@ 2015.09.27 , 00:15

斯诺登在监听外星人问题上错在哪里?

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在2013年泄露NSA机密的前合同工爱德华·斯诺登现在越来越关注一个奇特的主题:外星人。

在接受天体物理学家Neil deGrasse Tyson的播客采访中,斯诺登提出外星人通讯可能如此之加密,以至于企图偷听外星人的人类根本就不知道他们听到的不是噪音。在通信发展中只有在一个小窗口期里未加密信息才是常态,斯诺登说。

“因此如果你有一个外星文明在试图聆听其他文明,或者我们的文明试图听到外星人,在他们社会发展中只有一个短暂时期,他们的所有通信会通过最原始最不受保护的手段发送,”他说。

但那些对外星人接触坚守希望的人可以松一口气了:专门在宇宙中寻找生命的SETI研究所科学家们说,人类当前的外星智能搜索并不依赖能读懂的信息,真正的狩猎目标,是媒介。

“我们并不是在寻找消息,SETI研究中心主任Seth Shostak说,“我们正在寻找能告诉我们某人拥有一个发射器的信号。”

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信号收到

公平地说,斯诺登是在即兴谈论一般的加密,他不大可能预期到会聊外星人,或者是对SETI如何演进做过深度研究。

但Shostak说数据加密不是重点,到目前为止,绝大多数搜寻外星信号都使用无线电波,这是基于这样的理论,无线电是一种相对简单且廉价的方式来通过遥远的太空传送信号。

SETI研究所使用强大的射电望远镜在地球上搜索窄带信号,换言说就是集中在收音机刻度盘一点上的信号,Shostak说,许多自然物体都会发出噪音,但就科学家们所知的,能发出窄带信号的只能是一个发射器。

因此,聚集频段的信号就像飘摇的旗帜,指示“嘿,那里有一个造得出无线电发射器的人,” Shostak说。消息本身如果被很好地加密,可能与噪音无法区分,但它仍然果断是一个消息。

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窃听外星人

在他的评论中,斯诺登接着表示,如果人类串台听到外星人自己之间进行的通信——如果人类收到外星人版本的电话通话或电视广播——它可能被加密地如此之好,以至于它在自然宇宙的无线电啾啾声中是不可见的。

但这情况可不一定,Shostak说,因为即使是一般的广播信号也会有人类可能会留意的窄带成分。

目前,这个问题基本没有实际意义,偷听并没有指向地球人的广播的技术根本不存在,在SETI研究所负责星际信息撰写的研究员Doug Vakoch说。(是的,这意味着他负责思考如何跟外星人交谈。)

“即使是我们流进太空的无线电和电视信号,如果是在地球以外最近的恒星系统,我们也探测不到,” Vakoch说。

再过几百年,技术可能会发展到足够在远得不可思议的距离上进行窃听,Vakoch也就是说,斯诺登关于加密的猜想可能在千百年后对寻找外星生命的人们成为问题。

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但加密并不是地球人偷听中的最大挑战。

“如果一个文明要隐藏自己的身份,它甚至不必担心加密,”Vakoch说,“如果你看电信业在地球上的发展,我们在过去一直很喧闹,我们有很多电视和广播进入太空。现在,当我们转向光纤或卫星通信,进入太空的泄漏就更少了。”

因此,如果一个先进文明正在寻找我们,它确实只有一个短暂的窗口来这样做——无论加密与否。这意味着任何无意收听到地球人或者主动来联系我们的外星人很可能已经收听和发送了数千,甚至数百万年,否则,地球人和外星人就太容易在浩瀚的时间和空间中互相错过了。现在,最好的希望还是寻找机智的外星人故意直接发送给我们的消息,Vakoch说。

与E.T. 交谈

如果外星人要发送一条直接消息,他们很可能会花些心思考虑它可能如何被阅读。人类当然这样做过。

1974年,科学家从波多黎各的阿雷西博天文台的射电望远镜向太空发送了一条无线电消息。这条“阿雷西博信息”是一个1,679比特的3分钟数据广播,可以被重构为73行、每行23个字符的示意图,看上去就像是雅达利游戏里的什么东西。事实上,它代表了数字1到10、地球上几种重要生命元素的原子数、关于DNA的信息、表示人体形态的信息、太阳系的图形,以及发信望远镜的图形。

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科学家们慎重撰写了该信息。Vakoch说,只有两个数字可以相乘得到1,679,而且两者都是质数(73和23),这应该能给一个机智的外星人提示消息的长宽。(如果他们已经弄懂了无线电波,他们可能也懂一些数学,Vakoch说。)外星人仍然可能对消息的内容困惑不解,但他们能在正确重建的图像中看到对称的形式,让他们知道这样的打开方式是正确的。

“我们想做的是反密码学,” Vakoch说,“我们要创建一个尽可能容易解码的消息。”

理想的太空信息也会是反效率的。Vakoch说,你要使数据冗余并引出对话,而不是以一个很小的形式只发送数据一次,这样你的收听者就会有某种方式来检查他或她(或它)的工作。冗余也有助于纠正在长距离传输过程中可能发生的任何错误。

“Neil deGrasse Tyson和斯诺登之间那次交流中真正的好事是,它提出了关于我们为什么以及如何对信息进行编码的一个整个问题,” Vakoch说。

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寻找生命的其他方法

虽然当前无线电仍然是最廉价和最有前途的,它不是发现外星人的唯一途径。Shostak说,SETI有在可见光谱或能传播更长距离的红外光谱寻找闪光的实验。

他说:“这里的问题是,他们必须要故意把光线瞄准你,否则就会非常昂贵,”他说,“而且我假定克林贡人会担心成本。”

光线也会被星际尘埃遮蔽,比无线电波在更近距离衰减。

尽管地球技术仍然是达不到,另一种可能性是扫描系外行星大气中的生命迹象。这很棘手,Shostak说,因为许多预示着生命的非正常排放都会造成问题。例如人类仅向大气层倾倒了几十年氯氟烃(CFC),然后就意识到臭氧层损伤并减少了CFC排放。化石燃料的使用将高水平的二氧化碳排进大气层,但高浓度的二氧化碳并不是智能生命的指纹,Shostak说——金星上就有满坑满谷的二氧化碳。

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银河垃圾的真相点之一可能是热量,一个运用大量机械的先进文明可能发出比正常更多的红外线(热)信号。然而,人类现在只能检测巨量的红外异常,相当于一整个银河系的星光,Shostak说。

但最近的系外行星发现提升了存在智慧生命的希望。2013年发表在《美国国家科学院学报》的研究估计,约22%的恒星在其宜居区有地球大小的行星。

“而不是一百万分之一,”Shostak说。

这些发现并没有告诉你该往哪指天线,但它们显示出指哪里可能并不重要,生命可能到处都是,而且总是存在人类无意踩到外星人的可能性。

“第一个关于智能的发现将会是你意想不到的东西,这并非不可能。” Shostak说。

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本文译自 ScientificAmerican,由译者 王丢兜 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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