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[盐都杂谈] 光速其实慢得可怕?外星人找不到地球,很有可能就是因为光速太慢

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发表于 昨天 21:33 | 显示全部楼层 |阅读模式 | 来自四川
光速其实慢得可怕?外星人找不到地球,很有可能就是因为光速太慢

科学家用韦伯望远镜,在K2-18b这颗系外行星的大气里,以3σ的置信度探测到了二甲基硫醚(DMS)和二甲基二硫(DMDS)的信号。这两种有机物在地球上几乎全都由海洋生物产生,所以被当成潜在的生命信号。

听着挺激动人心的,但先别急着开香槟。

别说3σ,就算日后把置信度做到5σ这个所谓的"黄金标准",也不能说真的找到了外星生命。因为这个数字讲的只是这组数据本身的统计置信度,而不是"存在生命"这件事的真实性。

哪怕将来百分之百确认K2-18b大气里有DMS,也仍然不能作为直接证据——它完全可能是非生命过程产生的。



DMS可以在没有生命的环境里形成,这早就有实锤了。

科学家在彗星、甚至银河系中心的分子云里,都探测到过它。arXiv上还有一篇法国团队的论文,用量子化学和化学动力学模拟提出:DMS完全能在某些高效的化学反应里自然生成,压根不需要生命参与。这些结论,都在悄悄拉低DMS作为生命信号的可信度。

其实这种事以前也发生过,水、氧气、甲烷、磷化氢,都曾被当成生命标志物大肆宣传过一轮,最后都没能成为确凿证据。

那问题就来了:韦伯到底还能不能找到外星人?



arXiv上另一篇来自麻省理工行星科学家的论文,标题就叫《在韦伯时代探测系外行星生命迹象的前景》。他们的结论挺扎心:虽然"研究行星系统和生命起源"是韦伯的四大科学目标之一,但韦伯可能永远拿不出确凿的外星生命证据。

为什么这么说?韦伯主要靠透射光谱分析系外行星的大气成分,再根据里面的生物标志物间接推测有没有生命。听上去挺合理,但实际探测极其不靠谱。系外行星动辄几十上百光年远,恒星的光本来就有限,我们又只能看行星大气层遮住的那一小部分。

这感觉就像你站在月球上判断别人手机贴没贴膜,还要看清是什么牌子的膜。

所以透射光谱信号弱得离谱。像地球这种岩质行星,透射光谱信号大概只有百万分之一——每一百万个光子里,我们只能捕到一个。



而韦伯的探测极限大概在百万分之三十,这意味着,目前能用这种方法看到的系外行星,除了气态巨行星外,主要集中在亚海王星和K2-18b这类迷你海王星身上。个头大、大气厚的星球才拿得下。

就算是K2-18b这样"好观测"的对象,数据也经常被读出不同的味道。同一份韦伯观测数据,有的团队解读为大气以甲烷为主,另一些团队则坚持是水蒸气主导。信号一弱,模型稍微换一下,结论就完全不同。

问题还不止信号弱。透射光谱要靠"凌日现象"——行星从恒星面前经过、挡住一点光。如果恒星本身太大,行星能遮挡的比例就微乎其微,连能不能察觉到行星都成问题。所以韦伯目前最擅长的,其实是围绕红矮星运行的行星——红矮星个头小、亮度低,一挡就明显。



但红矮星有自己的毛病。它脾气暴躁,表面耀斑和黑子频繁得吓人,会给透射光谱数据造成严重干扰。更麻烦的是,红矮星的宜居带位置很尴尬:为了维持液态水,行星必须离恒星非常近。

潮汐锁定几乎跑不掉,一面冰一面火,几分钟一次的耀斑轰击也是家常便饭。

你可能会说,离远点不就行了?可惜行星从恒星那获得的热量主要来自可见光和红外线,而耀斑释放的能量主要集中在紫外线和X射线上。距离拉远,结果就是冷得要死,紫外线一点没少。

红矮星虽然寿命长、给演化留出的时间足够,但真在它周围出现的生命,也未必能撑得住。



好,就算前面这些困难都解决了,最后真拿到了确凿的大气数据,甚至百分百确认里面有氧气、甲烷、二氧化碳,乃至DMS这种"生命信号",我们仍然不能拍胸脯说这里有生命。因为这些分子归根结底只是必要线索,不是充分证据。

