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外星人能看懂吗?旅行者号上的黄金唱片揭秘


文章编号:13745 / 更新时间:2024-03-02 18:27:46 / 浏览:

作者:梅林(中国科学院遗传与发育生物学研究所)
宇宙,最后的边疆。这是星舰进取号的航程。它继续的任务,是去探索知的新世界,找寻新的生命和新的文明,勇敢地航向前人所未至的领域。

外星人能看懂吗?旅行者号上的黄金唱片揭秘

这段出自电影《星际迷航》台词,用在旅行者两兄弟身上恰当。对于旅行者1号和2号来说,离开太阳系,只是他们通往无垠宇宙的旅程的开始。

大部分人都不喜欢孤独。而作为一个整体,也是讨厌孤独的。人类到底是不是宇宙中唯一的智慧生物?如果是,那么到底是什么决定了我们如此特殊?如果不是,那么其他的文明又在哪里?>

为了寻找同类,人们在旅行者上放置了一个时间囊。里面有用许多种语言录制的的问候(包含普通话、粤语、吴语和闽南语在内)、各音乐作品和地球上的自然界的声音(还有人类的脑电波),以及地球上的自然和社会景象照片。这些信息被写在一张带探针的金唱片上。

问题来了,假设有一天这张唱片被外星人捕获,那么他们怎么才能正确播放这张唱片,而不是当成乱码呢?为了解决这个问题,人们精心设计了份随盘附赠的使用说明书。不过,这份说明书到底说了些什么?我们看不懂没关系,要是外星人也看不懂咋办?……< p="">

今天,就为大家解读这份说明书上到底说了啥。

交流的基础:共知的信息

任何两个文明的第一次接触,都会遇到差不多的问题——如果两个人完全不方的语言,那么如何交流信息呢?这个问题的答案说白了就是一个比划一个猜。

我们假设来自中国的王大爷和来自英国的约翰第一次见面。此王大爷拿着一个苹果,说:苹果,于是约翰在纸上记下apple=pinggoh,然后他指着苹果说apple,王大爷就在自己的纸上写苹果=艾跑。约翰切苹果,同时说cut,那么王大爷就会记下切=卡特,然后他切苹果,说切,此时约翰就会写下cut=chea。那么这样来回几次,双方就会向彼此传很多词汇了。

由于语言必须描述信息,所以通过对共同信息的描述,可以让语言不通的两个文明进行交流。那么,人类和外星人之间,有什么共同可以作为交流的基础呢?我们无法想象外星世界和我们到底有多少相似程度。

人类要吃糖、脂肪、蛋白质,外星人可能只吃土;人类需要氧和水才能存活,但是外星人可能呼吸的是氟气,并且用氢氟酸洗澡;人类看得到七彩斑斓,外星人说不定能看到微波炉里的微波和胸透时的X射因此,找到可以交流的共同点其实不容易。

既然同处一个宇宙,那么不如就从宇宙中最普遍的物质上找点共同话题吧。在宇宙中,最物质就是氢原子了。氢是一种最简单的元素,绝大部分的氢原子是由一个质子和一个电子组成的。如果一个文明能捕获旅行者,至少说明他们有发的天文学和航空器。他们对氢原子的理解也应该相当深入。

所以,科学家决定把氢原子当作王大爷手里的苹果。这就是图片右下角部所描述的信息。图中,中间的火柴棍表示的氢原子中的质子,而它上方的火机棍则表示氢原子中的电子。我们可以把这两者之间的关系具象地理解成地(电子)围绕太阳(质子)旋转,这样想是可以的,但是要注意这种想法仅仅是为了方便思考而进行的简化,并非实际的情况。地球和太阳分别有自的自转,而在氢原子中,电子和质子也有一个类似的性质,术语叫做自旋(还是要注意,它们并非真的在转,这只是一种为了方便思考所做的)。

既然是旋转,那么就会有两种可能的方向:顺时针和逆时针。那么对于氢原子的电子和质子来说,它们的自旋方向会有两种可能种是它们同向自旋,还有就是它们反向。科学家发现,这两种可能性之间有能量上的差异:同向时的能量要比反向时的能量稍微高出一丁。

所以,如果氢原子里的质子和电子的自旋方向从同向变成反向,那么这一丁点的能量就会被释放出来。根据爱因斯坦的理论,这部能量会以一份电磁波的形式被释放,并且我们能算出这份波的周期大概是一百亿分之七秒(0.000000007秒)。说明书右下角的这幅图,描绘的就是这个旋方


人类寄给外星文明的“旅行者金唱片”,外星人真的看得懂吗?

在上世纪的60年代,美国加州理工大学的研究生格瑞.弗兰多 (Gary Flandro)通过研究发现,在1980年左右,木星、土星、天王星以及海王星等巨型天体,会全部运行到太阳系的同一侧。

人类发射的探测器可以在这个宝贵的时间段,连续利用各大行星的“引力弹弓”效应,达到一次访问多个行星甚至是飞出太阳系的目的。

这一发现受到了很大的重视,科学家们很快就开展了相关的研发工作,于是在1977年的8月20日以及9月5日,NASA分别发射了“旅行者2号”和“旅行者1号”探测器。

这两个探测器最引人注目的地方,就是它们都携带了一张被称为“旅行者金唱片”的铜质镀金激光唱片,里面记录着很多有关地球的信息。科学家期望有一天,宇宙中的高级外星文明能够发现它们,并与我们地球文明取得联系。

那么问题就来了,人类寄给外星文明的“旅行者金唱片”,外星人真的看得懂吗?

