阿雷西博信息包含什么内容
上世纪,人类曾经向太空发射过一条编码的无线电信息,试图与外星文明取得联系。这条信息被称为阿雷西博信息,它是人类首次尝试向地外文明主动发送信息的历史性事件。
然而这条信息在当时也遭到了不少科学界大牛的反对,其中以霍金为首的反对派就说:接触到外星人,只会对人类产生不利!
这条信息到底包含了什么内容,使得霍金那么紧张?它又是如何将丰富的信息编进一段电波信息中的?
如果外星人真的接收到了,可能会发生什么?
阿雷西博信息包含什么信息?
1974年11月16日,一个历史性的时刻发生了,位于波多黎各的阿雷西博天文台向距离地球2.2万光年的球状星团M13发送了一条编码的无线电信息。
它包含了人类想要向外星生命展示的一些基本信息,比如我们是谁、我们在哪里、我们有什么特征等等。
(阿雷西博天文台概述图)
但是,为什么宇宙这么大,而选择了向M13星团发射信息呢,这条信息究竟又包含了什么内容?
M13星团又叫武仙座球状星团,距离较近位于人马座方向,它和我们的太阳系一样同属于银河系内,距地球约2.2万光年。其次它很大,直径为145光年,而且星团内恒星的数量和密度很大,至少超过了30万颗。
众所周知,恒星是星球存在生命存在的最重要的因素,周围没有恒星的星球绝大机率是没有生命的,由于恒星的数量和星团的年龄(约116.5亿年),它被认为是可能存在外星文明的地方之一,因此被选为阿雷西博信息的目标。
(M13星团概述图)
那么发射的阿雷西博信息里包含了什么样的信息呢?阿雷西博信息是由1679个二进制数字组成的,为什么是1679个呢?因为1679只能被两个质数相乘得到:23×73。这样做的目的是让接收到这条信息的外星人能够把它排列成一个23×73或者73×23的长方形。
如果把它排成23行73列,就会变成一片杂乱无章的白色噪音,而如果把它排成73行23列,就会出现一幅清晰而有意义的图案。才能显示出一幅图像,这幅图像就是阿雷西博信息的内容。
(阿雷西博信息概述图)
那么,这幅图像都包含了哪些信息呢?从上到下,我们可以分为七个部分:第一部分是一些二进制数字,从左到右分别代表1到10,这是为了让外星人知道我们使用的是二进制数制,以及我们的计数方法。
第二部分是五种化学元素的原子序数,分别是氢、碳、氮、氧和磷。这五种元素是构成人类DNA的基本元素。第三部分是人类DNA的结构和组成。它用上一部分的元素来表示DNA的四种碱基(腺嘌呤、胸腺嘧啶、胞嘧啶和鸟嘌呤),以及脱氧核糖和磷酸盐。它还展示了DNA的双链螺旋形状和碱基配对规则。
第四部分是一个人形的图案,代表人类的形态和外貌。它还用上面的数字来表示美国的平均身高(1764毫米)和当时全球人口(约43亿)。第五部分是九个行星的图案,代表太阳系的结构和组成。其中第三颗行星(地球)被突出显示,表示人类所在的位置。
第六部分是一个望远镜的图案,代表阿雷西博射电望远镜的形状和尺寸。它还用上面的数字来表示望远镜的直径(305米)和发射信息时使用的频率(2380兆赫)。这些信息都是为了向外星文明介绍我们自己,包括我们的科学知识、生物特征、地理位置和技术水平。
它那么复杂,能被外星人接收和解读吗?
阿雷西博信息是由弗兰克·德雷克和卡尔·萨根等人设计的,他们利用了阿雷西博天文台当时刚刚升级过的射电望远镜。
那科学家们又是如何将那么多复杂的信息,压缩成一段简单的二进制代码?
原来,阿雷西博信息每秒发送10位二进制数字,每个数字用0.1秒来表示。0用较低功率(约20千瓦)来表示,1用较高功率(约1000千瓦)来表示。整个传输过程持续了不到三分钟,发送了16790位二进制数字。
阿雷西博信息是用无线电波来传输的,无线电波是一种电磁波,它可以在空间中以光速传播,传播,并且不受大气层或其他物质的影响。
阿雷西博信息使用了2380兆赫的频率,相当于126毫米的波长,这个频率是氢原子发出无线电波时所产生的频率,氢原子是宇宙中最常见和最基本的元素,因此被认为是一种适合与外星文明沟通的通用语言。
而且,这个频率既不太高也不太低,既能保证足够的能量穿透星际空间,又能避免被其他天体或人造信号干扰。
而二进制是一种最基本和最通用的数字系统,它只有两个符号0和1,可以用来表示任何信息。为了将信息编码成无线电波,阿雷西博信息使用了一种叫做相位调制的技术。
这是一种利用无线电波的相位来传输信息的技术,相位是指无线电波在一个周期内的位置或状态。
(相位调制概述图)
它是最简单的一种相位调制,只有两种相位变化,分别对应0和1。具体来说,当无线电波的相位不变时,表示0;当无线电波的相位变为相反时,表示1。比如,如果无线电波的初始相位是0度,那么当它保持0度时,表示0;当它变为180度时,表示1。这样,我们就可以用无线电波的相位来传输二进制数字了。
通过这种方式,阿雷西博信息将那么多复杂的信息编码成了一段简单的二进制代码,并用无线电波的相位来传输。这是一种非常高效和智能的方法,既节省了时间和能源,又保证了信息的完整和准确。
如果外星人真的接收到了,可能会发生什么?
