外星文明能從多遠探測到我們？

研究揭示，擁有當前地球技術的外星文明可以在很遠的距離探測到我們的技術信號。

在過去的幾十年裏，人類逐漸意識到，如果我們在宇宙中發射無線電信號，那麼其他外星智慧生命(ETI)也可能在做同樣的事情。這一認識促成了“尋找外星智慧”(SETI)項目的誕生。雖然現在看來這似乎是顯而易見的，但在當時卻是一個重大發現。於是，我們建立了無線電天線，開始掃描天空。

然而，這引出了一個顯而易見的問題：假設存在其他外星智慧生命，它們能多容易探測到我們的無線電信號和其他技術信號呢？

或許在銀河系的某個角落，存在着一個類似於我們的初級太空旅行文明。它們可能也有自己的初級SETI項目，利用無線電望遠鏡陣列掃描天空，尋找其他技術文明的跡象。如果真是這樣，它們能從多遠的距離探測到我們的技術信號呢？最新的研究正在探討這個問題。

這項研究題爲《地球探測地球：以當前技術，地球的技術信號羣能被探測到多遠？》，發表在《天文學雜誌》上，主要作者是Sofia Sheikh。她是SETI研究所、賓夕法尼亞州外星智慧中心和加州大學伯克利分校突破聆聽項目的成員。

早在1899年，尼古拉·特斯拉就提出與其他星球上的生物通信的想法。他甚至認爲自己接收到了來自火星的信號。20世紀初，古列爾莫·馬可尼也聲稱聽到了來自火星的信號。這些潛在的信號引起了廣泛關注，以至於1924年火星最接近地球時，美國甚至推動了“無線電靜默日”，以便更好地探測來自火星的信號。

如今，我們知道這些信號其實來自我們自己的火星探測器和軌道器。儘管如此，尋找來自其他世界的無線電信號的基本想法已經深入人心，人們開始更加認真地對待這一課題。

1971年，NASA提出了“獨眼巨人”計劃，打算建造一個由1500個無線電天線組成的陣列來掃描宇宙信號。雖然該計劃最終未能獲得資助，但它爲現代SETI奠定了基礎。

假設其他文明也經歷了類似的發展歷程，並正在掃描天空尋找信號，那麼在加州大學伯克利分校天文學系的Sheikh和她的同事們的最新研究中，他們試圖瞭解這些文明如果擁有與我們2024年相同的技術，能否探測到我們的技術信號。

人類使用不同信號尋覓外星文明的時間

“在SETI中，我們不應假設其他生命和技術與我們完全相同，但量化‘我們’的技術含義可以幫助我們更好地理解SETI的搜索。”研究合著者Macy Huston說。

這項研究的重要性在於，許多類似的研究都在尋找更先進的外星智慧生命，即那些在卡爾達肖夫等級上更高的文明。然而，這需要大量的技術推測。而在這篇論文中，研究人員將目光投向地球，只考慮與2024年地球技術水平相當的傳輸和探測方法。

一切歸結爲一個簡單的問題：擁有我們當前技術的外星智慧生命能否探測到我們的技術信號？如果答案是肯定的，那麼它們會探測到哪些信號，又能從多遠的距離探測到呢？

研究人員考慮了多種不同類型的技術信號，包括無線電傳輸、微波信號、大氣中的氮氧化物(NO2)、衛星甚至城市燈光。他們採用了理論和建模相結合的方法，並聲稱自己是首次綜合分析這些技術信號，而不是分別研究。

“我們的目標是讓SETI回到‘地球’，思考一下我們在地球技術信號和探測能力方面的真實水平。”Huston在新聞稿中說，“在SETI中，我們不應假設其他生命和技術與我們完全相同，但量化‘我們’的含義可以幫助我們更好地理解SETI的搜索。”

想象一下，一艘來自這個假設的、技術水平與我們相當的外星文明的太空探測器正向我們飛來。根據研究人員的說法，它首先探測到的技術信號將來自我們用於探測潛在危險小行星的雷達系統，比如已經停用的阿雷西博射電望遠鏡發出的信號。這些信號可以在距離地球約12000光年的範圍內被探測到，這個距離大約相當於蝌蚪星雲的距離。

這艘假設的太空探測器需要飛行很長一段距離才能探測到我們的下一個技術信號。當它距離地球約100光年時，將探測到NASA深空網絡用於與太陽系外探測器通信的信號。100光年的距離大約相當於南魚座最亮的恆星南魚座α的距離。

當外星飛船距離我們約4光年時，也就是距離我們最近的恆星比鄰星的距離時，它將探測到激光、大氣中的氮氧化物排放以及LTE信號。

研究還揭示了我們自身技術信號的增長趨勢。根據作者的說法，這凸顯了“人類對地球影響的日益複雜性和可見性”。

這項研究也表明，儘管SETI社區內部有一些質疑，但專注於無線電波的搜索可能是明智的。“在這個框架下，我們發現地球的太空探測信號在探測距離上相差13個數量級，其中間歇性的天體目標無線電傳輸(即行星雷達)比其最近的非無線電競爭對手遠1000倍。”研究人員在論文中寫道。

研究人員還指出，我們可以開始理解外星智慧生命可能根據我們的技術信號對我們做出的推測。這也可以作爲一面鏡子，讓我們反觀自身。“外星智慧生命可以根據我們無意中發出的技術信號推測我們的文化、社會、生物圈等，思考這些可能的推測可以幫助我們審視自己在銀河系中的形象：我們如何社會組織，如何與周圍世界互動，如何感知和體驗事物，甚至可能揭示我們所重視的東西。”研究人員在論文中解釋道。

例如，它們可能會正確推測出我們的物種沒有生物學上探測無線電信號的能力，否則我們的世界將充斥着難以想象的嘈雜信號。或者，它們可能會反向推測。“相反，我們對無線電波的依賴可能會讓外星物種懷疑我們是否能夠生物學上探測到它們！”研究人員寫道。

正如所有與SETI和技術信號相關的事情一樣，我們仍然充滿疑問。然而，通過“地球探測地球”的範式，Sheikh和她的合著者至少爲我們提供了另一種方式來探討我們最根本的問題之一：我們是孤獨的嗎？