研究人员为外星人提供了一条新信息

当发现地球之外存在智慧生命时，我们最可能问的第一个问题是“我们如何交流?”随着1974年50周年的临近阿雷西博的消息这是人类第一次尝试发出能被外星智慧生物理解的信息——这个问题比以往任何时候都显得更加紧迫。遥感技术的进步揭示了银河系中绝大多数恒星都有行星，而且许多系外行星表面似乎有液态水——正如我们所知，这是生命存在的先决条件。在这数十亿颗行星中，至少有一颗产生了智能生命的可能性似乎足够让我们花些时间来弄清楚如何说“你好”。

3月初，由NASA喷气推进实验室的Jonathan Jiang领导的一个国际研究团队在预印本服务器arXiv.org上发表了一篇论文，详细介绍了一种新的设计发送给外星接收者的信息．这封13页的书信被称为“银河系的灯塔”，主要是对数学、化学和生物学的基本介绍，主要借鉴了阿雷西博信息的设计，以及过去接触外星人的其他尝试。研究人员制定了一项详细的计划，确定一年中传播这条信息的最佳时间，并提出在银河系中心附近有一个密集的恒星环，作为一个有希望的目的地。重要的是，这种传输还带有一个新设计的返回地址，这将帮助任何外星听众确定我们在银河系中的位置，这样他们就有希望开始一场星际对话。

“设计的动机是用最少的信息传递关于我们的社会和人类物种的最多的信息，”江说。“随着数字技术的改进，我们可以做得比1974年(阿雷西博信息)更好。”

信息基础

每条星际信息都必须解决两个基本问题:说什么以及怎么说。迄今为止，人类向太空发射的几乎所有信息都是从建立共同基础的科学和数学课程开始的，这两个主题想必对我们自己和外星人都很熟悉。如果地球之外的文明有能力建造射电望远镜来接收我们的信息，那么它可能对物理学略知一二。一个更复杂的问题是如何将这些概念编码到communiqué中。显而易见，人类语言是不可能的，但我们的数字系统也是如此。尽管数字的概念几乎是通用的，但我们描述数字的方式却完全是随意的。这就是为什么许多尝试，包括“银河系中的灯塔”，选择将他们的字母设计为位图，这是一种使用二进制代码创建像素化图像的方法。

星际通信的位图设计理念可以追溯到阿雷西博信息。这是一种合乎逻辑的方法——二进制的开/关、存在/不存在的性质似乎会被任何智能物种所识别。但这一策略并非没有缺点。探索地外文明(SETI)的先驱科学家弗兰克·德雷克(Frank Drake)设计了阿雷西博信息的原型，他将二进制信息邮寄给了一些同事，其中包括几位诺贝尔奖得主。他们没有一个人能理解它的内容，只有一个人知道二进制文件是位图。如果一些最聪明的人类都难以理解这种编码信息的形式，那么外星人似乎不太可能获得更好的结果。此外，我们甚至不清楚，如果太空外星人收到了信息，他们是否能够看到信息中包含的图像。

“一个关键的想法是，因为视觉在地球上已经独立进化了很多次，这意味着外星人也会有，”Douglas Vakoch说，他是国际地外文明通讯组织(METI)的主席，该组织致力于研究如何与其他生命形式交流。“但这是一个很大的‘如果’，即使他们能看到，我们表现物品的方式中也嵌入了太多的文化。这意味着我们应该排除图片吗?绝对不是。这意味着我们不应该天真地认为我们的表述是可理解的。”

2017年，Vakoch和他的同事们发送了第一个星际信息，传送科学信息自2003年到附近的一颗恒星。它也是用二进制编码的，但它避开了位图的信息设计，通过回溯携带信息的无线电波来探索时间和无线电波的概念。江和他的同事们选择了另一条道路。他们的设计主要基于2003年乌克兰耶夫帕托里亚射电望远镜的宇宙呼叫广播。这条信息采用了一个由物理学家Yvan Dutil和Stéphane Dumas创建的自定义位图“字母表”，作为一种原外星人语言，被设计为对传输错误具有鲁棒性。

在最初传输一个质数来标记信息为人工的之后，江的信息使用同样的外星字母来引入我们的10进制数字系统和基础数学。有了这个基础，这条信息利用氢原子的自旋翻转跃迁来解释时间的概念和信号从地球发送过来的时间标记，引入元素周期表中的常见元素，并揭示DNA的结构和化学性质。对外星人来说，最后几页可能是最有趣的，但也是最不可能被理解的，因为他们假设接受者代表物体的方式和人类一样。这些书页上有一幅男性和女性人类的草图，一幅地球表面的地图，一幅我们太阳系的图表，外星人应该用来回应信息的无线电频率，以及我们太阳系在星系中的坐标，这些坐标参考了球状星团的位置——稳定而紧密地聚集着数千颗恒星，银河系中任何地方的外星人都可能熟悉这些星团。

“我们知道50多个地球仪的位置集群,”江说。“如果有一个先进的文明，我们敢打赌，如果他们知道天体物理学，他们也知道球状星团的位置，所以我们可以用它作为坐标来确定我们太阳系的位置。”

送不送?

江和他的同事们建议从中国的任何一个国家发送信息艾伦望远镜阵列在加州北部500米口径球面射电望远镜在中国(快)。自阿雷西博望远镜最近被毁在波多黎各，这两个射电望远镜是世界上唯一一个积极追求SETI研究人员的。不过，目前这两个望远镜只能聆听宇宙，不能与之对话。蒋承认，为两架望远镜配备传送信息所需的设备不是一件小事。但这是可能的，他说他正在与FAST的研究人员讨论如何实现这一目标。

如果江和他的同事们有机会传送他们的信息，他们计算出最好在3月或10月的某个时候这样做，那时地球与太阳和它在银河系中心的目标之间是90度角。这将最大限度地增加这封信件不会在主星的背景噪声中丢失的机会。但一个更深层次的问题是，我们是否应该传递一个信息。

在更广泛的SETI群体中，向外星人发送信息一直是一个有争议的问题，他们主要关注的是监听外星人的信息，而不是发送我们自己的信息。对于“主动搜寻地外文明”的批评者来说，这种做法往好了说是浪费时间，往坏了说是一场危险的赌博。有数十亿个目标可供选择，我们在正确的时间向正确的星球发送信息的几率非常低。而且，我们也不知道谁在偷听。如果我们把我们的地址给一个以双足古人类为食的外星物种呢?

“我并不害怕部落的入侵，但其他人会。就因为我没有分享他们的恐惧，并不意味着他们的担忧就无关重要，”博林格林州立大学的英语副教授、与星际信息设计相关的语言和文化问题专家雪莉·威尔斯-詹森(Sheri Wells-Jensen)说。奥巴马说:“虽然很难就发送什么或是否应该发送的内容达成全球共识，但这并不意味着我们不应该这样做。我们有责任与之斗争，让尽可能多的人参与进来。”

尽管存在陷阱，但许多人坚持认为，积极进行SETI的潜在回报远远大于风险。他们认为，第一次接触将是人类历史上最重要的时刻之一，如果我们只是等着别人打电话给我们，这可能永远不会发生。至于被邪恶的太空外星人歼灭的风险:我们早就暴露了自己的身份。任何有能力到地球旅行的外星生物，都更有能力在我们大气层的化学特征中探测到生命的证据，或者在过去一个世纪中从我们的无线电、电视和雷达系统中泄漏的电磁辐射。“这是在邀请地球上所有的人参与到关于发送这一信息的讨论中来，”姜说。“我们希望，通过发表这篇论文，我们可以鼓励人们思考这个问题。”