,说我星期六要到天津拜访你,你欢迎吗,我会到这儿聚聚,你可能得到的结论是你可别来,我下周要去上海了,这太是人之常情了,你要是事先不对它有了解,你就冒失地启程,到那儿很可能碰壁,外星人同样这样,外星人要想拜访地球,一定要事先了解有没有地球人,如果这样的话,他要长途跋涉,这可不是轻而易举的事,千辛万苦到地球一看不得了,全是恐龙怎么办,拔腿往回走,整个不是全毁于一旦吗,或者到地球上一看,地球什么也没有,处在两次生物大绝灭的空档之间,你白来,因为你来是要找你的伙伴,就跟地球人找外星人一样,也许绝大多数到这样的科技文明,绝不会是到这儿来以后先跟你打一仗,我想不会是这样的,文明到这样的境界一定是友好使者。
  因此天文学家说要想找外星人,应该设法跟外星人取得通讯联系,经过通讯联系,彼此进行了了解,再说下一步,因此,就设想,外星人极有可能也在找地球人,如果外星人的科技发达到一定地步,他也会知道,电磁波原来可以运载信息,甚至于激光可以运作信息,他就采用电磁波或者激光作为信息,试探着问候,地球人你好吗,地球人你好吗?如果天上有这样的电波,我们可就会在毛毛的宇宙噪音中找出一定的规律。找出智能的信号,不管是什么语言,只要是智能信号它就不是噪音了。因此天文学家采用这个办法来试图寻找外星人,跟外星人取得联系。
  他们当前采用的工具就是射电望远镜,这是国家天文台已经建成的三十年的射电望远镜,这就叫做望远镜,这个大笊篱接受来自宇宙的无线电辐射,我们把它称为射电,射电就是无线电,英文都是一样的,但是有区别,这个东西不是电台发射的,而是来自宇宙的,所以就把这样的电波称为射电。
  这个照片虽然报刊上登过,但是大家可能没有更多地加以注意,这个是现在中国最大个的一个,直径五十米,在北京密云站,第二大的在昆明,四十米。还有两个不在这儿展示了,一个在上海,二十五米,另外一个在乌鲁木齐,二十五米,这四个射电望远镜现在任务繁忙,正在夜以继日的观察,它们来接收嫦娥一号的信息,现在大家看到的所有的嫦娥一号的图片跟科学信息,以后得到的科学结论都是这射电望远镜在接收。
  刚才说的咱们现在中国最大个的,已经建成的是五十米,咱们现在还在建一个更大个的,这是模型图,直径从这儿到这儿,最贵州,正在建设,一建成可就世界第一了,五百米。报上都登了,有个代号,叫fast,建在贵州,是贵州现在天字第一号的科学任务。大概几年之后它就要投入使用了,它投入使用之后,如果用它的一点点时间来参与搜索来自外太空的外星人,那它能收到的微弱天体世界上只有它,它能收到的最微弱的,别的望远镜可都收不到,因为它的直径最大,是五百米。
  到现在为止,这样的用这样的望远镜去搜索地外文明,什么时候开始的呢,在上世纪六十年代初,首先是前苏联的乌克兰的天文学家开始,后来世界上其他国家,我们国家因为当时没有射电望远镜,没有参与这项活动,到现在,虽然都还不能够全力以赴,因为什么呢,主要就是只有投入没有产出,这个国家不能给你这么花钱,要给你资助,结果一年最后说什么也没有探测到,明年什么也没有探测到,后年再申请科研基金,国家再给你就有点困难了,但是还是支持着,很多国家还是支持这项基础研究的,因为这是人类的重大谜团,到现在为止,全世界没有任何一个国家在全力以赴,可是还是在继续进行中,到现在只有投入,一点产出都没有,这个原因有多种多样。
  第一,选错了频率,这个没办法,因为我们得一个一个波长选,你也不知道外星人用什么波长,所以只能不断扩大波长的范围,还有选错目标了,望远镜,千千万万个可观测的对象,你对这儿很可能那儿有外星人来了。第三,就是绝对有外星人,但是外星人没有进入文明社会,它处在北京猿人时代,处在北京猿人时代的外星人你不能说他不是外星人,他没有处在文明时代,那他谈不上跟你联系。
