我们将不得不等待大约3000年才能得到智能文明的答复

作为一个领域，寻找外星智能受到一些相当大的限制。除了所涉及的不确定性，还有技术和空间和时间的本质所施加的限制。例如，科学家们被迫应对这样一种可能性，即当一个智能物种收到一条信息时，发送它的文明将早已死亡。

哈佛天文学家 Amir Siraj 和 Abraham Loeb 在最近出现在网上的一项新研究中解决了这个问题。从哥白尼原理中得到提示，该原理指出人类和地球是常态的代表（而不是异常值），他们计算出如果来自地球的任何传输被外星技术文明 (ETC) 听到，大约需要 3000年得到答复。

他们的研究论文题为“对我们的技术信号的智能响应不会在不到三千年内到来”，最近出现在网上并正在考虑出版。Siraj 是哈佛大学天体物理学的本科生和研究生，而 Loeb 教授是 Frank B. Baird Jr. 科学教授、哈佛大学理论与计算研究所(ITC) 主任、 突破性星射 咨询委员会主席，畅销书作者，Siraj 的学术顾问。

欧洲 VLBI 网络的全球分布天线与波多黎各阿雷西博天文台的 305 米威廉 E.戈登望远镜相互连接。

勒布还以推测 2017 年飞越地球的星际天体 Oumuamua 可能是外星光帆的理论而闻名。这一理论最初是在2018 年他与博士后研究员Shmuel Bialy（来自 ITC）共同撰写的一篇论文中提出的。其中提出的论点后来在勒布的最新著作《外星生物：地球以外智能生命的第一个迹象》中得到了扩展。

Loeb 教授最近与Frank Laukien 博士和其他同事合作启动了伽利略计划，这是一个致力于研究不明飞行现象 (UAP) 的跨国非营利组织。Siraj 担任 该项目的星际天体研究主任，他和 Loeb 发表了大量关于从黑洞和流星到泛种和星际天体（其中许多是关于 'Oumuamua 的主题）的主题的文章。

为了这项研究，Siraj 和 Loeb 专注于 SETI 的一个特定方面，他们称之为寻找外星反应智能（SETRI）。通过这种方式，它们意味着 ETI 会被激励向地球发送消息，以响应我们星球上检测到的技术活动（又名“技术签名”）。这解决了一个对 SETI 社区日益重要的问题。

简而言之，在我们的文明崩溃或被自然灾害消灭之前，人类是否有机会收到 ETC 的消息？正如 Siraj 通过电子邮件告诉《今日宇宙》：

“估计来自外星反应智能 (ETRI) 的响应时间很重要，因为这样的估计会告知有效 SETI 搜索的性质——以及如果我们收到确认信号的含义。我们在论文中试图回答的问题是：我们预计何时会进行第一次宇宙对话？”

这位艺术家的印象展示了比邻星 b 围绕红矮星比邻星运行的行星，比邻星是距离太阳系最近的恒星。

这确立了他们研究的第一个参数，即人类发出可检测特征的时间。在迄今为止考虑过的所有潜在技术特征中，SETI 研究人员最有可能和最广泛研究的仍然是无线电传输。与哥白尼原理一致，我们可以假设 ETI 也参与寻找除他们自己以外的智力迹象。

“哥白尼原理断言，我们不太可能生活在特权时代，因此考虑到其几十亿年的历史，另一个像地球这样的宜居星球现在通过我们第一世纪无线电通信的模拟的可能性低于千万分之一，”勒布说。“因此，预计只有在足够大的体积内才会有响应，其中包含超过一千万颗恒星。”

也可以有把握地假设，ETI 会将无线电信号视为可能的技术签名，并会积极监听它们。第一次远程无线电广播发生在 1901 年，当时意大利发明家古列尔莫·马可尼 (Guglielmo Marconi) 将第一个跨大西洋广播从英国康沃尔发送到纽芬兰的圣约翰。从那时起，人类一直在不考虑后果的情况下向太空发送无线电信号。

这意味着，如果距离地球一百光年之内有一个拥有灵敏射电望远镜的文明，他们可能已经收到了我们的消息。简而言之，我们可能已经与智能物种“开始对话”，只是在等待回应。Siraj 说，除此之外，他们还采用了许多与哥白尼原理以及已知生命繁荣的条件一致的参数：