阿雷西博信息也算是人类向外星文明发出的第一条主动信息,虽然事实上,自从人类开始使用无线电波以来,就已经向宇宙中发送了无数的信息,比如电视、广播、雷达等等。
这些信息虽然不是专门为了与外星文明沟通而设计的,但是它们仍然包含了大量关于人类的信息,比如语言、音乐、图像、政治、经济、体育等等。
这些信息都会以光速向四面八方传播,即使我们不主动发送阿雷西博信息,外星文明也有可能接收到我们的其他信息,并且了解到我们的存在。
那么,为什么还要主动发送阿雷西博信息呢?这么做有什么意义和价值呢?这么做是不是徒劳的呢?一般的无线电波虽然会传向宇宙,但最终会消失在宇宙中,而我们上面说了阿雷西博信息是专门经过处理的,会比一般的无线电波穿的远.
阿雷西博信息作为人类首次尝试向地外文明主动发送信息的事件,引发了不少争议和影响。
因为我们并不知道外星文明是否真的存在,以及他们是否能够接收和解读阿雷西博信息。即使他们能够做到这些,我们也不知道他们会如何反应,是友好还是敌对,是沉默还是回应。
有些人认为,向外星文明发送信息是一种冒险的行为,可能会引起他们的注意和攻击,就像《星际迷航》中的“原初指令”和《三体》所警告的那样。
他们担心,如果外星文明比我们更先进和强大,他们可能会对我们的资源和领土感兴趣,或者对我们的存在感到威胁,从而采取侵略或消灭的措施。
这种观点得到了一些著名的科学家和思想家的支持,比如史蒂芬·霍金、埃隆·马斯克、尼尔·泰森等。
有些人认为,向外星文明发送信息是一种有益的行为,可能会促进我们之间的交流和合作,就像《接触》中的“阿雷西博计划”所展示的那样。
他们希望,如果外星文明比我们更智慧和友善,他们可能会对我们的文化和科学感兴趣,或者对我们的困境感同情,从而提供给我们一些帮助或指导。
这种观点得到了一些积极主义者和乐观主义者的支持,比如卡尔·萨根、安妮·德鲁伊、弗兰克·德雷克等。
无论哪种观点,都有一些共同的假设和问题。首先,我们假设外星文明有类似于我们的感知和理解能力,能够识别出阿雷西博信息是一种人工制造的信号,并能够按照我们设计的方式解码它。
但是,这可能并不是那么容易的事情。外星文明可能有完全不同于我们的生理结构和认知模式,他们可能无法接收或分辨出无线电波信号,或者无法理解二进制数字、化学元素、DNA结构等概念。
其次,我们假设外星文明有类似于我们的情感和动机能力,能够对阿雷西博信息产生一定的反应,并决定是否回复或采取行动。
但是,这也可能并不是那么简单的事情。外星文明可能有完全不同于我们的价值观和道德观,他们可能对阿雷西博信息感到无所谓或无法理解,或者对人类感到厌恶或敌意。 他们可能没有任何与我们沟通或互动的兴趣或意愿。
如果外星文明真的存在,且回复了我们,那么我们可能将迎来人类历史上最危险和最可怕的事件。
外星文明可能比我们更先进和更强大,他们可能对我们有敌意或者轻视,他们可能想要侵略或者奴役我们,或者抢夺我们的资源和领土。他们可能对我们的文化和价值没有任何尊重或者理解,他们可能试图改变或者摧毁我们的社会和文明。我们可能无法与他们沟通和谈判,也无法抵抗和反击。
这将暴露我们在宇宙中的存在和脆弱,也将引发一个全新的冲突和危机的时代。
参考资料:
1. 阿雷西博天文台-阿雷西博天文台
2. 与外星人交流用什么语言?---网易.2006-01-07
3. 霍金:外星人可能存在 但接触对人不利.湘潭在线新闻网.2010-04-26
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