  虽然外星人已经达到了文明社会了,达到了孔夫子的时代,绝对是高度文明,但是他没达到科技文明,没有电脑,没有射电望远镜,他还不知道万有引力定律,所以这样的情况下,外星人跟你也失之交臂,第五条在很多科普书中忽略掉了,叫做文明社会的短暂性,最后一条是距离遥远,尚待时日,很可能现在天上有很多外星人向我们在问候,但是路太远,电波得慢慢走,也许三百年以后信号能传达,也许两千年以后信号能传达,正在路上走,路上走的信号你可不能说是没有信号。
  现在我要想想文明社会的短暂性,咱们地球的年龄大概是46亿年,诞生之后10亿年第一次出现了生命,有生命的年代36亿年,为了形象化把它简化成为一年,1月1号是出现生命的一年,然后生命不久,二月份就灭绝了,三月份出现了,五月又灭绝了,然后到了12月8号,侏罗纪开始,恐龙出现,恐龙什么时候灭绝的呢,6500万年前,这时候是白垩纪终止,恐龙灭绝,在这个图中是12月25号,在这个年谱中人类什么时候出现的呢,人类是这年的12月31号下午两点,五千年的文明史出现在什么时候呢?出现在12月31号晚上11点五十九分过,因为这个年谱中一分钟是六千年,5000年不够一分钟。这就叫做文明社会的短暂性,外星人那儿正好也处在科技文明,然后到达我们这儿,如果到达我们这儿的时候我们这儿地球人正处在北京猿人时代,白来了,甚至来到这儿的时候,我们正好是西太后时代,也是白来了,只能信号长途跋涉到达我们这儿,正好我们处在科技文明时代。这就是只有投入没有产出的一个很重要的原因。这个绝对得估计到。
  最后一条就是星际路茫茫,就是刚才讲的七个只有投入没有产出,这点很多科普书上也重视不够,这是太阳系的示意图,这真是示意图,要不是示意图就不会出现这样的轨道圈了,真正情况下当然没有这样的,我再告诉大家,这个示意图无论天体大小跟天体之间的距离,都跟实际情况相距甚远,不是差一点,差多了,咱们先看看大小,如果真正按大小,刚才那图就没法画了,这个到真正的行星,大体上是合乎大小的,这是最大个的木星,蓝的是地球,这是火星、土星、天王星、海王星,太阳在这儿,要想画圈了不行,因为它的直径是地球的108倍,这才是大小按照比例了,要按照距离为比例太难画了,我给大家划了一个,咱们先用数字来代替这幅画,我们按真正的大小比例,来做模型,为了这个模型还能做,我们把太阳缩小,把地球直径的108倍这样的太阳缩小,缩成一个18.5厘米的球,搁到我这儿,地球按比例做0.17厘米,摆在离我这模型二十米开外,摆到墙后面去了,然后中间简略,摆一个木星,一缩小是1.91厘米,摆在离我104米之外,王府井大街那头,北京饭店那儿,最外边一个海王星,海王星要摆在离我这个模型六百米那儿。
  因为海王星在这端,绕到这边又六百米,所以这个模型百到天安门都难,因为那儿得有一个1.2公里的地盘才能把这个模型摆下,这就是太阳系距离的实际情况,但是这些不是我主要要讲的,我主要讲的星际路茫茫在这儿。
  我们都知道,我们地球离太阳最近的一个星是半人马比邻星,这个在南沙群岛可以看到,比太阳小,按照咱们的比例就变成了6.6厘米的一个小球,太阳18.5,它要摆在哪呢,肯定得摆在南沙群岛那儿去了,5300公里之遥,这就叫做星际路茫茫。所以很多科普书中把星际旅行数得不够,很多人说科技是超光速,你光速我超光速,但是我也告诉大家,超光速是可以有的,但是如果你的整个讨论问题的框架是在相对论框架之内,就是不许超光速,咱们讨论问题一直到现在为止,咱们所说的所有这些都是在相对论框架里谈的,它离我们多远多远,都是在这个框架,讨论问题有了前提,突然间你来了一个不一致的,那咱们的问题就谈不下去了,两个出发点就完全不一样了,所以在这里呢,还不能够谈超光速,并不是说宇宙中没有,但是讨论这个问题的时候你不能超光速,超光速得另找人谈了。
  再说我不是超光速,我比你的还厉害,我是按照霍金的时间隧道,一下子就到你那儿了,还不到一秒钟我就到了,但是我愿意告诉大家,这都是理论上允许的,但是到现在为止,没有被证明,我们可不能拿没有证明的问题作为前提假设来讨论。我们只能根据现在已经被证实的,应用已经被证实的理论来谈问题。
