为什么SETI项目要进行无线电信号的搜索

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在地球上未使用的无线电频谱中采样许多单个窄带频率(某些雷达除外),这样做如何有助于寻找生命?出于与我们同样的原因,外星文明最有可能使用的信号也是地球波段信号,为什么SETI却忽略了这些信号?UHF(Ultra High Frequency,超高频)和VHF(Very High Frequency,甚高频)信号源使用其频率并不是因为这些频率特别幸运,而是因为它们具有最大的信号容量。

为什么要假设行星X上一些无私的纳税人会在不知道多少年的时间里花费大量的资金来向太空发送无用的信号呢?我们通过电视和雷达向太空发送强烈的信号,纳税人无需支付额外的费用。

首先,即使一个文明确实以与我们相同的方式发展技术,它也可能会迅速改变技术。向太空发射大量的能量(即可远距离探测到的某些东西)是非常浪费的,因此随着时间的推移,像我们这样的文明可能会尝试寻找不涉及到处散布信号的方法。另一位天文学家ShamiChatterjee以电视信号为例阐明。

从60年代起到最近,广播电视的势头一直很强劲,但现在所有的东西都是有线的,无法从远处探测到。因此,要想探测到我们的电视传播信号,外星人必须在正确的40年时间内找到我们的方向,否则他们就会错过我们进化中的“强大电视信号”时期。我们有数以百万计颗恒星可供观测,因此寻找其他文明的随机广播似乎效率很低。这种随机辐射对一个文明来说也实在不是“免费”的,它也是服务成本的一部分。

此外,高频率辐射在长距离传输时表现并不良好。它很容易被小颗粒散射,例如星际尘埃。SETI的人员研究长波无线电信号有几个考量。首先,无线电波能直接穿过我们星系中的大量尘埃。第二,氢(最丰富的元素)的辐射频率为大约1420兆赫兹。(在1420兆赫频率附近的频段,是一个无线电相对宁静的区域,行星大气和银河系的背景辐射噪声几乎都是最小的)。

任何想要研究星系的先进科技文明都会关注这个波长,并且懂得它的重要性。所以如果你想要接触另一个文明,发送这个波长的信号可以吸引它们的注意力(或者你可以以这个波长的倍数发送信号)。来自银河系的手机信号永远不会到达我们这里,再加上他们可能只会在很短的时间内使用这项技术。毕竟经济发展是多么快呀!

另一个问题是,信号必须足够强烈,我们才能探测得到。以我们目前的系统来说,在最近的恒星这么远的距离上,大多数发射自地球的信号并不能被探测到(一些雷达传输信号除外)。并且地球上的信号有很多“噪音”,这使得微弱的信号很难被探测到。SETI通常会发现在地球或地球轨道上产生的“信号”。

实际上,只有少数几个频段适用于任何类型的天文学,在这些频段之外(有时甚至在它们内部),我们通信中的干扰相当巨大,以至于想探测微弱信号那都是不可能的。

最后,为了解决“纳税人”问题,我首先要指出,纳税人目前并没有为SETI买单!这项资金在很多年前就被取消了,现在此项目由私人捐助者资助(例如Break Through Listen)。在地球上,我们并没有为向太空发送信号而全力以赴。没错,文明完全有可能决定不浪费力量和能源去联系其他文明。

不过,专门的广播是最容易获取的东西。着技术的发展,我们可能会有更好的机会检测随机信号。有一天,如果我们能够近距离观察太阳系外的行星,我们或许就能辨别它们在频谱的某些部分是否发出了多余的信号。但是现在,人们正试图做出技术和资金所允许的最聪明的事情。而且,我们也有理由相信,总有某个文明愿意尝试去联系银河系内的其他文明。

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