2017年10月19日,天文学家首次探测到太阳系中的星际物体(ISO)。这颗名为1I/2017 U1(“Oumuamua”)的天体在经过地球飞往外太阳系后不久被发现。几年后,天文学家仍在猜测这颗天体可能是什么(一个星际“尘埃兔子”、氢冰山、氮冰山),哈佛大学教授亚伯拉罕·勒布甚至认为它可能是一个地外太阳帆。

大约三年后,人们对外星访客的兴趣仍未消退,部分原因是五角大楼公布了一份关于“不明空中现象”存在的报告。这促使勒布和他的几位同事成立了伽利略项目,这是一个多国组织,多机构研究团队致力于将外星技术文明(ETC)的研究纳入主流。

星期一,7月26日,该项目正式宣布通过现场直播介绍,开始于美国东部时间下午12:00(上午9:00太平洋标准时间)。此次活动由Space.com的资深作家、《外面》(2018)一书的作者迈克尔·沃尔(Michael Wall)主持,该书讲述了人类正在进行的外星生命搜索。《科学》杂志的记者兼科学作家Faye Flam共同主持了此次活动并主持了问答环节。

在整个会议期间,勒布和项目联合创始人弗兰克·劳金博士解释了这个新项目背后的目的和灵感。与伽利略-伽利略的做法一致,勒布和劳金表示,他们的项目将通过(正如他们所描述的那样)“敢于通过新望远镜观察”(下文将有更多介绍)对ETC的迹象进行科学和“不可知论”的搜索。

一个大胆的设想

除了是弗兰克B。Baird Jr.是哈佛大学科学教授,Loeb也是哈佛大学理论与计算研究所所长、国际黑洞倡议(BHI)的创始主任和突破性创新咨询委员会主席。2018年,他和博士后研究员Shmuel Bialy博士发布了一项题为“太阳辐射压力能否解释‘Oumuamua’的奇特加速度?”的研究报告,详细阐述了他们有争议的理论。

在书中,比亚利和勒布认为“乌穆阿穆阿的轮廓、轨道行为和离开太阳的突然加速与任何已知的自然物体都不一致。相反,他们表明,如果“乌穆阿穆阿”实际上是一个光帆,一个依靠高反射表面和辐射压力推进的航天器(在概念上类似于太阳帆),那么所有这些参数都可以解释。

随后,许多论文进一步研究了这种可能性,并表明“Oumuamua的行为与光帆的行为一致。勒布在其2020年的著作《地外生命:地球以外智能生命的第一个迹象》中进一步详细介绍了他和他的同事进行的研究,这些研究使他们得出了这一理论,并不断尝试让科学界认真对待这一可能性。


正如勒布在会议同时发布的新闻声明中总结的那样:

“2017年,世界首次观测到一个名为‘Oumuamua’的星际物体,它正在短暂访问我们的太阳系。根据天文观测,“乌穆阿穆阿”的性质异常,这与人们熟知的自然解释背道而驰。

“我们只能推测‘瓦穆阿穆阿’是否可以用以前从未见过的自然解释来解释,或者将我们的想象延伸到‘瓦穆阿穆阿可能是一个外星技术物体,类似于一个非常薄的光帆或通讯盘,这与天文数据非常吻合。’

在整个过程中,勒布不断回归的一种可能性是,未来有可能派出任务拦截此类物体。仅仅是“Oumuamua”被发现这一事实就显示出了巨大的希望,尽管它是在离开太阳系的途中被发现的。大约一年后,对星际彗星2I/Borisov的观测进一步支持了拦截任务。

正如勒布本人在一系列研究中指出的那样,维拉C。鲁宾天文台(VRO)和类似的观测望远镜在投入使用后将能够做到这一点。特别是,预计当VRO开始其传统的空间和时间调查(LSST)时,它将能够以每月几个的速度检测到进入我们太阳系的ISO。

驾驶舱视频显示了2015年一次异常的空中遭遇。图片来源:美国海军

勒布还强调了“Oumuamua”和2I/Borisov的发现如何验证了关于ISOs的普遍性的理论。事实上,多位天体物理学家进行的研究表明(平均)每年有7个ISOs穿过我们的太阳系,其中数百个可能仍然存在。事实上,根据一项研究,甚至有可能在外太阳系中有一个完整的轨道,除了ISOs外,没有其他东西。

如果这些物体中有一小部分在自然界中是“乌穆阿穆阿式的”(也就是说,可能是人造的),那么研究这些物体对人类来说将是一个巨大的福音。相对而言,只要花费很少的费用,我们就能最终证明我们银河系中存在着拥有先进技术的智能文明(可能比我们存在的时间早了亿万年或更长)。

我不是说那是外星人…

勒布还强烈强调了国家情报局长办公室(ODNI)最近发布的“初步评估:不明飞行现象”是如何推动他们的努力的。这份报告详细介绍了在美国发生的许多UAP选址事件,以及针对这一现象进行的许多由政府主导的调查。