  关于霍金所说的时间隧道,有一点可能读者们不一定都能想到,时间隧道可是违反因果律的。时间隧道可以看到过去,因果律是什么,时间隧道是一个人从小变大、结婚、生了孩子、得病、然后不治、火花了,这个时间隧道没有火花,又回去了,一个生物体如何能够把因果关系倒过来,这个能吗?我不知道,我不敢说,我把这个问题放在这儿。
  星际路茫茫,也是我们难以完全克服的,外星人如果跟我们类似,他也会认为,星际路茫茫不是一件容易的事,因此得采取其他的方法通信联系。
  咱们举个例,织女星离我们25光年,我们刚才已经说了,近年来的探测,我们知道织女星已经有行星,我们得假定,织女星行星上面有外星人了,我们就把它叫做侄女人,织女人高科技,要想拜访地球人,坐着高速飞船拜访地球,时速比我们先进得多,我们现在还没有这样的高速,嫦娥没有,神五、神六还没有达到这个速度,它已经达到每秒30公里,以这样的高速火箭来拜访地球,他得花250000年,单程。它非常先进,它能够实现每秒3000公里的飞船,从这儿到乌鲁木齐不到一秒钟就到了,如果织女人要想坐这样的高速飞船拜访地球得花25000年。如果它已经达到十分之一光速的火箭,这样的火箭地球人坐不了,一上去整个压扁了,但是它能够克服,到达地球单程也得吃长生不老药。所以这就叫做星际路茫茫。
  首都科学讲堂现场听众
  刚才讲的都是来搜索地外文明的现在的努力,天文学家还做了一件事情,向外星人致敬,这件事情到现在为止,最有名的一件,发生在1974年,美国科学家利用在波多黎各的了一个射电望远镜,304米,就跟刚才说的我们在贵州做那个五百米,就是它的第二代,这个现在还是世界最大的,靠近赤道,搁在中美洲,不能动,但是地球在自转,因此天上有一条带,每天都要经过,它就可以研究这条带来的宇宙信息。
  在1974年做了一件事情,把它的雷达不是接收,而是发射,向外星人发射信号,发射的信号,首先我用什么语言,用英文肯定不行,外星人不行,西班牙文、中文都不行,用人类的文字大概都不行,所以当时就不用讨论,大家都说我们用计算机语言,也就是二进制的,0、1、1、0,这个是个共识,外星人要达到科技文明,一定得懂数学,因此不用讨论,就用了计算机语言,因此这个计算机语言是这样子,为了大家看得醒目,把一画黑,零变白,就是这个图,上边这个是什么呢?这是告诉外星人,我们地球人这样的数数,这组符号是告诉外星人我们地球上的氢气、氧气、氮气、氦气、硫、煤等结构,这个符号就是脱氧核糖核酸,DNA,当时1974年已经知道了双螺旋结构,就把它用上了,这是人类的一些信号,这是跟望远镜有关的信号,这组信号在1974年用雷达形式把它发出去,发给谁?正好经过它的上空有一个天体,这个天体不是单个的星,有100多万各恒星组成的星团,用望远镜看是这样的,这是广种薄收,因为我们不知道哪有外星人,所以这个团体去发射极哪怕有一个恒星,上边有外星人,而这个外星人已经达到了科技文明,那我们的目标就达到了,但它离我们地球不算近,光线要走两万四千年,因此这样一段距离,要使得光线顺利地到达彼方,光线得走两万四千年,当时调动了每个三个核电站,供给304米射电望远镜电力,发射出去,如果宇宙中有外星人,长着眼睛,看那个波长的雷达波,他会看到在1974年某一天地球突然间一闪光,从地球出来,然后往前走,将来要在两万四千年到达这个星团这儿,我们很希望,那儿的真正有外星人的收到这组信号,然后呢,他知道地球向他问候,识破了,解析了刚才那组信号的含义,然后向我们发回回音,说地球人,我收到了你的问号了,谢谢。这组信号将要在四万八千年之后我们的后代收到。我讲完了,告诉大家一些信息,今后我们还可以做哪些事情,除了科学家能做。
