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為什麼要探索外星文明
【文／知識通訊評論】 2009/10/23
五十年前在《自然》雜誌的一篇文章，開啟了人類探索外星文明的科學正當性，這到底是浪費資源的搜尋小綠人探險，還是可以打開人類視野的智慧作為，依然引起討論。
自從十九世紀末羅威爾（Percival Lowell）宣稱發現火星上的運河而砸了自己的招牌以來，有關外星生物的議題一直是科學界的禁忌。《自然》雜誌在一九五九年九月十九日刊出一篇由兩位傑 出的物理學家柯可尼（Giuseppe Cocconi）和莫里森（Philip Morrison）執筆，名為「尋找天外之音」的文章。他們試圖讓人類在宇宙中並不孤單的想法敗部復活，並且很快會有所斬獲。
一九五九年是人類探索天際重要的一年。蘇聯探測衛星「月神一號」（Lunik 1）在一月發射升空，加速過程中衛星達到時速兩萬五千英哩，也就是所謂的「脫離速度」。這是人造物首次脫離地球軌道束縛。《時代》雜誌稱此舉為太陽系數十 億年來的重要里程碑，終於出現生命體有能力打破重力的桎梏。
這的確是個了不起的一年，許多領域都出現重大的突破，像是首次的噴射客機直飛紐約洛杉磯、德州儀器推出微晶片以及IBM首台商用電腦上市。 美國不久終於趕上了與俄羅斯的太空競賽。經過三次慘痛失敗經驗，先鋒者四號圓滿達成與月神一號同樣的任務。美國航太總署首次載人飛行計畫「水星」選出了七 名太空人。媒體將他們封為太空的「拓荒者」，這個稱呼後來被甘迺迪（John F. Kennedy）在一九六○年民主黨的總統提名演說中引用。
當時的社會風氣渴望突破傳統，而《自然》的這篇文章正好投其所好。它所帶來的廣泛衝擊，是科學期刊裡面那些數理相關論文難以迄及的，它也給突破束縛的實際行動帶來直接影響。
一九五八年底美國國家科學院設置了太空科學委員會，探討現代火箭及衛星對科學研究帶來的新契機。這是當時「國際地球物理年」活動的一部分，而康乃爾大學天文系的莫里森教授正好是成員之一。
委員會在十二月一號及十一號兩天召開。會議紀錄顯示，討論的主題大多集中在太空探測上，像是該以遙測方式研究行星或是直接登陸？要進行哪些量測？或是生命存在的證據為何等等。
無線電時代
莫里森回到校園，他與同事兼好友柯可尼談及此事。他們兩個對當時熱門的幽浮話題都抱持懷疑的態度。莫里森更曾公然戳破一些不實的目擊報導。 然而，他們對外星文明存在與否，或是該如何與之聯繫這些問題相當感興趣。經過一番討論，他們想到利用無線電波訊號的點子。當時急速發展的無線電波天文學， 正好就是利用星體本身發射大量的無線電波做為探測基礎。
他們面對的下一個問題是，外星人會選擇哪個波段來傳輸訊號？他們覺得如果打算傳送訊息，一定會選擇對方熟悉的頻率。宇宙中最普遍的元素是氫，氫原子的電磁波頻率（一四二○兆赫）很可能會被用到。同理如果我們要跟外星聯繫一樣可以使用這個波段。
後來這個想法成了他們《自然》文章的主軸。他們不覺得外星人會特別針對人類發送訊號。但他們提出，或許會有一個對科學同樣感興趣的文明，在 思索相同的問題。而他們可能很久之前便建立了溝通的管道並等待回音。這些都成為九年後克拉克(Arthur C. Clarke) 和庫伯利克( Stanley Kubrick)合作拍出的經典星際探索電影「二○○一年：太空漫遊 」(2001: A Space Odyssey)裡的主要場景。
莫里森和柯可尼承認他們的想法很像科幻小說，但是現存的星際訊號與我們現有的科學知識並無扞格，如果真有特殊訊號出現，我們當有能力偵測出來。
莫里森並不知道，當時在西維吉尼亞綠堤山區已經有人在做觀測。德雷克（Frank Drake）半年來協助設立了美國國家電波觀測天文台（NRAO），以及當時世界最大口徑二十六米電波天文望遠鏡。
數年以前，德雷克還在哈佛當研究生，就已經得出柯可尼與莫里森關於氫原子平頻率的相同結論。他也推測，如果有「人」在遠方發射訊號，他們的 無線電波望遠鏡也許可以偵測到。他的指導教授同意他進行實驗，但先決條件是必須低調。因為觀測站的經費來自納稅人，如果走漏風聲讓議會知道綠堤的科學家在 尋找「小綠人」，可就大事不妙了。
