為了讓外星人瞭解地球信息，他們拼命想出了這些“亂碼”_風聞

近日，美國國會就不明飛行物（UFO）現象舉行了公開聽證會，這是53年來首次。美國國防部稱這類現象是不明空中現象（UAP），消息發公佈，網友難免將其與外星人聯繫起來。事實上，大多數現象都可以被合理解釋，而剩下的部分則給了人們想象的空間。我們總會發出疑問：人類是浩瀚宇宙中唯一的智慧生命嗎？進入20世紀後，人類嘗試向宇宙發出信息尋找地外文明，其中最著名的是阿雷西博信息，天文學家將地球的基本信息編成“二維碼”廣播到宇宙中。最近又有天文學家提出了升級版本——銀河信標。不過，是否應主動聯繫外星人仍是個有爭議的問題。

撰文 | 瞿立建

茫茫太空總讓人忍不住思考一個深奧的問題：我們地球人是孤獨的嗎？點點星光處，是其他智慧文明之所嗎？

隨着科學的發展，人類不止於幻想和遐思，從1900年代初開始試圖接收可能的外星文明信號。這還是顯得被動，為什麼不主動給外星文明發信息？

1958年，美國開始實施先驅者計劃（Pioneer program），發射一系列行星探測航天器。其中在1972年和1973年相繼發射的先驅者10號和11號最初的目標是探索外太陽系，它們分別成為首個飛過木星和靠近土星的探測器，最終它們將飛出太陽系。美國人在先驅者10號和11號裝上了一塊鍍金鋁板（Pioneer plaque），上面刻着有關地球人的一些信息，如果探測器被外星文明捕獲，外星人可以通過這塊鋁板快速瞭解地球人。鋁板上刻畫的符號請見下圖。

圖1 先驅者鍍金鋁板

是不是除了裸體男女，別的都不知所云？

除了含義模糊之外，這個鋁板能不能被外星人收到，誰也沒把握。這個鍍金鋁板就像漂流瓶，儘管以5萬公里的時速離開了太陽系，但相對浩瀚的太空，仍不值一提。

有沒有更高效的向外星人發送信號的方式？

有，發送無線電信號，這也是傳播速度最快的信號形式。

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阿雷西博信息

1963年，美國波多黎各阿雷西博射電望遠鏡建成，口徑為305米，落成後即成為世界上最大的單孔徑望遠鏡，該紀錄一直保持到2016年7月，被中國的500米口徑球面射電望遠鏡FAST“中國天眼”所打破。

圖2 阿雷西博射電望遠鏡與中國天眼口徑對比

阿雷西博射電望遠鏡有一點特殊之處，它裝備有3台雷達發射機，用途是向天體發射無線電信號，分析反射回來的信號。

美國天文學家弗蘭克·德雷克（Fank Drake）曾提出用阿雷西博望遠鏡的雷達向太空發射無線電信號，讓外星人的天文學家捕獲，破解其中的信息，瞭解到地球人的存在。

圖3 弗蘭克·德雷克（Frank Drake，1930年5月28日－），美國天文學家，積極推動搜尋地外文明計劃（SETI）。圖中黑板上為以他名字命名的德雷克方程，用於推測銀河系內可以和我們接觸的外星智慧文明數量。

發送什麼內容呢？

應該發送地球人和外星人都能懂的內容。

這樣的內容有嗎？

有，科學。

科學適用於全宇宙，外星人如果能發明射電望遠鏡，一定懂科學。

德雷克在一些人的幫助下，很快設計出了內容，於1974年11月16日，向武仙座球狀星團M13發射了一段無線電信號，持續時長169秒，功率450千瓦，信號波長126毫米。

如果M13裏真的有外星智慧文明，我們多久能收到回信？

很快，也就5萬年吧，因為M13距離地球2.5萬光年。

在我們靜靜等待外星人的回覆的時候，不妨欣賞一下，美國天文學家發送了什麼信息。

這段信號轉化成音頻，請你點擊，聽一聽。

Arecibo_message音頻：00:0002:47

對聲音比較敏感的讀者也許能聽出，這段音頻有兩個音高。我們可以把音高系列記錄下來，高音記為0，低音記為1，我們將得到：

000000101010100000000000010100000101000000010010001000100010010110010……

共1679個0或1，就是1679比特的信息量。

德雷克希望外星人將這個字符串排列成矩形。將1679做質因子分解，1679=23X73，因此，1679個0或1排列成矩形，只有兩種排列方式，23行73列，或73行23列。不過，如果按前者排列，得到的圖案是白噪聲；如果按後一種方式排列，一個有意義的像素位圖便會浮現出來。

那我們看看信息的內容是什麼。

為了便於觀察，我們做成彩色的。

圖4 阿雷西博信息，顏色是用作分類，信息本身沒有任何顏色。

先看第一部分，即下圖中的白色方塊，你能看出表示什麼嗎？

圖5 阿雷西博信息第一部分

這是用二進制表示的數字1-10。下面解釋一下。

第四行白點是定位符，標記二進制數字的起始點。定位符上面三行，從下往上依次為二進制數的三位：20、21、22；然後跳到下一列，從下往上依次為23、24、25。下圖標出二進制與十進制數字的對應：