  先给大家看四个字母,SETI,它是搜索地外文明的英文缩写,凡是在全世界找地外文明那个领域,就叫做SETI,现在有个网站,中文名字叫《在家搜索地外文明》,由于现在有望远镜了,不断地对着天搜索,接收宇宙信号到现在为止都是噪音,希望从这个噪音里边找到规律信号,找到来自于外星人的信号,但是太多的信号,科学家来不及处理,信号积累了不知道有多少,就发动群众,这个就叫做在家搜索地外文明。到今年年初,全世界至少有32万台计算机参与,只要你屁股坐得住,然后你有台电脑,向他申请它就免费提供给你,当然得定合同,无偿给你送来信号你得处理。在这里除了美国之外,参加最多的是德国青年,中国现在参加人数,至少在浙江已经有杭高的同学参与此事了。所以我这儿提供这么一个信息,人人可以参与地外文明的搜索。
  咱们现在把UFO说一说,UFO可是有个误区,这是三个字的字头,U代表的英文是证认,我这儿有一个东西,不知道是什么东西,经过研究是块电子表,这个过程叫证认。如果证认不出来,就叫做未名飞行物或者不明飞行物,未名飞行物不能叫飞碟,为什么?未名飞行物是你研究了半天只知道是飞行物,而不知道是什么,飞碟是已知飞行物。你已经知道它是什么了又叫未名,语言上就逻辑不通。因为把UFO跟飞碟划等号是错的。
  二十世纪四十年代以来,已经大概举报了五十万例,大多数的都证认了,变成了已知飞行物,但是依然有五万例不能证认,因此UFO的存在是事实,需要各行各业的科学家和公众研究,希望在我们这一代甚至不久的将来把UFO之谜搞清楚,但是UFO不等于飞碟。
  最后一个,回答两个提问,一个问题就是是否有外星人光顾过地球,结论已经有了,1947年有一个Roseville事件,这是美国的一个空军基地,是保密基地,在这个基地内,曾经在1947年,周围的村民看见天上掉东西了,不明飞行物像人一样降下来,但是每逢这个东西出来,大兵出来就把东西圈上了。因此有人认为美国空军在搞鬼,一定有外星人在降落,而且谣传越来越多了,就是不仅神秘,东西掉下来神秘,而且那个兵营里的医生、护士长跟村民都很友好,但是有时间会发现这个医生怎么不见了,想接生了想找护士长也找不到了,大家都说这些人大概都中邪了,一定是受了什么污染了,消失不见了,这件事情在许许多多的书上确切地证明了,在美国曾经有过外星人光顾。但是到了上个世纪末,这个兵营解散,到一定年限,所有的档案都公布了,公布以后大家一看太扫兴了,大家都知道,咱们要是定型一个汽车,一定要定型之前做一些强度的破坏性实验,无人驾驶的汽车高速撞墙,撞完以后车子也烂了,打开看看大梁怎么断的,气囊怎么断的,它也是在实验飞机的材料,弹出来的逃生系统是不是灵,做一系列的跟飞行有关的实验,既然是保密单位怎么会告诉你啊,再有医生从这个地方调动到保密的地方去了,干什么要大张旗鼓地宣布呢,所以就是一个保密的军事基地,弄得这个事件神秘了半个世纪,最后单位撤销真相大白。
  再说一个事情,1995年,有一个有名的外科医生解剖了一个外星人,从外星人那儿掏出了东西,这个我没有看过,但是我看过图片,到了本世纪初,这个医生出来说,这是他看了一个大玩笑,那个手术台上躺着的外星人儿子装得,身上涂成黑糊糊的,为什么会掏出东西呢,太容易了,变魔术的还能掏出鸽子来,完全是一个玩笑,居然变成了全世界流行的电视片。所以要相信这些报道,那你可真是上当了。
  所以我有个结论,地球上没有一处现存结构和遗存,只能用外星人造访过才能解释。无论是埃及金字塔、还有秘鲁金字塔,你都不能说,只能用外星人解释,之所以这样,主要的原因是文字记载缺失,大家可以想像,为什么关于所有的世界上这样报道都是未解之谜,唯独我们的未解之谜非常少,是我们有二十四史、甲骨文史,如果没有这个记载,很可能长城的选址就成了外星人给秦始皇做得定位,那时候怎么会地球知识、地震知识掌握得那么好,我们有二十四史,中国的能工巧匠就凭经验阅历能选出来这个地址。
  我说没有现存的,我可没有说地球上根本没有来过,因为地球是一个活跃的天体,有沧海桑田,有大气环流、火山运动,正是由于这样,我们现在的地貌只能表现在譬如说五万年之内的,更久的已经漫散了,沧海桑田了,你说它来过你没有证据,因此我只能用有证据的来说,如果来过的话你拿出证明来。