“旅行者金唱片”的内容包含了声音、图像以及文字,只需要外星人能够找到正确的打开方式,剩下的事件就比较简单了。为了达到这个目的,科学家们在“旅行者金唱片”的封面进行详细的注解

我们来简单了解一下,“旅行者金唱片”的各个区域都表示了什么。

首先要讲的是标注为6的区域,它表示了宇宙中最常见的氢原子的基态状态。这个图案代表了电子与质子的自旋动作,表示唱片的时间是以氢原子的基础跃迁时间为参考的。

了解了时间参考标准后,我们再来看其他区域。

区域1:一根竖线代表“1”,两根竖线代表“0”,以二进制数字表示唱片的正确转速为3.6秒/转。区域2:代表唱片的正视图。区域3:代表太阳系相对于银河系内的已知的14颗脉冲星的位置,上面的二进制数字代表脉冲星的信号周期。区域4和区域5:代表播放唱片里影像部分的解码方式,从上到下依次是:声音格式下影像的图案、扫描影像时间的二进制数字、扫描触发、扫描方向的帧数,最后一张图表示如果解码成功,看到的第一个图像将会是一个圆形。

除此之外,科学家还将一块纯度很高的铀238与“旅行者金唱片”放在一起,因为铀238的半衰期长达40多亿年,所以如果外星人找到“旅行者金唱片”的话,他们就可以通过铀238的衰变情况来推测出探测器的发射时间。

此,科学家们相信,如果外星文明达到了一定的水平(比如和我们的文明一样),就完全可以看懂“旅行者金唱片”。

时至今日,这两个探测器都已经飞出了太阳风层,进入了星际空间。据称“旅行者金唱片”存储的信息在1亿年之后都依然完好,也许在遥远的未来,它们真的会被外星文明发现。

人类寄给外星文明的“旅行者金唱片”,外星人真的看得懂吗?

人类对于金唱片的期望是可以让外星文明理解我们的善意,至于能否看懂这是不为人知的。

金唱片的内容选自115张图像和各种自然声音。它包括波浪,风,雷声和动物声音,包括鸟和鲸鱼的歌声。此外,他们还选择了来自不同文化和年代的音乐,祝福是用地球上55种不同语言说的句子。

以下是1977年6月16日卡特总统在旅行者探测器上发出的信息的摘录:“我们将这一信息放到了宇宙中……在银河系的2000亿颗恒星中,有些……我希望在那里有很多人居住着一个星球或太空旅行者的文明如果一个文明抓住了旅行者的探测器并了解了记录中的内容,那么这就是我们的信息:我们试图生活在我们的时代,也许有一天会在您的时代。我们还活着。我们希望有一天,在解决了我们面临的问题之后,我们可以团结起来成为一个银河文明。这一记录代表了我们的希望,我们的决心和我们的诚意。广阔的宇宙。”

记录中的115张图像被记录为模拟信号。随后是各种适合以162⁄3 转的播放的声音。它包括55种语言的祝福句子。 6000年前的苏美尔地区有阿卡德人所说的话,还有中国的四种方言。

旅行者探测器携带的黄金唱片,外星人能听懂吗?

旅行者号探测器有一个黄金唱片,这个唱片并不是单纯的歌曲,而是说它包含了很多地球本身的信息,人们想通过旅行者号把这些信息传播到宇宙之外,让宇宙之外的文明去看一看,有没有一个文明能够读得懂地球的文化,从而和我们主动地产生联系。

他们能不能读懂地球所记载的语言形式,这一点其实我们不用过多的担心。因为如果他们能够截取我们这个唱片的话,就意味着他们已经具备了拦截一个能够超脱自身所处的小星系的行星的运转速度的能量,说的简单一点,就是这个旅行者号他都能够飞出地球,它的飞行速度是很高的,不是一个初等的,文明还没有掌握宇宙知识的文明能够拦截得到的,他们能够拦截到就意味着他们的科技发展水平很高。

科技发展到一定程度,语言的解码其实只是一个数据而已,它完全可以根据其中所蕴含的一些韵律文明发展共有的东西,就像是一些公式一样的。还要进行一个语言的转化,就像最早的时候人类也不清楚英文对应着什么样中文的意思,但是随着不断的发展就知道了怎么去对应这个意思,科技发展到一定程度,通过一个翻译的系统完全可以达到这样的程度,而且很多音乐它是没有文字的,他就是一个旋律的问题,他们能不能播放,其实这并不是我们所关心的问题,我们仅仅是想把这个东西传播出去而已。

很多科学家对于这个唱片的送出也是有一定的争议的,就是说觉得如果把地球上面的文明都这么传播出去了,是不是会引来一些其他文明的争端,但是大部分人给出的意见是不会,因为。如果能够轻而易举的拦截这个产品,并且翻译出其中内容的文明,他们的科技水平一定很高了,高到那种地球抵抗不了的程度,如果他们想要找地球的话,可能早就找到了。


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