圖6 阿雷西博信息中二進制數字表示的1-10這10個數字

下一部分，下圖中紫色方塊部分。

圖7 阿雷西博信息第二部分

同樣，最下一行是佔位符。容易看出，這是5個二進制數，即1、6、7、8、15，這五個數代表DNA所包含的5種化學元素的原子序數，由左至右分別為氫（1）、碳（6）、氮（7）、氧（8）和磷（15）。

再下一部分是12組綠色方塊，有了前面的經驗，我們可以很快寫出每組方塊所表示的數字，見下圖。

圖8 阿雷西博信息第三部分

這些數字是什麼意思？

12組綠色方塊代表12個分子，對應的5位數字代表分子的組成，即上一段信息中氫、碳、氮、氧和磷五種原子的個數。把分子式寫出來，它們是DNA的組成部分：1、3行是脱氧核糖和四種鹼基；2、4行是磷酸鹽。總結如下：

再下一部分，如下圖：

圖9 阿雷西博信息第四部分

藍色代表的是DNA雙螺旋結構。

中間的白色方塊是二進制數，11111111 11110111 11111011 01011110（二進制）=4,294,441,822（十進制），這個巨大的數字什麼意思？

它表示人類基因組中鹼基的數目。不過，這是1974年的科學認識，現在的科學結果約為30.55億。

再下一部分，圖案如下圖：

圖10 阿雷西博信息第五部分

紅色部分是地球人的形象。左側水平方向四個白點代表二進制數字1110（十進制為14）。這裏橫着寫是暗示，要用14乘以信號的波長126mm，14 × 126mm = 1,764mm，代表當時美國男人的平均身高。

右邊的白色圖案為二進制數字，從右下起，000011 111111 110111 111011 111111 110110= 4,292,853,750（十進制），左上角的白點表示最低有效位。這一數字代表1974年地球上的人口總數。

繼續往下，即黃色方塊部分。

圖11 阿雷西博信息第六部分

這部分展示的是太陽系，最左邊最大的圖案代表太陽，右邊依次是九大行星（在1974年，冥王星還被歸為行星）；其中第三位的地球被升高了一格，代表該信息是從地球發出，同時靠近人類形態圖案，表示人類生存於地球上。

終於到了最後一部分。

圖12 阿雷西博信息第七部分

紫色圖案圓弧部分代表發送此信息的阿雷西博望遠鏡，M形部分為信號反射示意圖。水平白色方塊為二進制數字，100101 111110= 2,430（十進制），2430 × 126mm =306,180mm，表示望遠鏡的口鏡。

阿雷西博信息釋義完畢，大傢什麼感覺，是恍然大悟還是更加迷糊？

如果你感覺參不透，不用難為情。當年它被設計出來，徵詢意見的時候，連多位諾貝爾獎得主都看不懂。我們地球人裏最聰明的頭腦都猜不透的關於自己的信息，外星人得聰明成什麼樣才能破解得出？

1999年和2003年，天文學家利用葉夫帕托里亞RT-70射電望遠鏡向太陽系多個鄰近恆星發射了無線電信息，稱之為宇宙來電（Cosmic Call）。

宇宙來電也是用二進制編碼的，與阿雷西博信息一脈相承。它的信息內容比阿雷西博信息更豐富：有數學、物理學、天文學、地理學、生物化學、人體形態、等各領域的知識，併力求做到內容自洽，便於外星人解讀；最後還給外星人出了幾道題，等待外星人發來答案。內容太多了，這裏就不一一解讀了，感興趣的讀者，可以參考文後鏈接[1]。

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銀河信標

目前為止，地球人已經向外星人發送了12次信息。

最近，來自美國、英國、荷蘭、中國（來自北京師範大學和武漢大學）的科學家，推出了升級版外星信息編碼——銀河信標（Beacon in the Galaxy，BITG）。銀河信標詳細內容於3月25日發表在學術期刊Galaxies上[2]。

圖13 銀河信標項目領導者、加州理工學院蔣紅濤教授回國做學術交流

銀河信標呈現信息的方式和阿雷西博信息一樣，是二進制位圖，內容也是侷限於自然科學。

銀河信標共有十三部分內容，見下圖：

圖14 銀河信標全部內容

數學

第一部分內容是向外星人介紹地球人的數學。

我們地球人通常使用十進制數字，但不能指望外星人也使用十進制數字，但可以大膽推定外星人懂二進制數字。銀河信標中按如下方式，用二進制計數法表示出我們地球人使用的十進制計數法。

圖15 銀河信標第一部分內容，數字

上圖中第一部分，是用三種方式表示數字。

阿拉伯數字0-9在銀河信標裏表示方法如下：

圖17 銀河信標裏表示十進制數字0-9

圖中還給出了兩位十進制數字的表示方法，比如數字14，表示方法如下：

圖18 數字14，省略了二進制表示方法，以節省空間。

熟悉了十進制數字的寫法，圖14下半部分的質數，也就比較容易看懂了。最下面一行是目前已知最大質數，要用到銀河信標第二部分內容——一些基本的數學運算符號。