外星人UFO之谜：类地行星可能存在智慧生命

外星人（学名为"地外智慧生命"或"地外文明"，英文"Extra-Terrestrial Intelligence"，简称"E.T."），是一个令人好奇、并引发无限想象的热门话题，也是一门前景诱人的交叉学科——天体生物学（astrobiology）的研究课题。

关于外星人探究的若干问题一直争论不休，至今仍是未解之谜；

而这些未解之谜在某种程度上激发了人们不断探索宇宙奥秘的热情，同时丰富了人类的创造力和想象力。

　　斯蒂芬 霍金曾多次重申"宇宙中存在外星人"

　　外星人是否邪恶?

　　最近几年，英国物理学家、数学家斯蒂芬霍金接受媒体采访时多次重申：宇宙中存在外星人，地球人试图与它们联系是非常危险的；

如果外星人决定来造访我们，那么结果可能和当年欧洲人到达美洲一样，美洲原住民并没有得到什么好处。

他认为，外星人如果攻击地球人，其主要目的是掠夺地球上的资源。

由于斯蒂芬霍金是当今宇宙学权威，其言论引起了人们对外星人是否邪恶这一问题的关注和争论。

　　一些专家和媒体也持斯蒂芬霍金的观点，热炒"外星人威胁论"。

例如英国前国防部"不明飞行物"(UFO)专家尼克波普在今年的伦敦奥运会开幕前曾对媒体表示，外星人可能在伦敦奥运会期间突然出现并进行袭击，像奥运会这样的大规模夏季事件对于它们来说无疑是一个向地球人展示自我的最佳时机。

然而，最终伦敦奥运会平安无事地宣告结束。

　　其实，早在上世纪70年代末，1974年诺贝尔奖得主、英国天文学家马丁赖尔就认为外星人对地球人有潜在的威胁；

他曾经写信给国际天文学联合会(IAU)，竭力主张地球人不要与外星人联系，以免招致杀身之祸。

2011年1月，英国《皇家学会哲学汇刊A辑》出版了主题为"地外宇宙"的特刊，剑桥大学等多所著名学府的专家都纷纷以此为主题撰文，呼吁各国政府应该出台一个行动计划以应对地球人被外星人攻击的问题，联合国和平利用外层空间委员会(COPUOS)应该负责处理这方面的"地外事务"。

在特刊中，英国进化生物学家西蒙莫里斯撰文指出："任何计划与外星人进行联系的人都要做好最坏的打算，地外智慧生命的进化过程可能与达尔文理论本质上是一样的；

这就意味着外星人可能很像我们人类。

毫不掩盖地说，它们甚至可能也拥有暴力倾向。

"另外，2011年诺贝尔奖得主、澳大利亚天文学家布莱恩施密特也有同样的看法。

　　"外星人威胁论"是当前学界和民间比较流行的一种观点。

另外，只有少数科幻作品描写平和的、充满善意的与外星人交流的故事，如科幻电影《E.T.》和《第三类接触》；

但是多数科幻作品都充斥着抵抗外星人入侵的口号，如科幻电影《独立日》、《黑衣人3》、《超级战舰》、《洛杉矶之战》、《普罗米修斯》、《外太空杀人小丑》等，外星人在影片中已被妖魔化，其形象丑陋恐怖，其本性邪恶凶残。

有趣的是，曾在美国国防部和美国宇航局（NASA）担任顾问工作的两名专家于2007年出版了一本名为《星球防御介绍》的畅销书，专门教导地球人应该如何抵抗来自外星人的可能性袭击。

　　类地行星可能存在地外智慧生命

　　然而，也有科学家不同意"外星人威胁论"；

他们从人类自身对外星人的心理作用，甚至是外星人的智慧与科技来说明外星人对地球人并不构成威胁。

卡尔萨根曾说过，"我们如此害怕与外星人接触，大概只不过是我们的落后状态的反映，是我们对自己曾在历史上蹂躏过比我们稍为落后的我们而感到良心不安的一种表现。

"周海中曾撰文指出：担心外星人威胁是完全没有必要的，因为只要是高级智慧生命，它们的理智在决定着它们必须有分寸地对待其他智慧生命体；

外星人与地球人将来是能够和平共处、友好合作和共同发展的。

　　2011年5月，美国天文学家大卫莫里森在接受《新科学家》杂志采访时表示：如果一颗距离地球数百或者数千光年的行星发出的无线电信号被我们接收到，这个文明的先进程度一定超过人类；