鎖定宇宙頻道
柯可尼與莫里森的文章發表之後，引起嚴厲的看待，天文台台長史特夫（Otto Struve）認為，可以將秘密計畫公諸於世了。為了強調這個點子最早來自他的手下，史特夫在麻省理工學院發表公開演說，談論德雷克的計畫以及其哲學理 念。國家電波天文台立刻成為眾人注目的焦點。電子公司甚至提供放大器、磁帶記錄器等先進設備，而報章媒體記者更是蜂擁而至。
相關研究突然受人重視，以至於美國國家科學院一九六○年十二月在電波天文台舉行研討會，討論如何使搜尋更為系統化。與會的科學家和商業代表 們自稱是「海豚騎士團」，藉此向成員黎里（John Lilly）致敬，感謝他的研究將海豚歸類為智慧物種。參與這次會議的還有德雷克、史特夫、莫里森以及年輕的天文學家薩根（Carl Sagan）。薩根後來還成為尋找星際智慧計畫（SETI）的檯面人物。
大部分參與此研究的人都意識到，這其中的一個反諷，那就是即使我們找到了外星生物訊號，也不能做什麼。地球與太陽系外行星至少有十光年遠， 即便彼此間存在溝通管道(德雷克設想二位元碼也許是一溝通管道)，最基本對話少說也得耗時超過一世紀，更遑論兩地互訪所需的時間與成本。
對德雷克而言，這些都不是重點，他始終堅信高等外星文明的存在。而在「海豚騎士團」會議中提出的「德雷克方程式」，便是用來估算其存在的概率，並總結可能被我們忽略的相關資訊。在他的想法中，光是發現了外星文明，以及其所呈現的新知，便是值得之作為。
二○○五年過世的莫里森，除了科學上的好奇心，他的參與其事還帶有一定程度的政治熱誠。二次大戰其間，他親身參與曼哈坦計畫製造原子彈，期 間負責估算觸發內爆所需的鈽量(大約是六公斤)。原子彈試爆時他負責裝置原子彈內核並目擊試爆。投擲在日本長崎的原子彈，同樣也是他在轟炸機上組裝完成。 莫里森由這場毀滅行動挺身而出，成為反對毀滅性核武競賽的原子科學家之一，並且鼓吹戰後的廢除核武行動。
一九七九年莫里森投稿《星際搜尋》雜誌的一篇名為「二十年後」的回顧文章中，引用克拉克科幻小說《當外星人來到》（When the Aliens Come）作為總結。小說中寫到，「這些外星的來到，代表外星文明…..已安然度過核子危機，也給我們帶來會安度危機的希望。」
訊號失敗？
對今天的許多天文生物學家，這是一個過際天文年的浪漫思維。由於比較之下在合理時間可能獲得的成果，科學家目前多集中注意力在搜尋有機分子 或是微生物，而不是外星訊息。即使如此，柯可離尼和莫里森以及德雷克掀起的熱潮仍持續升溫。「海豚騎士團」會議結束兩年後，俄亥俄州州立大學哥倫布分校著 手興建首座專門搜尋星際智慧的無線電波天文台。
隨著阿波羅登月計畫的成功，航太總署正式僱用德雷克尋找地外文明。一九八○年，薩根創立美國行星學會，四年後成為尋找地外智慧研究中心 （SETI Institute），至今仍蓬勃發展。一九九五年澳洲一座能夠監測六千四百萬個頻道的啟用。不論是成本或者靈敏度的考量，無線電波都一直深受研究者喜 愛。美國太空總署的克普勒太空觀測衛星，今年稍後也陸續將類地球行星的資料回傳到地球。
懷疑者經常引用費米悖論，來質疑搜尋地外文明是否值得。這個悖論得名自物理學家費米（Enrico Fermi），他說如果真有外星文明，為何從沒人見過？
的確，打從五十多年前開始搜尋外星訊號以來科學家什麼也沒發現 (只有在一九七○年代收到過一個來源未明的訊號) 。但是搜尋地外智慧研究中心主任塔特（Jill Tarter）認為，沒有訊號根本算不上是個悖論。利用無線電波望遠鏡進行的嚴謹訊號採集與數據分析，進行至今還只有十多年。她用一個比喻說，如果一個小 杯子從海中撈不出什麼，就斷言海裡沒魚，似乎還言之過早了。
(本文為二○○九年九月十七日《自然》雜誌專文，作者卡普蘭(Fred Kaplan)是美國紐約的專欄作家，他在一九五九年曾出版《諸事皆變的一年》一書)
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★★★★★★★
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