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人的知識(shí)就好比一個(gè)圓圈，圓圈里面是已知的、外面是未知的。知道得越多，圓圈就越大，不知道的也就越多。
這句出自古希臘哲學(xué)家芝諾（Zeno）的名言，至今依然適用。短短幾個(gè)世紀(jì)內(nèi)，天文學(xué)領(lǐng)域發(fā)生了一次次重大的范式轉(zhuǎn)移，人類對(duì)宇宙的認(rèn)知不斷深化，但實(shí)際上超出人類當(dāng)前理解范圍的，仍是數(shù)不勝數(shù)。
2020 年 4 月 28 日，中國(guó)“天眼”——500 米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡（Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope，F(xiàn)AST）正式開(kāi)啟地外文明搜索。30 日，F(xiàn)AST 望遠(yuǎn)鏡首次發(fā)現(xiàn)距離地球約 85 億光年的新快速射電暴。
不過(guò)，“天眼”能否找到外星人、快速射電暴究竟傳達(dá)了何種信號(hào)，仍是未解之謎。
要了解浩瀚無(wú)垠的宇宙，必定要借助工具。
1931 年，在著名的美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室（BellLaboratory）里，專門(mén)負(fù)責(zé)搜索、鑒別電話干擾信號(hào)的無(wú)線電工程師 Karl Guthe Jansky 發(fā)現(xiàn)了一種每隔 23 小時(shí) 56 分 04 秒就會(huì)出現(xiàn)最大值的無(wú)線電干擾。
次年，Karl Guthe Jansky 在一篇文章中寫(xiě)到，這一干擾信號(hào)是來(lái)自銀河系中的射電輻射，由此他也開(kāi)創(chuàng)了用射電波研究天體的新紀(jì)元，天文學(xué)中最重要的工具之一——「射電望遠(yuǎn)鏡」（radio telescope）得以誕生。
不過(guò)，不同于演唱會(huì)追星用的普通望遠(yuǎn)鏡，射電望遠(yuǎn)鏡看上去就像一口巨大的鍋。
具體來(lái)講，射電望遠(yuǎn)鏡可用來(lái)觀測(cè)、研究來(lái)自天體的射電波，包括收集射電波的定向天線、放大射電信號(hào)的高靈敏度接收機(jī)、信息記錄、處理和顯示系統(tǒng)等，可測(cè)量天體射電的強(qiáng)度、頻譜及偏振等量。
值得一提的是，20 世紀(jì) 60 年代天文學(xué)領(lǐng)域的“四大發(fā)現(xiàn)”——脈沖星、類星體、宇宙微波背景輻射、星際有機(jī)分子都與射電望遠(yuǎn)鏡有關(guān)。
1993 年，在東京召開(kāi)的國(guó)際無(wú)線電科學(xué)聯(lián)盟大會(huì)上，中國(guó)等 10 個(gè)國(guó)家的天文學(xué)家提出建造新一代射電大望遠(yuǎn)鏡，希望在全球電信號(hào)環(huán)境惡化到不可收拾的地步之前，多收獲一些射電信號(hào)。
1994 年，F(xiàn)AST 工程的概念便提出了。不過(guò)，考慮到巨額的經(jīng)費(fèi)和無(wú)數(shù)的科研人力，建造射電望遠(yuǎn)鏡絕非易事：
2001 年，F(xiàn)AST 預(yù)研究作為中科院首批“創(chuàng)新工程重大項(xiàng)目”立項(xiàng)；
2007 年 7 月，國(guó)家發(fā)改委批復(fù) 500 米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施立項(xiàng)建議書(shū)，同意將 FAST 項(xiàng)目列入國(guó)家高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展項(xiàng)目計(jì)劃，工程進(jìn)入可行性研究階段；
2011 年 3 月，F(xiàn)AST 工程開(kāi)工報(bào)告獲批，工程開(kāi)工項(xiàng)目初步設(shè)計(jì)和概算獲得中國(guó)科學(xué)院和貴州省人民政府批復(fù)；
2016 年 7 月 3 日，位于貴州省平塘縣的 FAST 主體工程順利完工；
2016 年 9 月 25 日，F(xiàn)AST 落成啟用，開(kāi)始接收來(lái)自宇宙深處的電磁波；