如果一个文明能够存在数十万年，它一定能解决我们面临的一系列问题，所以没有必要侵略地球。

他甚至认为外星人是友善的，并风趣地说，"如果外星人来访，我会好好款待它们。

"赛思肖斯塔克最近在接受《发现》杂志采访时也表示：如果地球上存在一种它们无法在自己的家园获取的资源，科技发达的外星人可以选择更容易的方式获取或者制造这种资源，而不是千里迢迢来到地球；

加上太空旅行需要投入大量人力、物力和财力，所以它们没有必要来地球掠夺资源。

因此，他对"外星人威胁论"表示极大的怀疑。

　　美国天体生物学家、搜寻地外文明研究所前任所长吉尔塔特最近驳斥了外星人邪恶的论调；

她表示："斯蒂芬霍金爵士警告说，外星人具有很强的侵略性，会想尽一切办法征服地球，把人类赖以生存的这个家园变成殖民地。

但恕我难以苟同。

如果外星人有能力来到地球，就表示它们有非常先进的科技，意味着它们根本不需要奴隶、食物或霸占其他星球。

要是外星人果真来到地球，它们的目的可能很简单，只是想进行探索。

考虑到宇宙的年龄，我们或许不是最早遇到天外来客的生物。

"另外，在2006年诺贝尔奖得主、美国天体物理学家乔治斯穆特眼里，"外星人威胁论"的种种担忧纯属杞人忧天。

　　前不久，美国科幻作家杰克麦克德维特在接受全国公共广播电台采访时指出：外星人到达地球需要相当长的时间，任何具备这种能力的地外文明都不希望使用武力；

与担心外星人威胁相比，我们人类目前还有更多更值得担忧的问题。

引力弹弓不用遵守能量守恒定律？为什么绕着行星转一下可以加速？

核废料是人类长期面临的一大难题，它数量庞大，其危险性会持续数万年之久，而人们至今仍未真正找到妥善处置的办法。

既然如此，为什么不干脆用火箭把核废料送上太空，直接扔进太阳里烧掉呢？ 这个设想看似简单直接，但仔细分析就会发现问题重重。

首先，把核废料装上火箭本身就极其危险。

火箭在发射过程中偶尔会发生爆炸事故，一旦装载核废料的火箭在升空时爆炸，就会瞬间变成一枚威力巨大的"脏弹"，把放射性物质散布到广阔区域，后果不堪设想。

不过，除了发射风险之外，还有一个更为根本的原因——想要真正把物体送进太阳，其实非常非常困难。

乍看上去，飞向太阳应当是件容易的事，毕竟太阳的引力一直在把万物往它那里拉。

然而事实并非如此。

地球以及地球上的一切物体，都在以极高的速度绕着太阳做侧向运动。

当我们朝太阳"下落"的同时，也在以惊人的横向速度从它旁边掠过，结果就是一次次与太阳擦肩而过。

要想真正撞进太阳，就必须把这种侧向速度降下来，让飞行器不再横着飞。

而且这种减速必须彻底——只要还残留哪怕一点点侧向速度，飞行器就会与太阳失之交臂，绕着它兜一圈甩出去，而不是一头栽进去。

那么，需要把速度降低多少呢？ 地球连同地球上的一切，都在以大约每秒30公里的速度围绕太阳运行。

这意味着，要让飞行器停止绕日运动、直接坠入太阳，就必须让它相对于地球以每秒30公里的速度向后加速，才能抵消这份公转速度，实现"太阳跳水"。

而且必须减到几乎为零，一点都不能剩。

每秒30公里究竟有多快？做个对比就一目了然。

从地球轨道出发，只需要比地球再快约每秒11公里，就足以彻底摆脱太阳的引力束缚，飞出整个太阳系。

换言之，把飞行器送出太阳系，比让它撞进太阳还要容易得多。

这一点值得再重复一遍：从能量消耗的角度看，前往其他恒星所需要的加速度，竟然比抵达身边这颗太阳还要小。

听起来匪夷所思，但事实确实如此。

而事情还可以变得更加违反直觉。

由于天体引力的强弱与距离密切相关，物体离太阳越近，所在轨道就越小，绕太阳的公转速度也就越快。

以太阳系的行星为例，水星绕太阳一圈的速度大约是地球的一点五倍，而遥远的冥王星速度只有地球的六分之一。

