艾伦望远镜阵列搜索外星技术信号。图片来源:uux.cn赛斯・肖斯塔克,SETI研究所
(神秘的地球uux.cn)据《今日宇宙》(保罗・M・萨特):让我们深入探讨一个必然会让你大吃一惊的宇宙奇观:我们如何与外星人聊天。不,我不是在谈论复杂的编码信息或华而不实的信号。我们谈论的是一些非常基本的东西――21厘米的辐射。
如果你打算在浩瀚的太空中进行对话,使用光波(电磁辐射)几乎是你的首选。它快速、可靠,而且,好吧,这是向宇宙中其他文明呐喊的最实用的方式。为什么是21厘米?这就是事情变得有趣的地方。
这个21厘米的辐射不仅仅是我们从帽子里挑选出来的随机频率。它与一种非常重要的现象有关,即氢自旋翻转。氢原子由一个质子和一个电子组成,这些微小的粒子具有一种称为“自旋”的特性
把旋转想象成一个指向上或下的小箭头。在浩瀚的太空中,氢原子的电子偶尔会翻转其自旋,从自旋与质子对齐的状态变为指向相反方向的状态。这种翻转以辐射的形式释放能量――你猜对了――波长为21厘米。
那么,为什么这很重要呢?好吧,任何聪明的文明,无论他们有蓝色皮肤、触手还是更奇怪的东西,最终都会发现氢,理解自旋,涉足量子力学,并弄清楚整个21厘米的辐射。他们会称之为不同的东西(他们不会有“21”或“cm”),但这个概念仍然是普遍的。它就像宇宙中的罗塞塔石碑。
21厘米辐射之所以非常适合长距离星际聊天,是因为它能够穿透星际尘埃。太空很脏,尘埃云挡住了其他形式的光。然而,21厘米的波就像宇宙中的贵宾,穿过宇宙碎片的天鹅绒绳索,将他们的信息带到很远很远的地方。
这里有一个有趣的事实:美国国家航空航天局的先锋号宇宙飞船于20世纪70年代初发射,上面有牌匾。在这些斑块上,有一张方便的氢自旋翻转跃迁图。斑块上的所有其他测量,包括人类的身高,都是参照这一基本距离进行的。因此,我们希望外星人能够识别氢自旋翻转跃迁,并利用它来解开我们其余的信息。
现在想象一下这种情况:有一天,地球上的天文学家探测到一股21厘米的异常辐射。它不是来自随机的氢云;它具有方向性和目的性。这很可能是外星文明向我们发送了一个穿越宇宙的“怎么了?”21厘米的辐射是一张很好的名片。
使用21厘米的辐射与外星生物进行通信利用了一个基本的、普遍的常数。谁知道呢?也许有一天,当我们终于听到这个信号时,我们会知道,在某个地方,另一个聪明的物种也发现了与我们相同的银河黑客。
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