2020 年 1 月 11 日，F(xiàn)AST 順利通過(guò)國(guó)家驗(yàn)收，投入正式運(yùn)行；
截至 2020 年 3 月 23 日，F(xiàn)AST 發(fā)現(xiàn)并認(rèn)證的脈沖星已達(dá)到 114 顆；
2020 年 4 月 28 日，F(xiàn)AST 正式開(kāi)啟地外文明搜索。
根據(jù)百度百科，這一耗時(shí)近 26 年立項(xiàng)、建造、正式投入使用的中國(guó)“天眼”，有四大應(yīng)用價(jià)值：
把中國(guó)空間測(cè)控能力由地球同步軌道延伸至太陽(yáng)系外緣，將深空通訊數(shù)據(jù)下行速率提高 100 倍。
將脈沖星到達(dá)時(shí)間測(cè)量精度由 120 納秒提高至 30 納秒，成為國(guó)際上最精確的脈沖星計(jì)時(shí)陣。
以 1HZ 的分辯率診斷識(shí)別微弱的空間訊號(hào)，作為被動(dòng)戰(zhàn)略雷達(dá)，為國(guó)家安全服務(wù)。
搜索外星人信號(hào)——美國(guó)“搜尋外星人計(jì)劃”（SETI）首席科學(xué)家、美國(guó)加州伯克利大學(xué)教授 Dan Werthimer 希望我國(guó)研究人員能為 FAST 加裝設(shè)備，共同探索地外文明。
正如 FAST 望遠(yuǎn)鏡總工藝師王啟明表示：
在 FAST 的科學(xué)目標(biāo)中，排在最前列的是尋找脈沖星。
雷鋒網(wǎng)了解到，脈沖星（Pulsar），從字面意思理解就是不斷發(fā)出電磁脈沖信號(hào)的中子星。
那么，中子星又是什么星？
實(shí)際上，黑洞是一個(gè)沒(méi)有大小但有質(zhì)量，因此密度近乎無(wú)窮大的點(diǎn)。而中子星（neutron star）是除黑洞外密度最大的星體。中子星和黑洞的形成過(guò)程類似——在一個(gè)恒星即將滅亡時(shí)，其核心在自身重力的作用下迅速地收縮、塌陷、發(fā)生強(qiáng)力爆炸?？梢?jiàn)，中子星的神秘性不亞于黑洞。
1967 年 10 月，劍橋大學(xué)一個(gè)實(shí)驗(yàn)室里，一名年僅 24 歲的女研究生 Jocelyn Bell Burnell 發(fā)現(xiàn)了脈沖星 PSR1919+21，這也是人類歷史上發(fā)現(xiàn)的第一顆脈沖星。
據(jù)了解，由于脈沖星發(fā)出的信號(hào)具有嚴(yán)格的周期性，因此被認(rèn)為是宇宙中最精確的時(shí)鐘，由于其神秘性，不少網(wǎng)友也將其加入“宇宙級(jí)吉尼斯”之列。
如上所述，F(xiàn)AST 望遠(yuǎn)鏡目前已發(fā)現(xiàn)并認(rèn)證的脈沖星達(dá)到 114 顆，其實(shí)力可見(jiàn)一斑。
值得我們關(guān)注的是，F(xiàn)AST 還有一項(xiàng)重要任務(wù)——探索地外文明。
中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)表示：
2018 年 9 月，國(guó)家天文臺(tái)博士生張志嵩與 Dan Werthimer 教授、北京師范大學(xué)等單位合作，在 FAST 現(xiàn)場(chǎng)對(duì)高分辨率的 SETI 后端進(jìn)行了安裝測(cè)試。2019 年 7 月，研究人員分析處理了漂移掃描數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)頻率分辨率 4Hz，并成功去除大部分射頻干擾，篩選出多組窄帶候選信號(hào)，為開(kāi)啟地外文明搜索打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
2020 年 4 月 28 日，F(xiàn)AST 正式開(kāi)啟地外文明搜索。
不過(guò)，即便 FAST 實(shí)力不凡，當(dāng)前全世界范圍內(nèi)都沒(méi)有確鑿的證據(jù)證實(shí)外星人的存在，尋找到外星人，極有可能是我們有生之年無(wú)法見(jiàn)證的事情。
正如知乎一位高贊答主、天體物理學(xué)博士劉博洋所言：
雖然對(duì) FAST 在搜索地外智慧領(lǐng)域的未來(lái)充滿期待，但還是盡人事，聽(tīng)天命，如此而已。
雷鋒網(wǎng)此前曾報(bào)道過(guò)，探索地外智慧的歷史可追溯到上世紀(jì) 60 年代：
1960 年，人類就已經(jīng)開(kāi)始接收、分析來(lái)自太空的各種可能的電波，希望探尋到關(guān)于地外文明的蛛絲馬跡；