这就带来一个有趣的推论：从水星出发反而比从地球出发更难撞进太阳，尽管水星离太阳近得多。

原因在于，要在水星轨道上停下来，飞行器需要以每秒48公里的速度向后加速，比在地球轨道上所需的每秒30公里还要大得多。

相反，从冥王星轨道出发反而轻松得多——只需要以每秒5公里的速度反向加速，就足以让飞行器摆脱缓慢的公转速度，径直坠入太阳。

正因为如此，如果单纯依靠火箭动力来完成撞日任务，最高效的做法反倒是先把飞行器送到外太阳系去。

因为在外太阳系公转速度大幅降低，随后再进行第二次点火，抵消掉那微弱的横向速度，飞行器就能沿着近乎笔直的路径直接落向太阳。

这也正是美国国家航空航天局早期在规划太阳探测任务时，之所以曾提出让探测器先飞往木星轨道的原因——绕道外太阳系反而更容易减速、更容易接近太阳。

不过，任务规划人员最终并未采用这一方案，而是选择让探测器多次借助金星的引力弹弓效应逐步减速，从而节省宝贵的燃料，一步步靠近太阳。

至于引力弹弓具体是如何运作的，那就是一个值得单独展开的话题。

它是人类发射太空探测器时经常会使用到的一种加速方式，简单来讲，这种方式能够利用行星的引力把探测器"甩"出去，从而为探测器提供额外的速度。

借助这一手段，探测任务所需要的燃料和飞行时间都能被大幅压缩，因此几乎成了深空探测的标配技术。

不过，如果对这个过程稍作推敲，就会发现它并不像"绕一圈就加速"那样简单。

在多数人的印象中，引力弹弓的画面大致是这样的：探测器首先朝着某颗行星飞近，然后被行星的引力抓住、绕着它转上一圈，等到被甩出来的时候，速度就比进入时更快了。

听起来顺理成章，可只要多想一步，就会隐隐觉得有点不对劲。

问题的关键在于能量守恒。

当探测器靠近行星时，行星的引力做正功，探测器会被加速；可当它绕过近拱点、再从行星旁边远离时，同一份引力又会做负功，把刚刚获得的动能重新拉回去。

一进一出、加加减减，探测器相对于行星的速度理应回到原点，怎么会平白多出一截呢？ 真正让这个"魔术"成立的，是参考系的切换。

相对于行星本身，探测器的速率进出确实几乎不变，弹弓过程只改变了它的飞行方向；但相对于太阳来说，行星本身也在高速公转，探测器借用的其实是行星绕日运动的那份动能。

行星在把探测器"甩"出去的同时，自身的公转速度会被极其微弱地拖慢一点，只不过行星的质量远远大于探测器，这份损失小到根本无法察觉。

所以，引力弹弓从来没有违反能量守恒定律，它只是把行星公转的动能借了一小勺给探测器。

理解了这一点，再回头看撞日任务为何要反复利用金星减速，也就顺理成章了——同样是引力弹弓，一次次借用行星的动量，就能把公转速度这道最难迈过去的坎，一点点悄悄磨掉。

一光年有多远？人类探测器飞了50年，才飞了一光天？

一光年到底有多远？为什么人类的探测器飞了快五十年，却连这段路的百分之一都没走完？ 更扎心的是，就算你真的飞到一光年外，也还没到最近的另一颗恒星。

你甚至可能还在太阳系外围，连这片家门口的荒地，都没有彻底穿过去。

你肯定听过答案：一光年，大约九万四千六百亿公里。

可这个数字太大了。

多念一个零，少念一个零，对你的感觉几乎没有区别。

所以这一次，我们换一把尺子。

把太阳缩成一颗直径两点五厘米的玻璃球，放在你面前。

地球跟着缩小，只剩一粒细沙那么大。

你把它放到距离玻璃球两米七的位置，地球轨道就摆好了。

接下来往外走。

走过木星、土星，一直走到八十多米外，你终于放下海王星。

整个八大行星的地盘，看起来也就一个足球场的尺度。

那么，一光年的刻度，应该放在哪里？球场外面？隔壁街道？还是城市另一头？ 都不够。

你得从这颗玻璃球出发，走出去大约一百七十公里。

记住，地球才在两米七外。

海王星才在八十多米外。