  我再告诉大家,至少在美国有一个奖项,奖金是一百万美元,是你拿出证据来,告诉我,这是来自于外太空的,要经过科学家鉴定,到现在为止这个奖项是空的,没有人敢来领,因为他经不住科学鉴定。
  最后一个是否有外星人造访过太阳系,这个事情可是在过去二十年内是件大事,在1976年,有两个探测器飞上火星,叫海盗一号、海盗二号,1976年这两个探测器各带着设想器材飞上火星的时候不断照片,火星在自转,因此照照照就把火星照全了,然后把照片传回来,科学家根据照片编成火星地形地貌图,就这么个用处,当时传回来的图片有一张是这样子,某一个经纬度的地形是这样的,这就引起了轩然大波,怎么看怎么像人脸,你要说不是人脸,那它是什么?你没有办法反驳他,因此他就叫做火星人面像,媒体推而广之了,然后说这是外星人造访过火星,然后在火星上做一个地表,我们到了火星了,你下次来时可以在这儿着陆,当然很合理,所以在1977年就变成了世界上所有的报纸的重大的头条消息,变成了曾经有外星人造访火星的强有力的证明,一下子过了二十年,刚才是1976、1977,到了1997年,又有探测器升空了,叫火星探路者,依然有摄像器去拍照,还是这样的,一路拍照下去,大家说这不是重复劳动吗,非也,它不重复,由于这时候经过了二十年的科技进展,它的摄像器的分辨率提高了,譬如说你当年那个摄像机是一百万象素,我现在呢是一千二百万像素,当年能看见的,譬如说我看见的火星上最小的结构是一个球场大小,而二十年之后呢,我看见的就是一个球场上的卡车大小,如果说二十年前看见的是这球场上的卡车的大小,那现在我告诉你,我现在能看见球场上卡车的车牌号,这就是二十年的科学进展,再进行拍照,同样的经纬度,传回来的照片可是这样的,完全是一幅山峦,可能有的公众说了,你大概又骗人吧,它难道就是它吗,如果不信再看一找张图,这是二十年前的,这是二十年后的,我再挑一张二十年后的,但是选的太阳的角跟它的角度正好的,说还是不像,再看去年的一幅图,是英国的火星快车拍的,这不是一个山吗?所以对于天文来说,一定且莫抱着眼见为实作为最高标准,如果你确信眼见为实,你就会认为月亮跟太阳一边大,所以要透过现象看本质,刚才看见的仅仅是由于你的分辨率不高,你上了眼睛的当了。
  我今天的报告完了,谢谢大家。
  听众提问
  主持人:我相信今天现场的每一位听众都会觉得自己非常有耳福,非常幽默、深入浅出的报告会,尽管破解了很多未解之谜,但是我心里还是有一个小小的遗憾,我本来是盼望着能够看到的一个外星人的形象,接下来李老说了,要有礼物送给大家,还有大家提问的时间。
  李竞:我今天推荐四本书,还有一本比较另类的书,我是天文物理出身,爱好是天文,职业也是天文,但是我爱好天文的同时还有个爱好,也是变成了终身的爱好,就是古典音乐,所以我这儿希望介绍这么一本书。
  下面我讲为什么提供这五本书,第一本《1000个宇宙之谜》,有三百多个问答,这本书是老少皆宜。作者是张明昌,考上了南京大学的研究生,没有读就文学大革命了,他的着作非常多,像这样类似的,有一千个天文之谜,很多想知道的问题都可以从中找到。
  火星上最大的大峡谷是什么名字,都可以找到。还有人想知道什么叫二次崛起,上面知道。月球上有几个中国天文学家的名字,也可以知道。
  第二本书是《天文馆的秘密》,2005年出版。专门适用于少年儿童。
  第三本是唯一的一本翻译过来的图书《剑桥天文爱好者指南》,是着名的科普作家李元写的,今年刚出的。
  第四本是专业的《天文学新概论》,第三版,作者苏宜,成为是我的同时,天津南开大学的教授,现在还在讲课。书的第一版是2001年,到2005年一下出了三版,这里谈的都是扎扎实实的、清清楚楚的天文现象跟它的理论。
  最后一本我希望大家看了能够得到一些艺术享受,作为叫李近朱,中国音乐学院的毕业生,现在是CCTV的高级编辑,做了好几本天文邮票的书。谢谢大家!