1971 年，NASA 號(hào)召眾多天文學(xué)家搜尋 SETI （Search for ExtraTerrestrial Intelligence，搜尋地外文明）信號(hào)，并提出了“望遠(yuǎn)鏡森林”計(jì)劃——建造一個(gè)由 1000 架射電望遠(yuǎn)鏡組成的巨大陣列，用射電望遠(yuǎn)鏡等先進(jìn)設(shè)備接收從宇宙中傳來(lái)的電磁波，從中分析有規(guī)律的信號(hào)，從而發(fā)現(xiàn)外星文明；
1984 年，加州一家非營(yíng)利性科研機(jī)構(gòu) SETI 研究所（NASA 和美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)的主要研究承包商）成立；
1999 年，伯克利大學(xué)發(fā)起了“眾籌”全球空閑算力分析電磁波信號(hào)尋找外星人的項(xiàng)目 SETI@home（Search for Extraterrestrial Intelligence at home），這一項(xiàng)目已于 2020 年 3 月 31 日起正式進(jìn)入休眠期。
另外，霍金曾在生前警告“人類不應(yīng)主動(dòng)尋找外星人”。
且不論時(shí)間、資金、人力等成本或技術(shù)水平，能否找到外星人、外星人是否會(huì)對(duì)我們帶來(lái)威脅，都是未解之謎。
雷鋒網(wǎng)注意到，網(wǎng)絡(luò)上的說(shuō)法五花八門(mén)，其中不少網(wǎng)友也認(rèn)為主動(dòng)尋找外星人應(yīng)當(dāng)謹(jǐn)慎而行——倘若外星人是善意的物種，那便有了 happy ending，然而這可能會(huì)是小概率事件，而其他情形則更像是《三體》中的“黑暗森林”理論，人類可能將會(huì)面臨不太好的結(jié)果。
2020 年 4 月 30 日，F(xiàn)AST 望遠(yuǎn)鏡首次發(fā)現(xiàn)距離地球約 85 億光年的新快速射電暴。
中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)表示，研究人員朱煒瑋、李菂等與合作者利用自主研發(fā)的搜尋技術(shù)，結(jié)合深度學(xué)習(xí)，對(duì)海量的 FAST 數(shù)據(jù)進(jìn)行快速搜索，新的快速射電暴得以發(fā)現(xiàn)。
值得一提的是，這是 FAST 望遠(yuǎn)鏡盲搜發(fā)現(xiàn)的首個(gè) FRB。而這發(fā)生在宇宙深處轉(zhuǎn)瞬即逝的閃動(dòng)，經(jīng)歷了長(zhǎng)達(dá) 85 億年的長(zhǎng)途旅行，終于在 2018 年 11 月 23 日到達(dá)地球。
實(shí)際上，快速射電暴（Fast Radio Burst，F(xiàn)RB）是宇宙中突然出現(xiàn)的短暫、猛烈的無(wú)線電波暴發(fā)，其持續(xù)時(shí)間極短，釋放出的能量卻相當(dāng)于太陽(yáng)一整天內(nèi)釋放的能量。
2019 年，加拿大天體物理學(xué)家 Victoria Kaspi 因利用被譽(yù)為“FRB 獵手”的加拿大氫強(qiáng)度測(cè)繪實(shí)驗(yàn)望遠(yuǎn)鏡（CHIME）發(fā)現(xiàn)了 FRB，入選 Nature 年度十大科學(xué)人物。
對(duì)于 FRB，目前也只能用“來(lái)歷不明”來(lái)描述，不過(guò)經(jīng)常會(huì)被認(rèn)為與外星文明有關(guān)，原因在于人類是用無(wú)線電波進(jìn)行通信。
不難發(fā)現(xiàn)，不論是脈沖星、外星人，還是快速射電暴，很多時(shí)候只能打上一個(gè)問(wèn)號(hào)。畢竟，在宇宙的長(zhǎng)河中，我們都只是短暫的浪花。
引用來(lái)源：
[1]http://www.bao.ac.cn/xwzx/kydt/202004/t20200428_5565266.html
[2]http://www.bao.ac.cn/xwzx/kydt/202004/t20200430_5568251.html
[3]https://arxiv.org/abs/2004.14029
[5]https://www.zhihu.com/question/391259519/answer/1186811743
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