尽管报告发布的消息确实引发了公众的极大兴奋和猜测,但报告非常清楚地表明,“报告中存在很大的差异”,数据集太差,无法支持结论或“允许进行详细的趋势或模式分析”。对此,勒布解释了这如何强调由科学界领导的调查的必要性:

“在ODNI最近发布关于不明飞行现象(UAP)的报告之后,科学界需要有决心系统、科学和透明地寻找地外技术设备的潜在证据。任何外星技术的发现都将对科学、我们的技术以及我们的整个世界观产生巨大的影响。”

这份报告的发布也引发了人们对UAP和外星智能搜索的更多兴趣。事实上,Loeb指出,自从伽利略计划首次出现以来,哈佛大学已经收到了175万美元的捐款,这是他们能够实现的研究目标。最终,该项目将跨越数年,需要更多的资金,但175万美元不是一个坏的开始!

伽利略与费米

在会议期间,勒布欢迎他的朋友兼项目联合创始人弗兰克·劳金。劳金博士是布鲁克公司(Bruker Corporation)的首席执行官,该公司是分子和材料研究及工业应用科学仪器的制造商。他还是哈佛大学化学与化学生物学系的访问学者,也是哈佛生命起源倡议(HOLI)的成员(与勒布一样)。

劳金还表示,除了他在生物化学和天体生物学领域的专业知识外,他在该项目中的角色是“常驻怀疑论者”。为了说明这一点,劳金用费米悖论中经常提出的观点解释了为什么发现ETC可能比想象的困难得多:

“想想看,你可能会认为,在我们的太阳系,在地球上,有一个智能物种和文明——这是一对一的,所以看起来很有可能。但是,在地球上,在40亿年的生命中,已经(或现在)有大约1亿个物种,其中只有一个建立了文明。另外,如果你想一想时间,从天文学的角度来看,地球上的生命有将近40亿年的历史,但我们的物种只有20万年的历史。

“自从上一次冰河时代以来,只有一万年的时间,我们才有了类似文明的东西。最后,直到近百年来,我们才能够发出雷达信号。因此,如果其他文明有SETI计划,他们对外星智慧的搜索,只有在过去的一百年里我们才发出信号。”

简言之,福克恩的立场是,虽然生命可能无处不在,但智慧生命可能并非如此。即使我们现在可以与多种文明交流,也有许多天体物理障碍和时间问题。这与勒布自己关于智力可能早于人类的论点形成了对照。


勒布以真正的费米悖论的方式论证了统计概率和哥白尼原理的结合:

“我们现在从开普勒卫星数据中知道,大约一半(正负四分之一)类似太阳的恒星有一颗类似地球的行星。这意味着一颗地球大小的行星,与主恒星的距离大致相同。因此,出于谦虚,我们应该假设在类似的情况下,我们可能会得到类似的结果。

“在银河系内的数百亿其他系统中,我们不能再忽视这样一种可能性,即技术文明早于我们,我们不是宇宙块上最聪明的孩子。大多数恒星形成于太阳之前数十亿年。我们通过观察宇宙中恒星的形成就知道了这一点。

“因此,有足够的时间让另一个比我们更先进的技术文明——只有一个——用探测器填满银河系。用物体,因为十亿年的时间足够穿越银河系,基本上用人工智能系统来填充它,也许再加上3D打印机,它们可以自我复制。”

正如他所解释的,他们决定以文艺复兴时期著名天文学家伽利略·伽利略的名字命名这个项目,因为伽利略对日心模型的严格测试和对ETC的探索是对称的。这是勒布在他的书中多次提到的一个主题,他声称他所经历的来自公众和科学界的阻力与伽利略在他那个时代所面临的阻力相似。

根据流行的传说,在伽利略被迫公开放弃其观点并声明地球不绕太阳运行后,据称伽利略喃喃地说了一句叛逆的话:“但它仍在运行”(拉丁语:“Eppur si muove”)。根据Laukien的说法,他们项目的核心是对传统思维的基本挑战:

“我觉得有趣的是,根据一个流行的传说……即使在被起诉的时候,(伽利略)也喃喃地说了一句叛逆的话,“但它在移动”,当然是指地球绕太阳转。阿维在他精彩的著作《外星人》中,几次提出了一句叛逆的话,“但它加速了。”

“这当然是指‘Oumuamua’,一个我们不知道是否有自然或地外解释的星际未知物体。但在某些方面,外星的解释,只是似是而非,没有得到认可,是最不令人满意的。”

劳金接着解释了另一个涉及伽利略的流行传说是如何启发他们的项目的。在提倡哥白尼宇宙模型的过程中(又名。伽利略遇到了来自宗教权威和科学家的抵制,他们倾向于托勒密(地心说)模式。当他提出给他们看观测证据,甚至给他们自己看的机会时,他们拒绝了。

