目前发现的离地球最近的恒星是半人马座α星C,这颗恒星也叫做“比邻星”。它是半人马座α星这个三合星系统中的一颗。距离地球有4.22光年。这里也是科幻小说《三体》中的三体外星人所处的位置。
图:哈勃望远镜拍摄的比邻星
图:半人马座α
的A、B、C三颗恒星和太阳的比较
科学家在比邻星发现了一颗处于宜居带的行星,但因为比邻星这种红矮星的耀斑爆发比太阳的耀斑爆发强烈至少10倍(已观测到一次在10秒内亮度增加1000倍的爆发),爆发期间,这颗行星受到的辐射是地球的4000倍。这样的爆发可能经历了很多次了,水和大气会在多次的爆发中被蒸发和破坏。所以这颗行星是不会有生物存在的。
图:太阳系和比邻星
,它们之间是奥尔特云
距离地球1光年的地方是奥尔特云,奥尔特云处于太阳系和半人马座α星中间的位置,离太阳最近处约0.03~0.08光年,最远处可能达到了1.58~3.16光年光年。这里主要是冰微行星组成。它们围绕着太阳系,是长周期彗星的来源地。当然,这里不会有能够产生生命的环境。
前面的文字主要说的科学,后面笔者就来说说脑洞。
如果距离地球1光年的地方有一个高度发达的外星文明,那么这个地方肯定有一颗恒星以及至少有一颗围绕着它运转的岩石行星(类地行星),这颗岩石还得处于宜居带上。如果是这样,太阳和这颗恒星实际上处于同一个两联星系统中,在地球上应该肉眼可见这颗恒星。
图:联星
根据题主问题中的隐含条件:这个文明还没有来到地球(如果它们能够来到地球,就不会有了),可以推测它们还处于行星文明的阶段(注1)。它们还不能进行远距离的星际航行。
我们大约处于0.7级行星文明阶段。由于物理规律在这个宇宙的各处都是一样的,所以,它们的科技树很可能和我们差不多,领先我们不多。肯定掌握了无线电通讯技术。由于我们开始无线电通讯100多年了,它们应该收到了大量来自于地球的无线电,而且我们也应该收到了来自于它们发射的无线电通讯信号。这就是说,我们肯定已经相互发现了。
图:可以利用射电望远镜接受通讯信号
由于1光年的星际空间是它们和我们现阶段不能跨越的,这意味着相互之间不会产生实质性的威胁。但肯定会尝试相互通讯。虽然通讯信息需要至少1年才能收到。
通讯的基础就是建立一个相互理解的信息编码。这点可以先利用物理规律建立时间、长度等统一的度量衡编码,然后是数学方法编码,最后逐步建立语意的编码。建立这样的通讯可能需要数十年的努力。进行通讯的双方人员肯定是科学家,科学家最关心的当然是科学。可以肯定的是,在双方数十年的沟通后,应该取得了一定的信任,那么进行科学交流应该成为必然。地球的科技水平应该会有一个大发展。当然,在交流中,它们也会受到一些启发。
图:旅行者1号的金唱片,上面的图形就是基于物理学和数学的说明书
当一方或双方的科技水平达到可以进行星际远航的时候,肯定会尝试派遣人员进行交流。很可能会在双方星球之间的一个地方见面。在进一步达成信任后,可能会进行互派大使的行动。
外星人可能侵略地球吗?
笔者认为不会,它们生活的环境很可能和我们的地球不一样。微生物的威胁比核武器的威胁都要大,这个危险对双方都是一样的。而且,对于这个阶段的文明来说,大规模的星际远航也是不可能的,占领地球是不必要和危险的。适应地球环境甚至不如改造一颗星球来得方便。
高度发达的文明肯定也会明白一个道理:贸易获得的利益远比战争获得的利益大得多和持久得多。
注1:前苏联科学家卡尔达肖夫根据能源的利用能力对文明分类的分类,文明可以分为三个阶段:行星文明、恒星文明、和星系文明。行星文明可以利用母行星的全部能源,标志性技术是可控核聚变技术;恒星文明可以利用整个恒星系的能源,标志性技术是戴森球(即:环绕恒星的能源收集装置);星系文明可以利用整个星系的能源。目前银河系中不可能有星系文明,如果有,我们可以看见满天飞行的外星飞船了。
外星人一直是人类探索星空绕不开的话题,在我们还没有发现外星文明之前,人们最喜欢的就是猜测哪里会存在外星文明。
虽然1光年看着数字挺小,但如果转换成我们熟悉的距离单位,我们就会发现1光年原来是如此的遥远。光的速度是30万千米每秒,那么一光年的距离就是9496亿公里,是25万个地月距离。人类最快的航天器也就是旅行者一号,速度17公里每秒,也就是说,旅行者一号要飞行约1.8万年才能够到达1光年的地方。换句话说,即便1光年处真的有外星文明,依照目前的人类科技,我们更本无法到达,只能够远远看看而已。而且,看到的景象还是1年前的。
再者,1光年的地方大概也就是太阳系的边缘,而我们已经探查明白,太阳系没有生命存在。适合生命居住的区域位于地球、火星所占据的轨道。其它地方都是阴冷的,生命根本无法存在。而距离我们最近的星系是比邻星,和我们大概有4.22光年的距离。所以,1光年处存在外星文明,只能是我们的假设而已。
还有,即便真的存在外星文明,我们最好期望他们的科技不要太发达,要不然就像霍金担心的那样,人家说不定要到地球上殖民我们。毕竟我们的科技太差,面对高科技的外星文明,我们真的毫无还手之力,除非地球上存在像科幻大片中的那种超级英雄。
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