第四节　探索银河系

银河系是一个直径大约是10万光年的盘状星系，主要由恒星、气体、尘埃等物质组成，年龄在100亿到150亿之间，包含的恒星数目大约是一两千亿颗，其中有几十亿颗恒星与太阳非常相似。天文学家推测，在所有的恒星中，至少有几千万颗恒星拥有自己的行星，而这些行星中有几百万颗拥有适宜生命存在的环境。既然生命是由上帝创造出来的，而不是在自然条件中形成的，那么，银河系中至少有几万个行星上存在生命。保守地说，银河系中至少存在几百个拥有智慧生命的高级星球。

某些人认为，在漫长的150多亿年中，如果有一个星球上存在着智慧生命，而且拥有高度的文明（拥有通信技术和星际航行的能力），那么，在5000万年到1亿年的时间内，无论是智慧生命还是文明都会传播到整个银河系中——从一颗恒星上传递到另一颗恒星上。不过，当天文学家观测银河系时，从来没有发现哪个天体上拥有大量智慧生物，而且没有充分的证据显示外星人拜访过地球。

现在，探索太阳系之外围绕着恒星运行的行星，依然是一件艰难的事情。虽然天文学家早就意识到，长期观测某颗恒星的运行情况，研究它是否会出现摆动现象，可能会发现围绕着它运行的行星。不过，现在探测地外行星系统的技术很不完善，而且观测恒星的运动是寻找行星的间接方法。直接方法是通过行星的图像和一定的范围确定行星的准确位置。1983年，第一颗红外天文卫星IRAS发射成功，后来传递回来一条重要的宇宙信息：明亮的织女星周围存在着一些固体块状物质，尽管这些物质的温度非常低。天文学家推测，这里可能是一个“太阳系”在缓慢形成，那些块状物质是一些行星，而且正处于凝聚过程中。如果自然环境适宜生命的存在，那么，这些行星上可能会出现外星人。

绿岸公式

1991年11月，在美国西弗吉尼亚州绿岸镇的国立射电天文台举行了一场学术研讨会。著名的天体物理学家德雷克提出一个方程，后来被人们叫做“绿岸公式”，这是第一次尝试着对地外智慧生命进行定量分析。

“绿岸公式”的表达方式是：N=R×ne×fp×fl×fi×fe×L。在这个公式中，N表示银河系中能够观测到的文明星球的数量，它是由等式右边七个数字的乘积决定的；R表示银河系中与太阳相似的恒星的形成率，也就是每年可以形成的类似太阳的恒星数目，因为只有像太阳这样的恒星才可能形成智慧生命；ne表示在拥有自己行星的恒星中，生态环境适宜孕育生命的行星的平均数量；fp表示“好太阳”的数目，指的是光度稳定、能照时间长、能够满足形成智慧生命所需条件的恒星；fl指的是已经出现生命的行星在可能出现生命的行星中的比例；fi表示拥有智慧生命的行星的数目，因为低等生命不容易演化成智慧生命；fe指的是在拥有智慧生命的行星中，已经拥有先进文明的行星（能够传递星际电磁波）的数目；L表示拥有先进文明的星球的平均寿命，因为只有长时间发展的文明星球才会进行星际互动。

“绿岸公式”等号右边是七个数的乘积形式，但现在还不知道这些因子的具体数值。在“绿岸公式”中，有些因子能够用近似值表示（如R），有些因子是主观数值（如L）。有些学者说，除了L之外，其余因子的乘积表示银河系中能够检测到的文明星球的概率，从而得出结论，银河系中的高级文明星球的数目在40万～5000万之间。曾经，美国著名的科普作家阿西莫夫提出了一个公式，这个公式与“绿岸公式”非常相似，他推测银河系中的文明星球大概是53万颗。

“奥兹玛”计划

20世纪60年代，美国西弗吉尼亚州西部的绿岸镇附近的国家射电天文台试图接受文明星球传递的无线电信号。1960年4月11日正式启动，这项计划的组织者是美国射电天文学家德雷克，这项工作的名字是“奥兹玛”计划。在神话中，“奥兹玛”是一个很难到达的遥远地方，一位叫做“奥兹玛”的公主居住在那里。于是，“奥兹玛”这个名词可以表示“搜寻遥远的地外文明”和“寻找外星人的信息”。

天文学家通过一台口径是26米的射电望远镜，利用21厘米的波长接收信号。这个波长有着一定的含义。不过，我们如何推测外星人使用的波长呢？物理学家认为，宇宙中含量最多的元素是氢，根据常理推测，智慧生物都非常熟悉氢元素。21厘米的波长恰好是氢原子发出的微波波长，它是宇宙间的生物研究得最透彻的，而且是被运用得最熟练的。

首先，德雷克等人通过射电天线对恒星鲸鱼座中的τ星进行研究，这是一颗类似于太阳的恒星，它与地球之间的距离大约是11.9光年，但最终毫无收获。后来，他们开始研究波江座中的ε星，开始时接收到一个无线电信号，这个信号的强度是每秒钟8个脉冲，10天后再次接收到了这个信号。不过，这不是“外星人”传递过来的信号。“奥兹玛”计划进行了3个月，但始终没有任何收获。虽然如此，它依然代表着人类寻找地外智慧生命的起点。

关于接收到外星人信号的各种困难，德雷克教授说：“我们要研究整个天空，类似于大海捞针，即使是通过阿雷西博那样强大的望远镜，依然需要探测2000多万个方向。”不过，一直到现在，我们只是监测了地球附近的几千个星球而已，而且频率范围非常有限。

1985年，美国哈佛大学天体物理学家保罗·霍洛威茨等人进行了一项寻找外星人的新计划，这项计划的名字是“太空多通道分析”（META）。他们用800多万个不同频率进行自动化探测。不过，随着波动的大量增加，工作量猛然增多，覆盖全天一次需要的时间长达200天～400天。在这项计划中，美国、苏联、澳大利亚、加拿大、德国、法国、荷兰等国家先后加入。

在“奥兹玛”计划之后，国际上已经出现了多种探测地外智慧生命的计划。大家有了这样的意识：类似于地球上的人类，地外“太阳系”中很可能会形成生命，所以探测目标应该是类似于太阳的恒星；射电望远镜能够观察到的最佳频率范围是1000兆赫～10000兆赫，此时的本地噪音最小，所以外星人可能利用这个波动进行星际互动。如果想要探索其他星球的信息，应该选择通过光速传播的电磁波。遗憾的是，所有努力都是徒劳无功的，我们没有接收到任何地外星球传递出来的与生命相关的消息。