神通激光

第三節 和外星人的溝通

　　1988年12月23日，前蘇聯一位生物學家公開聲稱，他同一位外星人定期通話，已經有了一個時期。這位生物學家名叫杜雪年毅。他一直在科學院遠東研究所致力於不明飛行物體的研究，花了許多時間和精力謀求同外星人取得聯係，終於有了收獲。他說，跟他通話聯係的外星人智慧高超，學識淵博，能用俄語和他溝通。這位生物學家稱他的外星朋友為“阿曆山大”。

　　在太陽係以外的其他星球上，有沒有人類，有沒有文明社會？這是人們一直關心的問題。起初，人們想到在離我們最近的月球上可能存在生物，但很快就被否定了，因為月球上沒有大氣。接著，人們又把注意力集中到離我們最近的行星——火星和金星上，但研究結果表明，存在理性生物的可能性不大。繼而，人們又將思維引向更遙遠的天體。1977年8月20日，人類的使者“旅行者2號”星際探測器在美國佛羅裏達州向地球人告別，踏上了尋找地球以外的文明世界的征程。它帶著一套鍍金銅唱片，能保存10億年。唱片上錄製了35種語言的問候語和“地球之音”，還用電碼存儲了115張圖片，其中介紹了地球和大氣成分，染色體和男女人體圖解，貝多芬降B大調第13弦樂四重奏總譜的一頁，聯合國大廈和舊金山門橋，中國的長城和中國人吃飯的場麵。“旅行者2號”於1979年7月9日飛越木星，1981年8月25日飛越土星，1986年1月24日飛越天王星，1989年8月24日飛越海王星。後來，它飛離了太陽係，以每小時61920公裏的速度在銀河係中間遨遊。我們期待著，它在100萬年的壽命中，有朝一日能夠完成人類賦予它的光榮使命。

　　宇宙是無限的，太陽係在廣漠無垠的宇宙空間中如同無邊沙漠中的一粒沙子。在我們的銀河係裏，大約有1000億個星體，在這些星體中，還會有和太陽係類似的星係。如果在1000個行星中有1個行星適合生物進化生存的話，那麽，在銀河係裏可能存在生物的行星就不止千萬。更不用說，在我們的銀河係以外，還有1000億個星河係。星係範圍約為幾千光年至幾十萬光年。星係組成的星係團或星係群，如銀河係和大小麥哲倫雲、仙女座大星雲等30多個星係一起組成本星係群，範圍約有300萬光年。再往遠去，本星係群又和室女座方向的密集星係團及其他約50個星係團、星係群一起組成本超星係團，範圍大約上億光年。目前，所有觀測到的星係一起組成的總星係，範圍大約200億光年，這就是現代宇宙學所說的“宇宙”。

　　既然在一些行星上生存著人類這樣的理性生物，當科學技術達到相當程度的發展的時候，他們就會像地球人類向“天外”去尋覓“知音”一樣，也設法讓其他世界的理性生物來了解自己的存在，設法和其他世界的理性生物進行通信聯係。這樣，在宇宙空間的星際間就有可能發射出信號，說不定這種星際間的通信會話早已存在，在一些有人類這樣的理性生物的星體之間可能已經開始“文化交流”了。

　　可是，我們要和其他星球上的居民通信聯係卻不是一件容易的事情，那些星球離我們太遙遠了！如果把離太陽最遠的行星——冥王星當作我們太陽係邊界的話，我們這個“太陽係大院”的半徑約有6000000000公裏。要是以公裏為單位來度量離地球最近的比鄰星的話，距離約為38000000000000公裏。如果以公裏為單位來度量更遠的星球的距離，那“0”就會像長蛇一樣，沒有辦法讀寫。於是，人們就想到光，請光出來度量遙遠的天體。光在1秒鍾裏就能跑299792.458公裏，在1年裏就能跑9460523659600公裏。以光在1年裏所能跑的距離作為長度單位，稱之為光年。用這個單位來度量離地球最近的比鄰星，那就很方便了，地球與比鄰星的距離為4光年。再以北極星為例來說吧，夜裏，我們一抬頭就看見它，然而，就連善跑的光，從北極星跑到地球上來，也要跑44年呢，也就是說，北極星和地球之間的距離為44光年。至於銀河係中的其他星球，離我們就更遠了，遠至幾十光年，幾百光年，以至幾十萬光年。如上麵講的，目前所觀測到的總星係範圍約200億光年。那些星球離我們地球這麽遙遠，可怎麽能夠進行通信聯係呢？