  主持人:现在已经有朋友准备提问了。
  提问:我们现在有个问题是一个是有没有外星人生存的条件,按现在的检测来说是没有这个条件,因为生命的条件是阳光、空气、水,但是从你讲的现在探测的手段,一个是发射探测的卫星,那么信号多大的速度,能发射那么远的距离,所以我觉得我们发射火星的信号能不能发到?
  李竞:因为现在咱们所有的信息的运载工具,用的是电磁波,电磁波就是走的速度跟光速一样。
  提问:我以前看科普书,经常看到太阳在膨胀,那么若干年之后,太阳可能把水星、金星全部吞灭,而且木星有可能成为另外的一个太阳。
  李竞:他提了两个问题,一个是太阳的生老病死。一个就是恒星演化,太阳一定会死,地球不是一个活跃天体,不是一个能源,谈不上活跟死,而太阳是不断消耗它其中的能源,变成我们看见的光和热,它的能源就是热核反应,四个氢变成一个氦,它每秒钟丢失的氢六十亿公斤。不但地消耗它的氢,消耗它的内部的质量。消耗是45亿年了。这样维持下去,维持三十亿年。还不显什么,但是什么都在变,它质量在不断缩小,这就影响了地球围绕它在转的所有的东西。因此在这样的情况下,质量不断地缩小,引力就变得小,实际上咱们太阳系的所有的行星都在慢慢地远离它。但是远离的程度你根本感觉不出来,譬如每年变五厘米,你完全感觉不出来。
  这是地球在不但地远离太阳,是由于太阳的质量在减少。
  刚才说太阳岛最后怎么样呢,最后由于它的不但地把里面的氢变成氦,结构失衡,它整个不平衡了,太阳的不平衡表现在哪呢,内部的质量控制不了外部了,外部就膨胀,外部膨胀是由于内部的质量改变了,所以外部的膨胀,太阳变大,逐渐变大,太阳变大可不得了,个大了,热的层离我们越来越近及首先把水星吞没,最后把地球吞没,你感觉不出来,因为密度太稀薄了,几乎跟真空一样,但可是热的,地球到不了这个时候,水星已经波及了的时候,地球上所有的海洋就消失了,所以人类应该早在这之前另找安居的地方,但是大家不要太操心,三十亿年,恐龙才称王称霸了1.6亿年。但是这样的宇宙规矩不可避免。
  第二个问题就是木星会不会变成恒星,我斩钉截铁地说不会,为什么不会,它的质量使得它内部达不到那样的密度跟温度,它的热核反应发动不起来,因此永远不会变成发光发热的东西。
  六岁小朋友:爷爷,太阳膨胀以后会不会爆炸?
  李竞:这个小朋友的问题问得很好,太阳会膨胀,但是太阳没有资格膨胀,太阳的死是平稳的结构失衡,外部散掉,里面收缩,但是太阳变成不了行星,变成不了把整个外壳炸掉,这样的事件太阳不会,因为太阳的质量不够,凡是要超行星爆炸的有个条件就是大质量恒星,必须至少超过八个太阳质量才可以。由于内部快速的反应,所以激烈的活动下,变得更激烈,使得突然间炸掉,而太阳是缓慢地死去。不会爆炸。
  提问:百慕大曾经有一段谜炒得比较热,现在又少了,请李老师说一下情况怎么样。
  李竞:关于百慕大之谜现在没有解决,因为它那个地方的结构跟其他地方不一样,好像是长了个瘤子一样,这个应该是地质结构不均匀的结果,是个深的海沟,至于传闻,到那儿以后会突然间所有的失衡了,完全可能。
  百慕大下面的地质结构就会使得突然出现某种类似于磁暴性质的反常,这样会造成航行的仪表失衡,这个现在看来是不能推到外星人,推到外星人结果并没有解决。
  主持人:谢谢李老,刚才李老给我们解答了很多问题,今天的首都科学讲堂就到这里,谢谢大家!
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