神通激光

第三节 和外星人的沟通

　　1988年12月23日，前苏联一位生物学家公开声称，他同一位外星人定期通话，已经有了一个时期。这位生物学家名叫杜雪年毅。他一直在科学院远东研究所致力于不明飞行物体的研究，花了许多时间和精力谋求同外星人取得联系，终于有了收获。他说，跟他通话联系的外星人智慧高超，学识渊博，能用俄语和他沟通。这位生物学家称他的外星朋友为“阿历山大”。

　　在太阳系以外的其他星球上，有没有人类，有没有文明社会？这是人们一直关心的问题。起初，人们想到在离我们最近的月球上可能存在生物，但很快就被否定了，因为月球上没有大气。接着，人们又把注意力集中到离我们最近的行星——火星和金星上，但研究结果表明，存在理性生物的可能性不大。继而，人们又将思维引向更遥远的天体。1977年8月20日，人类的使者“旅行者2号”星际探测器在美国佛罗里达州向地球人告别，踏上了寻找地球以外的文明世界的征程。它带着一套镀金铜唱片，能保存10亿年。唱片上录制了35种语言的问候语和“地球之音”，还用电码存储了115张图片，其中介绍了地球和大气成分，染色体和男女人体图解，贝多芬降B大调第13弦乐四重奏总谱的一页，联合国大厦和旧金山门桥，中国的长城和中国人吃饭的场面。“旅行者2号”于1979年7月9日飞越木星，1981年8月25日飞越土星，1986年1月24日飞越天王星，1989年8月24日飞越海王星。后来，它飞离了太阳系，以每小时61920公里的速度在银河系中间遨游。我们期待着，它在100万年的寿命中，有朝一日能够完成人类赋予它的光荣使命。

　　宇宙是无限的，太阳系在广漠无垠的宇宙空间中如同无边沙漠中的一粒沙子。在我们的银河系里，大约有1000亿个星体，在这些星体中，还会有和太阳系类似的星系。如果在1000个行星中有1个行星适合生物进化生存的话，那么，在银河系里可能存在生物的行星就不止千万。更不用说，在我们的银河系以外，还有1000亿个星河系。星系范围约为几千光年至几十万光年。星系组成的星系团或星系群，如银河系和大小麦哲伦云、仙女座大星云等30多个星系一起组成本星系群，范围约有300万光年。再往远去，本星系群又和室女座方向的密集星系团及其他约50个星系团、星系群一起组成本超星系团，范围大约上亿光年。目前，所有观测到的星系一起组成的总星系，范围大约200亿光年，这就是现代宇宙学所说的“宇宙”。

　　既然在一些行星上生存着人类这样的理性生物，当科学技术达到相当程度的发展的时候，他们就会像地球人类向“天外”去寻觅“知音”一样，也设法让其他世界的理性生物来了解自己的存在，设法和其他世界的理性生物进行通信联系。这样，在宇宙空间的星际间就有可能发射出信号，说不定这种星际间的通信会话早已存在，在一些有人类这样的理性生物的星体之间可能已经开始“文化交流”了。

　　可是，我们要和其他星球上的居民通信联系却不是一件容易的事情，那些星球离我们太遥远了！如果把离太阳最远的行星——冥王星当作我们太阳系边界的话，我们这个“太阳系大院”的半径约有6000000000公里。要是以公里为单位来度量离地球最近的比邻星的话，距离约为38000000000000公里。如果以公里为单位来度量更远的星球的距离，那“0”就会像长蛇一样，没有办法读写。于是，人们就想到光，请光出来度量遥远的天体。光在1秒钟里就能跑299792.458公里，在1年里就能跑9460523659600公里。以光在1年里所能跑的距离作为长度单位，称之为光年。用这个单位来度量离地球最近的比邻星，那就很方便了，地球与比邻星的距离为4光年。再以北极星为例来说吧，夜里，我们一抬头就看见它，然而，就连善跑的光，从北极星跑到地球上来，也要跑44年呢，也就是说，北极星和地球之间的距离为44光年。至于银河系中的其他星球，离我们就更远了，远至几十光年，几百光年，以至几十万光年。如上面讲的，目前所观测到的总星系范围约200亿光年。那些星球离我们地球这么遥远，可怎么能够进行通信联系呢？

