作者：汪诘

喜马拉雅FM、蜻蜓FM、网易云音乐 热门主播《时间的形状：相对论史话》、《星空的琴弦：天文学史话》作者 国家文津奖得主 科学有故事@汪诘 外星人存在吗？真有人见过飞碟吗？外星人会入侵地球吗？人类如何防御？面对来自地球之外的威胁，人类文明将如何存续？网络点击超 1000万，用科学的态度为你讲述地外文明搜寻史话破解外星人之谜，修正有关外星人的流行说法，给出人类地外文明探索历程科学通俗的讲解，满足你对外星人的所有好奇。

是否有外星人？目前最优解是，有，但从未到访地球。自1877年有天文学家声称发现火星上的运河起，寻找外星人被人类提上了日程，可惜的是，一百多年过去了，并没有任何关于地外文明的迹象。火星。曾被认为最有可能诞生生命的地外星球，但随着1964年美国的水手4号抵达火星环绕轨道，证实并无生命迹象，确认太阳系内只有地球存在文明。UFO。UFO并非严肃科学，绝大多数UFO事件都可以用行星、流星、球状闪电、人造卫星等去解释。1947年的罗斯维尔事件最为著名，但后来解密的美国空军档案表明那跟美苏争霸时期的核试验有关，不过长时间的发酵已经不可能让所有人认可其真相。望远镜。最初观测天文用的是光学望远镜，观测能力有限，直到无线电的普及，射电望远镜被发明出来，原理是收集电磁波再转换成图像等信息，大大提高观测效率。目前最大的射电望远镜是位于中国贵州的FAST——“中国天眼”。此外射电望远镜阵列能弥补传统射电望远镜不能转向、口径限于建造位置的缺点，也被大规模地使用。在太空工作的哈勃望远镜和开普勒望远镜效率远比地面望远镜要高，大多数观测工作由它们完成，开普勒望远镜已经于2018年退役，哈勃尚在服役。寻找系外行星的方法。系外行星无法用望远镜直接观测到，科学家主要用两种方法寻找系外行星：一，视向速度法，根据多普勒效应（光波的频率会随着光源的移动而变化），通过探测恒星发出的光频率，如果符合多普勒效应，那可推断它在原地兜圈子，唯一的解释就是行星绕着它旋转；二，行星凌日法，观测恒星亮度有规律地衰减，若重复观测到则可判断有系外行星的围绕。两者结合起来可以比较精确计算该行星的质量、体积、轨道周期、与恒星的距离等。截止2017年8月，超过3200颗系外行星被确认，80%以上是开普勒望远镜发现的，被确认位于宜居带的有53颗。戴森球和冯·诺依曼机器人。通过间接手段寻找地外文明。戴森球由戴森提出，他认为随着文明扩张，高等文明将大量采集太阳能，当大量采集器围绕太阳，将造成太阳亮度的显著降低，若能在不长的时间内观测到恒星变暗或放射出大量红外辐射（采集器被加热放出的），则可认为可能存在智慧文明；冯·诺依曼机器人是冯·诺依曼提出的具有自我复制能力的机器人理论，认为只要发射此机器人，将在短期内（几百万年）占领整个银河系，因此只要在太阳系内寻找重金属含量异常低的现象，则可认为是被挖走了。两者在理论上皆可实现（当然人类尚无此技术），但冯诺依曼机器人尚无所获，而2015年发现的泰比星则被观测到亮度持续变暗现象，尚未有定论。德雷克的外星人公式。用以计算可能与人类通讯的地外文明的数量。德雷克公式：N=R*Fp*Ne*Fl*Fi*FC*L。N代表可能通讯的文明数量；R代表银河系恒星形成速率；Fp代表恒星有行星的可能性；Ne代表位于合适生态范围的行星平均数；Fl代表上述行星发展出生命的可能性；Fi代表演化出智慧生命的可能性；Fc代表该智慧生命能通讯的可能性；L代表该文明的预期寿命。默奇森陨石。1969年，科学家们在落在默契森的陨石中找到了氨基酸和糖成分，这是生命的基本元素，证明了外星生命完全可能存在。寻找外星人计划（SETI）。由美国科学家德雷克提出，通过射电望远镜监听宇宙电磁波，分析其中是否有非自然信号。监听的频率选择全宇宙数量最多的氢原子发出的电磁波频率，及其π倍数、整数倍频率等。五十多年的监听几乎一无所获，仅在1977年发现来自人马座的氢波段上一个持续了72秒的强烈脉冲信号，由于发现者在原始数据记录上激动地写下“WOW！”，于是被称为“WOW！信号”，但此后无数次监听该方向也无所获。主动呼叫外星人计划（METI）。1972年的先驱者一号和1973年的先驱者二号带了一份表明地球文明高度和具体位置的铝片飞往金牛座；1974年美国人向武仙座发射了著名的阿雷西博信息，包含了人类的基本信息和认知水平；1999年、2001年、2003年也有三次大规模的发射信号行动；1977年，美国发射的“旅行者1号”和“旅行者2号”带上了理论上能保存10亿年的镀金铜质磁盘，带有人类的问候、音乐和照片。至今无任何回应。搜寻地外文明的争论。METI行动以来，越来越多的科学家反对会暴露地球位置的行为，认为宇宙可能充满了不怀好意的外星生物，绝大多数地球生物都具有攻击性，优胜劣汰是宇宙法则，即使善意有99次，但只要有一次恶意人类就完了。2005年提出的圣马力诺标度（量化信号发射的危险度）预示着人类在此方面正在达成共识，随后形成了一份暂无法律效力的搜寻外星人国际公约，约定一旦发现地外文明，未经国际组织批准，不允许回应。费米悖论。按照人类技术发展速度和银河系的尺度（10万光年），只需不到1000万年即可占领整个银河系，倘若有文明比人类早进化1000万年（银河系已存在80亿年以上），他们的足迹就应该遍布整个银河系到达地球了，然而迄今为止人类没有发现任何地外文明的迹象，这从银河系的尺度、恒星数（2000亿以上）、地球存在的时间（45亿年）来说都说不过去。地球殊异假说是其中一种解释，指地球文明的形成极其特殊（特殊的恒星、行星、卫星、进化的偶然等），而非一般认为的平庸平凡，或许地球文明是银河系最高等的文明。“黑暗森林”假说。刘慈欣在《三体》提出的假说，建立在两个宇宙公理和两个现象的前提下：公理一，生存是文明的第一需求；公理二，文明不断扩张，宇宙总物质量不变；猜疑链，不同的宇宙文明难以交流；技术爆炸，落后的文明可能一夜之间超越先进文明。因此，每个文明都要隐藏自己的位置，暴露者将遭到其他文明的无情打击。被认为是费米悖论的一种解释，但从严肃科学角度说不过去：无数的恒星资源在白白流失，没有观测到任何被大规模采集的效应，人类也没接收到任何与人类那样“愚蠢”的文明曾发出的电磁波。