　　科學家們認為，激光最有希望用來實現地球人類與地球之外星體進行通信聯係。激光應用於地球與外星之間通信的目標一旦達到，人類便進入了宇宙通信的新時代。

　　我們知道，光源輻射是不連續的，光子的能量是“一份一份”地輻射出去的。光子的能量與它的波長有關，波長越長，能量越小；波長越短，能量越大。一個激光係統，在1秒鍾內能夠輻射出的能量最大的光子數量，對於通信的特性來說是非常重要的。在宇宙通信係統中，完全要依賴於每個光子來進行通信，光子的能量和數量決定了信息傳遞的效果。為了增大光通信的極限值，也就是說，增大通信光束可達到的最遠距離，顯然要提高光束的能量密度。為此，必須采用能量集中的強大激光光束，光束的開角要求極小。光束的開角與光的波長λ成正比，而與光束的直徑（發射光束的反射鏡的直徑）d成反比，因此光的波長越短（或頻率越高）越好，光束的直徑（或發射光束的反射鏡的直徑）越大越好。依據這些條件，科學家們設計了宇宙通信激光係統，利用輸出功率高、波長短的連續狀態的激光，采用現有反射望遠鏡中最大直徑的反射鏡，使光束的開角（波長與反射鏡直徑之比λ/d）達到10——7（一千萬分之一）弧度。利用激光係統進行宇宙通信，由於光波比無線電波短得多，光束集中，損失較小，不需要很大的天線，而且，根據計算，激光通信係統所消耗的能量隻需要無線電通信係統所消耗能量的十億分之一，因此，激光通信裝置的體積和重量都比普通無線電波通信裝置小得多，優越得多。

　　“外星人”能夠收到我們發射的信號的質量如何，還要看我們的激光通信係統的“雜音”情況。任何通信係統都不可避免雜音，這些雜音通常有來自外部的原因和來自內部的原因。激光通信係統的“內部雜音”的主要來源是發射器，而“外部雜音”是太陽和月亮的影響。因此，要設法減少和避免雜音，改善通信的信號質量。

　　采用激光通信，要考慮到地球大氣層對激光的吸收。為了激光不易被大氣吸收，有必要探明“透明的窗口”，就是找到一種似乎能使大氣“透明”的激光波長，容易被大氣“放行”。科學家認為，激光通信係統中最適宜的波長大致在10微米處。

　　利用激光和地球以外的其他星球上的居民通信聯係，還必須有一種能使那裏的居民懂得的“語言”。我們知道，光信號是通過所謂“調製”形成的，就像打電報的“噠，噠噠……”長短斷續變化那樣，譬如說用遮光板進行有規律地、周期地掩遮所發射的光線，就可以形成通信信號。為了使“外星人”理解，最初可以構成宇宙物質世界的最基本東西如原子結構、數學質數等以激光信號發送出去。

　　據文獻介紹，人們經過長期探索，已接收到從波江星座€星的行星發出來的一連串間歇脈衝信號。這次通信進行了22小時53分。如果用“1”來代替脈衝，以脈衝持續時間長短來衡量間歇時間，並用“0”來代替間歇時間，便得到了共有1271個“1”和“0”的二進數列。而1271是兩個質數31和41的乘積，這就暗示我們要用31×41的行列來編排這些“1”和“0”。按照這樣的行列來畫圖，“1”處畫圓點，“0”處留空白，就得到一幅圖形。從圖形上可以看出：下部有“一對夫妻一個孩子”的形象，至少可以肯定是哺乳類的直立兩足動物。左邊，上部的圈圈表示太陽，點點表示行星。左邊第3行，即第3個行星，向右有一條波浪線，波浪線下還有個魚狀圖形，說明第3個行星上有水和水下生物。那個“人”指著左邊第4行，表明他們生活在那個“太陽係”的第4個行星上。當然，根據二進位數碼還可以對圖形進一步解讀。

　　我們可以確信，將來會和某個星球上的文明社會取得聯係並進行交流的，如果那個文明社會發展得比我們快得多，科學技術已經高度發達，那麽，我們將會從他們那裏獲得更多的信息，因而對宇宙有更深刻的認識，這對於我們的科技進步和社會發展將是很有益處的。到那時，我們地球人類或許能夠乘光子飛船或其他宇航飛船，到那個外星文明社會去旅行參觀。