而你现在要跨过的，是一段足以连接两座城市的距离。

沿途绝大多数地方，连一颗行星都没有。

你以前看到的太阳系示意图，把行星挤得整整齐齐，却很难让你真正感受到，它们之间到底空成什么样。

如果把人类的探测器，也放进这套模型呢？ 旅行者一号，一九七七年出发，掠过木星和土星，一路飞向太阳风影响之外。

它每秒能飞十七公里。

你眨一下眼，它就已经越过一座城市的一部分。

可持续飞行近半个世纪，它在这套模型里，也不过走到距离玻璃球几百米的地方。

前面那条通往一光年的路，依然长得几乎看不到尽头。

按每秒十七公里算，飞完一光年，需要大约一万七千六百年。

你出发时留下的城市，可能已经消失。

你说的语言，可能早就没人听得懂。

而飞船，还在赶路。

你可能觉得，这不公平。

旅行者一号毕竟是几十年前的技术。

换一台快得多的探测器，总能把时间压下来吧？ 帕克太阳探测器，在最接近太阳时，速度能达到每小时约六十九万公里。

假设它能一直保持这样的速度，飞完一光年，仍然需要一千五百多年。

而且，这已经是一个过于理想的假设。

帕克的极速，来自它沿轨道冲向太阳时的加速。

离开太阳之后，它会减速。

那个惊人的纪录，不能直接变成一张通往恒星的车票。

不过，先让我们跳过这些困难。

假设未来的你，终于抵达一光年外，在那里建起了一座太空站。

你回头看，太阳还看得见吗？ 看得见。

它不会彻底淹没在星海里，仍然会是一颗非常明亮的星。

但你熟悉的金色圆盘消失了，剩下的，只是一个指向家的光点。

抵达这里的阳光，比地球附近微弱了约四十亿倍。

能看见它，不代表还能靠它照亮身边的世界。

就像远处一盏灯，你知道它亮着，脚下却依旧一片漆黑。

至于地球，那颗你想念的蓝色星球，肉眼已经根本找不到。

它自己不会发出可见光，只能反射太阳的光。

那一点微弱的亮度，几乎淹没在太阳旁边。

更让人难受的是，就算设备足够好，让你看清了家乡，你看到的，也是一年前的地球。

因为光从那里来到你的眼睛，已经走了整整一年。

这时候，你想给家里发一条消息。

今天是家人的三十岁生日。

你对着镜头说出生日快乐，按下发送。

消息离开天线，穿过黑暗，等它抵达地球，那个人已经三十一岁了。

对方看完，立刻回复一句谢谢。

你再收到这两个字时，又过去一年。

一来一回，两年。

这里最奢侈的东西，可能就是一次普通的聊天。

你问家里今天怎么样，等到回答抵达，那个今天，早就变成了两年前。

你换更好的天线，能让画面更清楚，声音更清晰，却不能把这一年变成一秒。

无线电和激光，在真空中都以光速传播。

设备可以升级，距离带来的等待，却不会自动消失。

如果太空站突然出了故障呢？你向地球求救，就算那边的人收到后立刻想出解决办法，操作指令也要等两年，才能回到你手里。

真正走进星际空间，你得先学会自己解决问题。

因为在这里，连一句别着急，都可能来不及。

可一光年外，到底有什么在等你？ 没有一堵墙，没有一条天然边界，也没有一颗刚好停在那里、等你登陆的星球。

这只是人类在宇宙里画下的一道刻度。

我们认为，远离行星轨道的地方，还分布着奥尔特云中的冰冷天体。

它的范围仍有不确定性。

一光年的终点，甚至可能还没有超出这片遥远的区域。

穿过太阳风形成的边界，和离开所有绕太阳运行的天体，并不是同一件事。

而最近的另一颗恒星，比邻星，距离我们约四点二四光年。

你费尽力气走完这一光年，连去它那里的四分之一路程，都还没走到。

所以，下次再听见一光年，不妨想想那颗玻璃球。

地球在两米七外，你站在一百七十公里外。

脚下没有路灯，没有补给，也没有能立刻回答你的人。

而这段让人类飞上一万多年、让一句问候往返两年的距离，在宇宙里，却只是尺子上最开始的一个刻度。