“[W]e 认为 ETI 能够通过电磁辐射进行通信，它们位于围绕类太阳恒星运行的类地行星上（又名，“我们所知的生命”）。此外，我们还考虑了无线电信号（以光速）以及物理探测器，它们会传播得更慢。我们使用哥白尼原理，该原理本质上对宇宙中生命的普遍性持乐观态度，以确定 ETRI 预期响应时间的下限。

在这张插图中，美国宇航局的哈勃太空望远镜正沿着美国宇航局航海者 1 号和 2 号航天器穿越太阳系进入星际空间的路径进行观察。

传输技术可以超越无线电波，包括其他类型的电磁 (EM) 辐射，例如微波激光、X 射线、伽马射线等。由于唯一的限制是光速——299,792,458 m/s（10.79 亿公里/小时；6.706 亿英里/小时）——它仍然是最快的可用选项。这也意味着人类只需要等到 22 世纪，就可以从一百光年外的文明进行传输。

话虽如此，ETC 也有可能选择更密切地探索我们的星球，而不是发送传输的回复。在这方面，Siraj 和 Loeb 考虑了航海者 1 号和2 号任务、新视野号以及先驱者 10 号和11号航天器等可能性。所有这些机器人任务都已经或将进入星际空间（或将在不久的将来），并且有朝一日可能被 ETC 拦截。

正是出于这个原因，创建了先锋牌匾和金唱片。然而，这些任务中的任何一个都需要数百万年的时间才能到达离地球最近的恒星系统。这意味着，如果一个文明根据一百年前的无线电信号发送探测器来调查地球，它不会在数十万年之后到达。正如勒布解释的那样：

“虽然后一种反应方法会导致与外星物体的物理接触，但它需要数百万年才能穿越一百光年。这意味着，在我们目睹化学推进的飞行器响应我们的无线电广播之前，我们仍然需要等待自人类首次出现在地球上以来所经过的时间。”

这张图显示了 2011 年初 NASA 最遥远的航天器的相对位置，从侧面看太阳系。

其他可能的概念，比如定向能推进（a la Breakthrough Starshot），可以在更短的时间内完成凌日——以光速的 20%，它会在短短 20 年内到达半人马座阿尔法星。然而，这些概念对于到达最近的恒星系统是有效的，但在合理的时间线内无法到达 1000 光年外的恒星。作为最后一个参数，他们考虑了有多少行星可能承载 ETC。

“哥白尼原理断言，我们不太可能生活在特权时代，因此考虑到其几十亿年的历史，另一个像地球这样的宜居星球现在通过我们第一世纪无线电通信的模拟的可能性低于千万分之一，”勒布说。据此，他们确定只有在包含超过一千万颗恒星的足够大的体积内才能预期响应。

假设我们的星系在其圆盘中的恒星分布方面是相对均匀的，这将导致任何方向的体积为 10 亿立方光年 (ly 3 ) 或 1000 光年。反过来，这需要两千多年的双向旅行时间。这基本上意味着，如果 ETC 知道我们并想要交谈，我们最早要到公元 4000 年才会收到他们的消息。或者正如 Siraj 总结的那样：

“我们发现，我们作为技术文明只存在了大约一百年的事实意味着，现在，我们不应该期望收到来自外星文明对我们自己的信号的回应。换句话说，我们开始宇宙对话的可能性极小。”

由行星表面产生的无线电波束（红色）驱动的光帆的艺术插图。这一结论得到了先前研究（在弗兰克·德雷克博士本人的帮助下进行！）的支持，该研究表明，在各种参数范围内，呼叫和应答场景将花费比平均文明寿命更长的时间。换句话说，我们从 ETC 收到的任何信号（无论是响应还是试图“开始对话”）都可能是由已经灭绝的物种发出的。

根据 Siraj 的说法，这是他们研究中最重要的方面，即文明有预期寿命。从本质上讲，它强调了确保人类不会屈服于自我毁灭或灾难性命运的重要性。“这里最大的收获是，如果我们想参与宇宙对话，我们最好齐心协力，弄清楚如何长期生存！”