銀河系中也許充滿了外星人發明的微型機器

圖為藝術家繪制的戴森球概念圖

　　北京時間 10 月 21 日消息，據國外媒體報道，天體生物學領域一直有一條心照不宣的原則：既然無法證實外星技術的存在，那就必須想象出一些來。這種做法絕不是沒事找事。相反，這是為了解決與人類相關的最令人迷惑的問題之一而做的努力，這些問題可以統稱為“費米悖論”。

　　1950 年，著名核物理學家恩里克·費米提出了一個有趣的觀點：考慮到銀河系的大小和年齡，任何比人類先進的外星文明都應當有充分的時間探索和殖民銀河系。那么，為何我們至今仍未發現任何相關跡象呢?

　　截至目前為止，在宇宙中搜索地外射電信號的努力(長期開展的“搜尋地外智慧生命計劃”項目即以此為基礎)始終一無所獲。其它研究則主要關注對技術跡象的搜索。其中的邏輯是這樣的：假如真有外星人，TA 們一定已經設法到達了其星球之外的某個地點，并且在那里生存繁衍。而要實現這一點，就必定涉及到某種神奇的外星機器。因此我們必須設法探測到這種技術。而這一點絕非易事，因為我們完全不清楚搜索的目標為何物。

　　在這種思路的啟發下，人們提出了一些并不完全算異想天開的假想。飛碟就是早期想象出的產物之一。盡管有人曾試圖在地球上打造飛碟，但其設計本身存在的技術挑戰似乎杜絕了這種可能性。

　　相比于飛碟，戴森球一直是一名競爭力較強的“候選者”。這一概念由英國數學家與物理學家弗里曼·戴森(Freeman Dyson)于 1960 年提出，指包圍整顆恒星、能夠吸收能量的巨型裝置。按照該理論設想，每個戴森球都可以從恒星中吸收、轉換并傳輸巨額能量，為整個星系帝國供能。近幾年來，有越來越多的人猜測，科學家可能已經確定了一個戴森球的位置。

　　科學家之前發現了一顆名叫 KIC 8462852 的恒星(又名“塔比星”)，它總是忽明忽暗，并且亮度變化毫無規律。天文學家曾在 2015 年提出，戴森球或許可以解釋這一奇特現象。但遺憾的是，近期研究顯示，KIC 8462852 的亮度變化可能僅由一顆離群的系外衛星遮擋所致。

　　盡管如此，該發現還是點燃了人們搜索外星技術的希望。另一個備受推崇的假說名叫“馮·諾依曼探測器”，以提出該設想的知名數學家約翰·馮·諾依曼命名。如果借助馮·諾依曼探測器，外星人便可“足不出戶”地開展遠距離探索。馮·諾依曼探測器可以在宇宙中快速飛行，還能進行自我復制，使數量和范圍實現指數級增長。

　　但從費米的觀點來看，馮·諾依曼探測器并不能真正地解決問題。該設想或許能解釋人類為何從未見過外星人，但無法解釋我們為何從未見過外星機器。

　　該理論的反對者們提出了如下幾點原因。首先，打造這些機器需要大量材料，而太空中的小行星或巖質行星并非俯拾皆是。其次，有人從進化論的角度提出反對，認為探測器在自我復制的過程中遲早會出錯，有些探測器會因此變成“掠食者”、追逐并摧毀其它探測器;或者隨著錯誤不斷積累，到了某個特定的時間點，大多數探測器都會出現異常、無法正常運作。

　　不過，天體物理學家扎扎·奧斯馬諾夫(Zaza Osmanov)在最近發表的一篇論文中提出，上述理論學家完全理解錯了馮·諾依曼探測器的規模。奧斯馬諾夫經過仔細計算，提出當這些探測器為微觀尺寸時(長度約 1 納米)，該設想能夠實現最佳效果。若將探測器做成這般大小，就無需耗費大量巖質行星資源，而是可以靠星際塵埃中的氫原子提供動力。他的計算結果顯示，這種做法的效率更高，且擴張速度快得多，僅僅幾年就能完成一次復制。而如果做成宏觀機器，則需要花費更長時間。

　　此外，納米級的馮諾依曼探測器數量可以迅速增長。據奧斯馬諾夫估算，若開始時只有 100 枚探測器，等它們飛行了 1 秒差距(約等于 4 光年)之后，其數量將達到驚人的1×1033。

　　奧斯馬諾夫提出，若探測器達到如此龐大的規模，只要觀測方向正確，就有可能觀察到它們的存在。這些納米級機器在撞擊和收集質子時，會釋放出光線。盡管每臺機器釋放的光線微乎其微，但正所謂“眾人拾柴火焰高”。假如它們采用水平列隊形式、且最前沿呈波狀，整體質量便可與一顆長度幾公里的彗星相當，也就有可能被我們觀測到了。根據奧斯馬諾夫的計算，它們至少將在紅外波段內可見，因此值得我們放手一試。

　　奧斯馬諾夫最后總結道：“前文所述的所有結果均說明，若有人探測到了一個光度增量極高的奇特物體，該物體便很可能是一個系外馮·諾依曼探測器。”
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