　　科学家们认为，激光最有希望用来实现地球人类与地球之外星体进行通信联系。激光应用于地球与外星之间通信的目标一旦达到，人类便进入了宇宙通信的新时代。

　　我们知道，光源辐射是不连续的，光子的能量是“一份一份”地辐射出去的。光子的能量与它的波长有关，波长越长，能量越小；波长越短，能量越大。一个激光系统，在1秒钟内能够辐射出的能量最大的光子数量，对于通信的特性来说是非常重要的。在宇宙通信系统中，完全要依赖于每个光子来进行通信，光子的能量和数量决定了信息传递的效果。为了增大光通信的极限值，也就是说，增大通信光束可达到的最远距离，显然要提高光束的能量密度。为此，必须采用能量集中的强大激光光束，光束的开角要求极小。光束的开角与光的波长λ成正比，而与光束的直径（发射光束的反射镜的直径）d成反比，因此光的波长越短（或频率越高）越好，光束的直径（或发射光束的反射镜的直径）越大越好。依据这些条件，科学家们设计了宇宙通信激光系统，利用输出功率高、波长短的连续状态的激光，采用现有反射望远镜中最大直径的反射镜，使光束的开角（波长与反射镜直径之比λ/d）达到10——7（一千万分之一）弧度。利用激光系统进行宇宙通信，由于光波比无线电波短得多，光束集中，损失较小，不需要很大的天线，而且，根据计算，激光通信系统所消耗的能量只需要无线电通信系统所消耗能量的十亿分之一，因此，激光通信装置的体积和重量都比普通无线电波通信装置小得多，优越得多。

　　“外星人”能够收到我们发射的信号的质量如何，还要看我们的激光通信系统的“杂音”情况。任何通信系统都不可避免杂音，这些杂音通常有来自外部的原因和来自内部的原因。激光通信系统的“内部杂音”的主要来源是发射器，而“外部杂音”是太阳和月亮的影响。因此，要设法减少和避免杂音，改善通信的信号质量。

　　采用激光通信，要考虑到地球大气层对激光的吸收。为了激光不易被大气吸收，有必要探明“透明的窗口”，就是找到一种似乎能使大气“透明”的激光波长，容易被大气“放行”。科学家认为，激光通信系统中最适宜的波长大致在10微米处。

　　利用激光和地球以外的其他星球上的居民通信联系，还必须有一种能使那里的居民懂得的“语言”。我们知道，光信号是通过所谓“调制”形成的，就像打电报的“哒，哒哒……”长短断续变化那样，譬如说用遮光板进行有规律地、周期地掩遮所发射的光线，就可以形成通信信号。为了使“外星人”理解，最初可以构成宇宙物质世界的最基本东西如原子结构、数学质数等以激光信号发送出去。

　　据文献介绍，人们经过长期探索，已接收到从波江星座€星的行星发出来的一连串间歇脉冲信号。这次通信进行了22小时53分。如果用“1”来代替脉冲，以脉冲持续时间长短来衡量间歇时间，并用“0”来代替间歇时间，便得到了共有1271个“1”和“0”的二进数列。而1271是两个质数31和41的乘积，这就暗示我们要用31×41的行列来编排这些“1”和“0”。按照这样的行列来画图，“1”处画圆点，“0”处留空白，就得到一幅图形。从图形上可以看出：下部有“一对夫妻一个孩子”的形象，至少可以肯定是哺乳类的直立两足动物。左边，上部的圈圈表示太阳，点点表示行星。左边第3行，即第3个行星，向右有一条波浪线，波浪线下还有个鱼状图形，说明第3个行星上有水和水下生物。那个“人”指着左边第4行，表明他们生活在那个“太阳系”的第4个行星上。当然，根据二进位数码还可以对图形进一步解读。

　　我们可以确信，将来会和某个星球上的文明社会取得联系并进行交流的，如果那个文明社会发展得比我们快得多，科学技术已经高度发达，那么，我们将会从他们那里获得更多的信息，因而对宇宙有更深刻的认识，这对于我们的科技进步和社会发展将是很有益处的。到那时，我们地球人类或许能够乘光子飞船或其他宇航飞船，到那个外星文明社会去旅行参观。