强紫外线能让水分子分解出氧气,火山活动和陨石撞击能释放甲烷。当年金星大气里"发现"的磷化氢,后来也被指出可能是数据错误或二氧化硫干扰的结果——就算它真的存在,金星本身的地质活动和特殊火山机制也没法排除。

所以要判定外星生命存不存在,大气生物标志物只能算众多指标之一。哪怕多项指标综合起来都符合,也不能轻易下"一定存在"的结论,最多说一句"可能性很大"。

这就是科学的底色:没有百分之百的确定,"不可能"和"肯定"仅仅是概率的两个极限值。



其实除了"看不清"这个技术难题,找不到外星人还有一个更朴素、更根本的原因——光速太慢了。很多人一听光速就想到"一秒绕地球七圈",觉得快得不可思议。可一旦跳出地球,光速的乏力感立刻就出来了。

它更像是宇宙里的一道无形枷锁,把所有文明都牢牢困在自己的恒星系里,让近在咫尺的恒星变成永远跨不过的天堑。甚至有天文学家认为,人类至今找不到外星人的核心原因,就是光速太慢。

地月之间38万公里,光走1.3秒。当年阿波罗登月,地面和宇航员通一句话,最少要等2.6秒才有回音——直播里那些沉默不是在思考,是光正在地月之间赶路。

到火星就更夸张:最近距离约5500万公里,光走3分钟;最远时超过4亿公里,单程延迟22分钟。我们根本没法实时操控火星车,一来一回半小时过去了,所以它必须自带高度智能的自主系统,地球只能做远程规划。



飞得最远的旅行者1号已经240亿公里外,指令一去一回要两天。而这些还都在太阳系这个"院子"里,真正的边界奥尔特云,半径大约1光年——光从太阳出发,要整整走一年才能爬出去。

放到银河系尺度,光速慢到让人绝望。离太阳最近的恒星是比邻星,4.22光年。人类目前最快的帕克太阳探测器,极限速度每秒95公里,用它飞过去要14000多年。

就算未来造出0.1倍光速的飞船,也得42年——一个20岁出发的宇航员抵达时已经60多岁,半辈子耗在了路上。银河系直径10万光年,人类文字记载的历史才5000年,横穿银河系一次够文明轮回十几遍。

这根本不是星际旅行,更像是文明的流放。



那飞不过去,发信号总可以吧?很遗憾,无线电波也是光速,还得面对信号衰减,距离翻一倍强度只剩四分之一。人类发出的最强信号,传到几光年外就已经和宇宙背景噪声混在一起了。

就算侥幸收到50光年外的一句"你好",回一句"收到,你们在哪?",一来一回整整100年,发消息的人早不在了,收信的是隔了三代的后人。所以费米那个著名问题——"外星文明在哪?"

——最接近真相的答案可能就是最简单的:没有阴谋,没有躲藏,就是太远、太慢。

把这两件事叠在一起看,我们现在的处境就更清楚了:近处看不清,远处够不着。



韦伯看K2-18b,信号弱得像在月球上判断贴膜;就算真看清了、真拿到了完美的生命信号,那颗星球也躺在一百多光年之外,我们既飞不过去,也发不出一句能实时对话的信号。

这就是为什么科学家一次次强调,"发现"和"证实"之间隔着无数道坎。

说到底,DMS也好,氧气也好,磷化氢也好,都只是线索。哪怕有一天所有生物标志物齐刷刷出现在同一颗行星的光谱上,我们能说的仍然只是"可能性非常大"。

要真正确认地外生命,除非它自己跑到我们面前——但按光速这个效率,这件事在人类文明的时间尺度里,可能永远不会发生。所以那句反问不妨留在这里:哪怕真的看到外星人,甚至真的接触到了外星人,你敢肯定它就来自外星吗?



科学从来不给这种百分之百的答案,它只给可能性。

而追寻这个可能性的过程本身,才是我们仰望星空的真正意义。

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哈哈关于外星人找,本地人还是关心的!
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别说3σ这块再跟进就好
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外星人找不到地球确实该重视
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关于光速其实,本地人还是关心的
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话说DMDS啥时候能见成效
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听着挺激动人心的这块在跟进就好
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话说别说3σ啥时候能见成效
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身边人也会关心别说3σ
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先码住,回头再看外星人找
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听着挺激动人心的希望能落实到位
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话说光速其实啥时候能见成效
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发表于 昨天 21:47 | 显示全部楼层 | 来自四川
原来光速其实是这样!
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发表于 昨天 21:50 | 显示全部楼层 | 来自四川
看完光速其实慢得可怕心里有数了
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