艺术家对这颗星际物体“乌穆阿穆阿”的印象,它在离开太阳系时正在经历放气。信贷:欧空局/哈勃,美国宇航局,欧洲航天局,M。科恩梅瑟

他说:“有一些哲学家,甚至据说当时的教皇本人都拒绝通过新的和改进的伽利略望远镜观察。”他们说,‘我们已经知道地球是宇宙的中心,我们不会通过你的望远镜观察。’我们不想重蹈覆辙。我们想通过望远镜进行不可知论的科学考察。”

目标和工具

正如勒布在会议过程中所解释的那样,伽利略项目将有三个主要的研究途径。这些措施包括:

获取高分辨率、多探测器UAP图像,发现其本质:

在这方面的研究中,勒布和他的同事将采用先进的算法方法,利用人工智能/深度学习(AI/DL)将大气现象(即鸟类、气球、商用或消费用无人机)与可能起源于地球外的潜在技术物体区分开来。所使用的设备还将尝试捕获百万像素质量的图像,以识别毫米级特征。

搜寻和深入研究“乌穆阿穆阿”类星际物体:

该研究小组还将利用现有和未来的天文测量,如上述Vera C.的遗留空间和时间测量(LSST)。鲁宾天文台(VRO),发现和监测星际访客的属性。此外,他们将概念化并设计(可能与航天机构或航天企业合作)一项准备发射的空间任务,以便在ISOs接近太阳时拦截ISOs。

搜索潜在的ETC卫星:

该项目将使用同样的先进算法、AI/DL目标识别和快速过滤方法,在地球轨道上搜索潜在的地外卫星。最初使用轨道望远镜也会很好地实现这一点。

科学家对突破星空的印象

勒布和他的同事还计划建立一个配备高对比度成像相机的小型望远镜网络。每一个都将成为探测器阵列的一部分,该阵列将依赖于常规雷达、多普勒雷达、高分辨率合成孔径雷达或高分辨率可见光和红外波段探测。这些阵列在性质上是正交和互补的,观察频谱的不同部分以确保全范围覆盖。

阿米尔·西拉吉(Amir Siraj)曾是勒布大学的研究生,他是伽利略计划的星际物体研究主任,也是福布斯30岁以下科学类最年轻的获奖者。Siraj通过电子邮件与《今日宇宙》分享了该网络的一些细节:

“我们有兴趣建立一个连接到广角摄像机的快速旋转亚米望远镜网络。由人工智能驱动的实时信号处理将根据广角相机捕捉到的感兴趣物体的外观,向望远镜发送回转指令。

“如果我们获得更高水平的资金,我们将有兴趣建造一个星际物体拦截任务。这可能采取的一种形式是一个紧凑的太阳帆,停在拉格朗日点,如果找到合适的目标,它能够展开并追踪星际物体。”

时间到了

总而言之,勒布表示,该项目的启动还得益于近年来发现的数千颗太阳系外行星。迄今为止,已有4438颗系外行星在3290个恒星系统中得到确认,另有7605颗候选行星仍在等待确认。然而,它是类地系外行星(aka)在其母恒星的太阳系周围可居住区(HZ)内运行的类地球恒星(HZ),具有特殊意义。

虽然目前只发现了165颗大小与地球相似的类地行星,但詹姆斯·韦伯(James Webb)和南希·格雷斯(Nancy Grace)等下一代天文望远镜有望发现更多的类地行星。这些发现表明,我们所知的生命在宇宙中可能无处不在。勒布说,出于所有这些原因,伽利略计划是一个时机已经成熟的想法:

“鉴于最近发现了大量具有外星生命潜力的可居住区系外行星,伽利略计划致力于提出人类不能再忽视ETC可能存在的主张。科学不应该因为社会耻辱或文化偏好而拒绝可能的外星解释,这不利于无偏见、实证研究的科学方法。我们现在必须‘敢于透过新的望远镜’,无论是字面上的还是比喻上的。”

自从勒布教授首次提出这一观点以来,他对“乌穆阿穆阿”的解释就引起了科学界的极大争议、支持甚至嘲笑。勒布一次又一次地回应说,他的假设符合事实,并强调ETC的存在——以及它们可能不时在我们的太阳系中嗡嗡作响——是一种需要认真对待的可能性。

如果没有别的,伽利略项目代表着将无人机研究从政府和军事实体转移到科学界的坚定努力。对这些现象的研究需要致力于公开和透明,而不是将其视为国家安全问题(也就是说,秘密和秘密的性质)。

在这方面,伽利略项目与“突破聆听”和许多其他努力没有什么不同,这些努力得益于公众支持、一流设施和企业中最优秀的科学头脑。很像商业航天工业的增长(又名。新闻空间(NewSpace)为空间探索注入了活力,对地外智能(SETI)的搜索也从公民科学、公众参与和公私合作中受益。

有关GaliLo项目的更多信息或更新通知,请查看他们在哈佛大学的主页。同时,您可以在此处观看完整的公告: