今日天體物理2_地外生命與文明

1、 太陽系內(nèi)生命的探索太陽系內(nèi)生命的探索 太陽系外行星的探測太陽系外行星的探測 地外智慧生命與文明的探索地外智慧生命與文明的探索今日天體物理人類一直以來就有這樣一個(gè)疑問：“” 是是( (目前目前) )已知已知有有存存在的星球在的星球在太陽系之內(nèi)，在銀河系的在太陽系之內(nèi)，在銀河系的千億顆恒星周圍，在銀河系外的千億顆恒星周圍，在銀河系外的茫茫宇宙之中，難道就再也找不茫茫宇宙之中，難道就再也找不到其它到其它乃至乃至了嗎？了嗎？地球生命模式，地球生命模式，必不可少必不可少有寶貴的物理性質(zhì)有寶貴的物理性質(zhì)液態(tài)水可以存在有較適宜的生存環(huán)境生命無法生命無法“立足立足”的氣體巨星的氣體巨星土衛(wèi)六泰坦木衛(wèi)二歐羅巴

2、 人類現(xiàn)在已經(jīng)得知，在銀河系之中存在著類似太陽的天體 。在這些恒星周圍，是否存在生命？要存在生命，首先要求恒星周圍有適合生命生存和繁衍的 ！ 從人類發(fā)現(xiàn)第一顆 開始，在短短20年間，天文學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了12001200多個(gè)多個(gè)太陽系外的行星世界，太陽系外行星！ 由于由于恒星恒星、行星、行星因此因此一般一般* *只能靠只能靠方法：方法： 恒星恒星變化變化恒星亮度的微小變化（恒星亮度的微小變化（）效應(yīng)，等效應(yīng)，等恒星譜線的恒星朝向觀測者運(yùn)動恒星遠(yuǎn)離觀測者運(yùn)動恒星圍繞其與行星的旋轉(zhuǎn)- Doppler 效應(yīng)恒星恒星 的精確測量的精確測量探測恒星亮度的微小變化（）行星的使背景恒星亮度增強(qiáng) 利用微引力透鏡方

3、法發(fā)現(xiàn)的神奇的“” （freefloating planets） HD40307b 、c、d 藝術(shù)設(shè)想圖截至到2015年9月已發(fā)現(xiàn)多重系外行星系統(tǒng)！ “三重日落” 口徑口徑，探測系探測系外行星外行星觀測天區(qū)天鵝座系外行星的發(fā)現(xiàn)系外行星的發(fā)現(xiàn) February 1, 2011 2014年2月，Kepler宣布了新確認(rèn)發(fā)現(xiàn)了多達(dá)715顆系外行星（環(huán)繞305顆恒星運(yùn)行）只比地球大2倍處于“宜居帶”中 ：第一顆位于宜居帶內(nèi)的(非常接近) 地球大小的系外行星！Transiting Exoplanet Survey Satellite () : 20172020 2020 類地行星搜尋者類地行星搜尋者 地

4、外智慧生命與文明地外智慧生命與文明的定義及形態(tài)的定義及形態(tài) 或俗稱的或俗稱的“” (Extra-Terrestrial Intelligence) 是人類是人類對地球以外智慧生物的統(tǒng)稱對地球以外智慧生物的統(tǒng)稱 。人類想象中的外星人形象人類想象中的外星人形象 美國天文學(xué)家美國天文學(xué)家 與著名的于于1960年年代提出了一個(gè)計(jì)算文明行星數(shù)量的方程，這個(gè)就是被后來稱代提出了一個(gè)計(jì)算文明行星數(shù)量的方程，這個(gè)就是被后來稱之為之為“綠岸公式綠岸公式”的著名（或的著名（或“臭名昭著臭名昭著”）解析式，這是）解析式，這是人類第一次對探索地外文明作定量分析的嘗試。人類第一次對探索地外文明作定量分析的嘗試。 可以可

5、以（無線（無線電）探電）探測接觸測接觸的幾率的幾率能探能探測到測到的的總總數(shù)數(shù)類似太類似太陽的恒陽的恒星形成星形成率率具有行具有行星的恒星的恒星比例星比例行星系行星系統(tǒng)中類統(tǒng)中類地行星地行星數(shù)目數(shù)目類地行類地行星中生星中生命出現(xiàn)命出現(xiàn)幾率幾率演化成演化成為智慧為智慧生命的生命的幾率幾率文明能文明能夠存在夠存在的時(shí)間的時(shí)間 公式中各個(gè)因子的重要性相同，其中有的因子可取近似值公式中各個(gè)因子的重要性相同，其中有的因子可取近似值(例如例如R*)，有的因子則純屬主觀，有的因子則純屬主觀(例如例如L)。用粗略估計(jì)的最低值。用粗略估計(jì)的最低值代入計(jì)算，可得到代入計(jì)算，可得到N 40；用每一項(xiàng)最大可能值計(jì)算，

6、則得；用每一項(xiàng)最大可能值計(jì)算，則得N 5000萬。萬。這就是說，這就是說，在銀河系中的高級技術(shù)文明星球的數(shù)在銀河系中的高級技術(shù)文明星球的數(shù)目為目為40至至個(gè)！個(gè)！由于時(shí)間和空間的阻隔由于時(shí)間和空間的阻隔以人類目前最高的宇航速度飛抵以人類目前最高的宇航速度飛抵的恒星比鄰星，尚需要的恒星比鄰星，尚需要。要提高速度，必須延長不斷加速要提高速度，必須延長不斷加速的時(shí)間；但如果的時(shí)間；但如果，長，長期加速是不可能的。期加速是不可能的。 人類為探索外星文明已在向外層空間發(fā)送的許多人類為探索外星文明已在向外層空間發(fā)送的許多的探測器上放置了的探測器上放置了“”，最著名的是，最著名的是 1,2號、先驅(qū)者號、先驅(qū)

7、者(Pioneer) 10,11號號 。 銅質(zhì)磁盤唱片，內(nèi)容包括用銅質(zhì)磁盤唱片，內(nèi)容包括用55種人類語言錄制種人類語言錄制的問候語和各類音樂，旨在向的問候語和各類音樂，旨在向“外星人外星人”表達(dá)人類表達(dá)人類的問候。唱片有的問候。唱片有12英寸厚，鍍金表面，內(nèi)藏留聲機(jī)英寸厚，鍍金表面，內(nèi)藏留聲機(jī)針。針。先驅(qū)者先驅(qū)者(Pioneer)號號人們寄予厚望的是與地人們寄予厚望的是與地外文明進(jìn)行外文明進(jìn)行 研究所 earch for xtra- errestrial ntelligence （SETI）從從19601960年開始，通過年開始，通過2121厘米波段對近厘米波段對近 距離恒星多次進(jìn)行信號發(fā)射與

8、監(jiān)聽，沒距離恒星多次進(jìn)行信號發(fā)射與監(jiān)聽，沒 有收到任何回音有收到任何回音( (“”計(jì)劃計(jì)劃) )。 奧茲瑪計(jì)劃奧茲瑪計(jì)劃（Project ma）是美國康乃爾大學(xué)的天文學(xué)家，于1960年開始在美國國立射電天文臺（NRAO）使用位于西維吉尼亞的綠堤電波望遠(yuǎn)鏡所從事的早期搜尋地外文明計(jì)劃（），實(shí)驗(yàn)的目的是通過無線電波搜尋鄰近太陽系的生物標(biāo)志信號。 武仙座球狀星團(tuán)M13距離2.5萬光年 上世紀(jì)90年代，NASA和美國國會停止對SETI的資助，之后主要為私人資助 1995年鳳凰計(jì)劃開始實(shí)施，對左右距離內(nèi)的類日恒星進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)聽搜索的新生 （Project ）Allen 望遠(yuǎn)鏡陣 ( nidentified

9、 lying bject) :原意為原意為不明飛行物不明飛行物, 現(xiàn)俗稱飛碟?，F(xiàn)俗稱飛碟。 地外文明探索的專家們有地外文明探索的專家們有一種認(rèn)識：宇宙中的一種認(rèn)識：宇宙中的可能廣泛存在，但進(jìn)化到人類可能廣泛存在，但進(jìn)化到人類這樣有這樣有只是鳳只是鳳毛麟角。毛麟角。 或許并不被生命特別鐘愛或許并不被生命特別鐘愛昆蟲并不期望懂得數(shù)學(xué)昆蟲并不期望懂得數(shù)學(xué) 貓也不急著學(xué)會彈鋼琴貓也不急著學(xué)會彈鋼琴原始生命，普遍存在；原始生命，普遍存在；技術(shù)生命，非常稀有？技術(shù)生命，非常稀有？ 但從科學(xué)的觀點(diǎn)看，但從科學(xué)的觀點(diǎn)看， 地外文明的存在是地外文明的存在是的的! “沒有找到?jīng)]有找到的的證據(jù)，不等于找到證據(jù)，不等于找到了了的證據(jù)。的證據(jù)?！敝赝馍剿骺茖W(xué)家教授，電影