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但即便是那样的“地球”，它们与存在智慧生物之间也仍可能有着很大距离。有些科学家认为，智慧生物的产生有可能需要极为苛刻的条件，包括一些粗看起来无关紧要的条件——比如在适当的距离上存在木星那样的气态巨行星，以及拥有月球那样相对质量很大的卫星等。因为前者可以在很大的范围内扫清小天体，使“地球”上的生物不至于频繁遭遇毁灭性的陨星撞击；后者则可以起到维持“地球”自转轴的稳定等作用。根据那些科学家的估计，考虑了所有条件之后，有智慧生物存在的“地球”是极为稀有的，即便在已大大“扩容”了的银河系数以千亿计的行星之中，也仍有可能是独一无二的，这被称为“稀有地球假设”（rare Earth hypothesis）。
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当然，这是一个有争议的假设，它的一个最有可能的缺陷就是过于依赖于人类自身这一智慧生物的单一样本。其实，寻找“地球”的过程本身就多次显示出了单一样本的不可靠性。比如人们曾经认为类地行星离恒星较近，气态巨行星离恒星较远。但实际上，太阳系以外的一部分气态巨行星却出现在离恒星极近的地方；2011年底所发现的那两个“地球”更是如三明治一样与气态巨行星交错分布着。这一切都无情地打破了人们曾经由太阳系这个单一样本所推断出的行星分布“规律”。
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不过，争议归争议，寻找“地球”的努力仍将继续。即便存在智慧生物的“地球”真的极为稀有，寻找在某些方面类似于地球的行星依然是一项重要的探索。也许有一天，人类会向那样的“地球”移民，甚至如阿西莫夫（Isaac Asimov）小说所描绘的那样组成一个“银河帝国”（galactic empire）呢！
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(1) 本文发表于《科学画报》2012年第3期（上海科学技术出版社出版）。
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霍金的派对：从科学天地到数码时代 外星球的灯光(1)
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除了我们脚下这颗蓝色星球外，还有多少星球上存在智慧生物？这是一个很多人感兴趣、却尚无答案的问题。有人倾向于所谓的“稀有地球假设”（rare Earth hypothesis），即认为地球有可能是银河系甚至宇宙中唯一存在智慧生物的星球；也有人相信所谓的“平庸原理”（mediocrity principle），即认为智慧生物的出现乃是不足为奇的现象。
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这种见解上的分歧近期内还看不到解决的可能，因为我们不仅从未发现过外星智慧生物栖居的星球，甚至连什么手段最适宜搜索他们都还有争议。在笔者还是《科学画报》的小读者的时候，一种比较流行的看法是认为智慧生物必定会像人类一样发展出无线电通信技术，并且必定会向外层空间泄漏电波，因此最适宜的搜索手段是探测他们的电波。可惜，人类自己的技术发展很快就让这一手段失了宠——因为比无线电通信更优越的光纤通信基本不泄漏电波。
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那么，还有什么别的手段适宜搜索外星智慧生物呢？最近，两位美国科学家——哈佛大学（Harvard University）的洛布（Abraham Loeb）和普林斯顿大学（Princeton University）的特纳（Edwin Turner）提出了一种设想。他们认为，外星智慧生物必定会像人类一样使用灯光，从而我们可以通过探测外星球的灯光来搜索他们。
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听起来有点意思，但外星球的灯光——如果有的话——究竟能在多远之外被探测到呢？洛布和特纳做了简单估算，结果表明像人类大城市那样的灯光可在50个天文单位（约75亿千米）处被观测到。这相当于太阳系外围的柯伊伯带——一个距太阳30～55天文单位的小天体带——与我们的距离。受此启发，洛布和特纳提出了一个更大胆的设想，即个别柯伊伯带天体或许真的就是外星智慧生物的栖居地，它曾经很靠近太阳或其他恒星，从而演化出了智慧生物，后来因某种原因脱离了原先的轨道，“漂移”到柯伊伯带中。洛布和特纳还进一步提出，柯伊伯带天体上的灯光与天体本身的光亮不同，前者与离太阳的远近无关，后者却与远近有关（因后者是阳光反射所致）。因此，通过跟踪观测柯伊伯带天体离太阳的远近与它的亮度间的关系，我们就有可能发现栖居在那里的智慧生物。
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由于外星智慧生物一向是大众喜爱的话题，洛布和特纳的设想引起了不少媒体的关注。但其实早在1979年，著名美国科普作家阿西莫夫（Isaac Asimov）就在《地外文明》（Extraterrestrial Civilizations）一书中提及了类似的设想。当然，阿西莫夫没有提议以当时尚未发现的柯伊伯带为搜索目标。不过，那目标与其说是创意，不如说是胡猜，因为在它背后，是一系列极不可能的假设：比如假设在柯伊伯带天体上能演化出智慧生命（那样的小天体哪怕曾经温度合适，也很难长期维持大气和液态水）；比如假设在如此寒冷的环境下，智慧生物居然仍生活在天体的表面而没有躲到更利于保暖的内部；比如假设在资源如此匮乏的情况下，智慧生物居然会让大量灯光耗散在虚空里……
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不过，以柯伊伯带为搜索目标虽属胡猜，用外星球灯光搜索智慧生命倒未必毫无可行性。如果那外星球比柯伊伯带天体大得多，灯光总量也更多，探测的可行性就会更大。比方说，如果外星球的灯光与目前整个地球的灯光相当，我们在1000个天文单位（比太阳系最遥远的行星海王星离我们还远30多倍）处就能探测到。如果探测技术进一步发展，或外星球的灯光比这更强，则探测距离还可增加，直至延伸到其他恒星的周围。
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另一方面，这探测手段也带给我们一个反面启示，那就是人类的灯光污染（light pollution）已达到了惊人的规模——用人类自己的技术在1000个天文单位处就能探测到。如果真有外星智慧生物的话，他们或许也在搜索我们，而且谁也摸不准他们对我们怀有善意还是恶意。最安全的做法也许是在搜索他们的同时隐藏自己。为此，我们显然需要在控制灯光污染上多下功夫。
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当然，外星智慧生物没准也会这么想，从而也控制自己的灯光。那样的话，这一搜索手段很可能也会成为徒劳，而我们的好奇心则将持久地悬着。
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(1) 本文发表于《科学画报》2012年第2期（上海科学技术出版社出版）。
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霍金的派对：从科学天地到数码时代 假如接收到外星人的信息……(1)
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英国科幻作家威尔斯（H．G．Wells）在《世界大战》（The War of the Worlds）的开篇这样写道：
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我们的世界正在被一种比人类更先进、但同样会死亡的智慧生物聚精会神地注视着，……像我们用显微镜研究一滴水里蠕动繁殖的生物一样地仔细。……他们的智慧跟我们相比，就如我们跟消亡了的野兽相比。这些数量庞大、更冷酷并且毫无同情心的智慧生命正在用嫉妒的眼睛观察着地球，缓慢却扎实地拟定着对付我们的计划。
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宇宙中除人类外究竟还有没有其他智慧生物——即所谓的外星人？这个迄今没有答案的问题曾让小时候的我着迷，我甚至梦见过自己被友好的外星人带到他们的星球上，醒来后还回味良久。如今想来，那当然是“孩子气”的，因为外星人未必是友善的，就像地球上的很多生物绝没有儿童漫画上那么可爱一样。相比之下，威尔斯显然更有“政治”头脑，深知“防人之心不可无”的道理。
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