银河系的灯塔:科学家更新了人类要发送给外星人的信息

这条新信息真的很酷。但我们需要认真讨论一下,我们是否应该尝试与外星人联系。
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一个国际科学家团队制定了一个更新的二进制编码信息,希望最终可以传输给我们银河系里的外星人。 它充满了细节,包括人类的化学成分、地球地图,甚至我们在银河系中的精确位置。 可能会出现什么问题吗?
它被称为“银河系信标”(BITG)消息,是1974年阿雷西博(Arecibo)消息的更新版本。事实上,自从科学普及者卡尔·萨根和 SETI 先驱弗兰克·德雷克向外星人发出著名的信息以来,已经过去了近50年,因此,考虑到自那时以来数字技术的许多进步,这次更新是很有意义的。一篇描述这一新信息的论文最近被上传到 arXiv 上,目前正在等待同行评审。
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上图:1974 年的阿雷西博信息。
据研究人员介绍,这一信息首先传递了基本的数学和物理概念,以“建立一种通用的通信手段”。研究人员包括来自美国宇航局加州理工学院喷气推进实验室的天体物理学家乔纳森·江。从那里,一串一串的 0 和 1 继续描述着地球上生命的生物化学组成,我们在银河系中的位置,以及我们的太阳系、地球大陆和人类形态的数字化视图。除许多其他内容外,还包括邀请外国人以实物回应。
在他们的论文中,天体物理学家乔纳森·江及其同事还解释了传输信息的最佳方式,以及我们应该在银河系中的何处引导无线电信号。该团队建议,使用中国的五百米口径球面射电望远镜(FAST)和加利福尼亚 SETI 研究所的艾伦望远镜阵列来完成这项任务。参与新论文的机构包括 SETI 研究所、剑桥大学和北京师范大学等。
“银河系信标”(BITG)消息是1974年阿雷西博消息的一大进步,阿雷西博消息是第一次真正尝试与外星人联系,并提醒他们我们的存在。最初的信息清晰、简洁、切中要害,但以今天的标准来看,这是非常基本的。阿雷西博的信息传递了数字1到10、关键元素的原子值、DNA的表示、人体简笔画、太阳系的示意图(当时,冥王星被显示为一颗行星),以及阿雷西博射电望远镜的基本示意图。
俄罗斯科学家在1999年和2003年也做了类似的事情,一系列的项目被称为“宇宙呼叫”。这种联系外星人的努力被称为“主动 SETI”或“METI(向外星智慧生物发出的信息)”,后者是由已故的俄罗斯科学家亚历山大·扎伊采夫创造的。最近的一次尝试是在2017年,当时一个电子音乐节的片段被发送到大约12.4光年外的一颗红矮星上。
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上图:信息的第一张“幻灯片”(左)传达了人为性(即一串素数,它不是自然发生的)和阅读十进制系统的快速课程。
BITG 开发人员使用最初的阿雷西博(Arecibo)公式作为构建更新消息的种子。然而,阿雷西博的信息就像一张星光明信片,而新信函却是一个名副其实的PowerPoint演示文稿。事实上,一个关键的目标就是尽可能多地整合相关信息。显而易见的挑战是,在没有共同语言的情况下设计一种交流系统。
科学家们写道:“虽然人类的数学概念可能无法被 ETI(外星智慧生物)所识别,但二进制可能是所有智慧生物的通用概念。二进制是最简单的数学形式,因为它只涉及两种对立的状态:0和1、是或否、黑或白、质量或空白空间。”
通过选择二进制代码,科学家们转向了一个关于外星人的不可剥夺的事实:他们和我们生活在同一个宇宙中,因此受到同样不可改变的法则的制约。假设外星人在数学、物理、物质的基本元素等方面也发现了类似的东西,这也是相对合理的。
作为对话的基础,乔纳森·江和他的同事们选择用一系列质数和十进制快速课程来启动这一信息。从那里,研究小组传递了元素周期表中的常见元素、DNA结构,甚至是信息本身的日期戳 —— 这一壮举是通过使用中性氢的自旋翻转跃迁而实现的。这条信息还通过将我们的位置指向可能为外星天文学家所知的一组突出的球状星团,来传达我们在银河系中的位置。还包括邀请外星人回传讯息,以及我们首选的无线电频率。
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上图:一张显示人形的幻灯片。
所有这些信息被打包成13个部分,由204000 bits(25500 bytes)组成。你可以把整个 BITG 信息放进一个过时的5.25英寸软盘上,而且还有足够的空间。
可以想象,对于外星人来说,这一信息将是纯粹的官样文章。它们可能无法像我们一样感知一串一串的 1 和 0,尽管外星人很聪明,但可能也无法解释我们的图像,这可能是由于认知、感知甚至文化差异。
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上图:地球在太阳系中的位置。
该研究小组表示,中国和北加州的射电望远镜将需要进行修改,才能以传播的无线电波的形式发送信息。他们补充说,一年中这样做的最佳时间是在3月到10月之间,因为地球和太阳的角度是减少干扰的最佳时机。被选中的目标是一个距银河系中心13000光年的同心环,这个位置最近引起了 SETI 科学家的注意。
这让我们想到了一个显而易见的问题:考虑到潜在的风险,我们真的应该这么做吗?我们对外星人的行为、道德和动机一无所知,但这条信息可能是故意提醒他们我们的存在。以下是这篇论文的作者对这个问题的看法:
反对继续交流的论点已被探索并记录在案:ETI(外星智慧)会是和平的吗?即使是,人类的本性是否意味着与外星人的战争是不可避免的,可能导致另一个有意识的种族的灭绝? 然而,从逻辑上讲,一个物种如果达到了足够复杂的程度,能够通过宇宙实现交流,那么它也很可能在自身之间实现了高水平的合作,从而知道和平与合作的重要性。
在这里,作者们犯了重蹈覆辙的错误,即外星人必须是仁慈的,否则他们就不会存在了。事实上,我们并不知道这是真的。我扭曲的想象力可以设计出一系列场景,在这些场景中,先进的ETI(外星智慧)尽管有恶意的倾向,仍然存在,从冬眠的狂暴探测器到执行清除银河系任何潜在威胁任务的人工智能独行侠。ETI 可能不像我们希望相信的那样,有意识和自我反思。
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上图:加利福尼亚北部的艾伦望远镜阵列。
为此,作者们明智地表示,有必要进行公开讨论,目标是在这个问题上达成“最大限度的知情共识”。考虑到这些未知因素以及 METI 可能带来的生存风险,国际社会究竟应该如何达成这一共识尚不清楚。我不确定成本效益分析是否能通过嗅探测试,但我真的认为需要进行一次对话。探测外星人,与他们交谈,参与技术和文化交流,可以把我们的文明和我们的物种提升到甚至想象不到的高度。
需要指出的是,人类文明一直在广播,尽管微弱,但自从我们第一次开始发射无线电波以来,它就存在了,所以“猫”很可能已经从袋子里出来了 —— 至少在我们不断膨胀的无线电波所触及的广阔空间里。就我个人而言,我不相信 METI 信号会到达 ETI,因为我对费米悖论和大过滤器持有非常悲观的观点。
尽管如此,我还是很赞赏科学家们为外星人设计的这个新信息,但在我们做出鲁莽的举动之前,我们要确保进行一次有意义的对话。对着宇宙大喊大叫也许不是什么好主意。
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