美國「旅行者號」上的金唱片真能將外星人引到地球來嗎？

2023-03-31 23:26:46

美國宇航局在「行星旅行計劃」中犯了一個大錯誤

從1977年8月到9月初，美國發射了兩艘無人駕駛的星際探測器，「旅行者2號」和「旅行者1號」。經過39年206億公裡的長途旅行，「旅行者1號」是第一個脫離日光層飛出太陽系的人造物體。2018年12月，美國宇航局宣布旅行者2號也進入了星際空間空。

在為42年前發射的兩個偉大的「旅行者」歡呼喝彩的同時，許多人不禁表達了一點擔憂:因為美國宇航局在設計和製造這兩個太空探測器時似乎犯了一個不可原諒的錯誤，這可能給人類文明帶來一場災難。

旅行者號衝出了日光層

在20世紀60年代和70年代，美國和前蘇聯發射了一系列無人駕駛宇宙飛船，努力探索太陽系的行星。其中最具代表性的是蘇聯的「金星計劃」，美國的「先鋒計劃」和「水手計劃」。

作為水手計劃的一部分，兩個攜帶核電池的無人探測器「水手11號」和「水手12號」將被用來探測地球外側的主要行星和外太陽系空之間的環境。與此同時，科學家還希望通過木星和土星的強大引力(引力彈弓)效應將兩個探測器拋出太陽系，然後分析日光層邊界的粒子和太陽風對宇宙射線的阻擋效應。當然，這也意味著人類探測器將有機會第一次飛出太陽系，拜訪其他恆星。

航海家可能會造訪其他星球

鑑於水手11號和水手12號採用的技術比以前的水手號探測器多得多，美國航天局將這次任務的名稱改為「行星旅行」，並將探測器的名稱相應改為「旅行者1號」和「旅行者2號」。雖然旅行者2號比旅行者1號早發射半個月，但由於兩者採用的飛行路徑不同，它們可以使用的行星牽引力也不同。最終，「旅行者1號」超越了前者，其速度比前者快2公裡/秒。

旅行者黃金記錄

如前所述，我們知道「旅行者」是為科學任務而發射的。為了抵禦太陽系外極低的溫度並提供足夠的能量，探測器攜帶三個核能電池，其標準名稱為「放射性同位素熱發動機(RTG)」。由於鈽-238的半衰期約為87.7年，核電池可以確保太空飛行器上的一些設備運行到2025年，只有一個「設備」除外，這是太空飛行器上的「黃金記錄」。

航海家號兩側有黃金記錄。

音樂愛好者都知道乙烯基唱片，因為塑料在輻射環境下不能持久，美國宇航局推出了金屬唱片。所謂的「黃金記錄」實際上是銅。為了抵抗宇宙射線的破壞，科學家在它的表面鍍了一層金。

金唱片

大約與此同時，隨著空間科學和技術的飛速發展，人類開始想像在遙遠的外太空是否有與我們相似的外星文明。科學家們自然深受關於外星人的幻想小說和電影的影響。

為了讓「外星人」知道它是從哪裡發現宇宙飛船的，為了宣傳美國空間科學和技術的成就，美國宇航局的科學家創造了一項黃金記錄，並把它和一面星條旗一起安裝在宇宙飛船側面的一個鋁盒子裡。

工程師在安裝前展示星條旗和黃金唱片。

黃金記錄記錄了地球文明的信息，包括地球上各種自然的聲音、動物的叫聲、用55種人類語言(方言)表達的問候、90分鐘的音樂、116張照片(包括一張校準照片和一對男女的人體輪廓圖)，以及時任美國總統卡特和聯合國秘書長的信件。這些內部都被數位化，並以模擬信號的形式刻在唱片上。

黃金唱片和信封

科學家們不僅專門製作了一種閱讀信息的手寫筆，還在唱片的鋁鍍金封面上刻了一個「說明手冊」，以教外星人使用唱片。手冊介紹了以圖像形式讀取信息的方法，以二進位(3.6秒/圈)表示的光碟旋轉速度，以及圖像解碼和校準的波形等。

原則上，這一切都是正常的。對於一個可能的外星文明來說，知道銀河系中也有一個偉大的地球文明是可以理解的。

然而，美國人在這個鍍金的鋁信封上刻了太陽的坐標！這相當於告訴外星人:「來吧，我們在這裡！」

這是太陽的坐標

太陽的坐標

聰明的你一定從一開始就注意到了這組放射狀的線段，其中大部分都標有符號；這組輻射的旁邊是兩個小圓圈。

事實上，這並不是美國人第一次在地球之外發布圖片。在旅行者號之前，美國宇航局還在先鋒10號和先鋒11號探測器上安裝了一個矩形鍍金鋁板。鋁板也描繪了類似的信息。

太陽的坐標也出現在先鋒號上

當我們看到先鋒號上的鋁板時，我們可以看到飛船的側視圖，一對裸體男女站在飛船前。目的是展示人類的身高比例。在圖的底部是太陽和九大行星的大小和位置。左邊是和旅行者黃金記錄上相同的數字。

圖像解讀

在這張圖片中，兩個最重要的信息是太陽的位置和數量標準。

太陽是位於銀河系外緣的獵戶座旋臂上的一顆黃色矮星。不管它的大小或亮度，太陽在銀河係數千億顆恆星中是微不足道的。如果位置沒有標明，沒有人知道在這個角落裡還有一個高度發達的人類文明。但是，我們如何才能確定太陽系在這個巨大星系中的位置呢？

科學家想到脈衝星。

脈衝星原理

脈衝星

脈衝星是恆星死亡後留下的產物。由於物質的劇烈坍縮，恆星變成了緻密的中子星。同時，由於角動量守恆，中子星快速旋轉。中子星內部強磁場產生的磁極也有規律地掃過空，因此中子星發出的電磁脈衝信號可以在遙遠的地方被接收到。因為每顆脈衝星的旋轉速度不同，磁極角度也不同，所以我們可以通過這些不同的脈衝信號很容易地找到並定位星系中的脈衝星。

脈衝星具有穩定的旋轉、良好的X射線方向性和宇宙中的寬掃描範圍，因此它們可以像燈塔一樣起到導航作用。只要你知道幾顆脈衝星的位置和方位角，你基本上可以通過數學方法計算出你自己的位置。科學家認為，既然地球上的人類知道這一點，遙遠行星上的外星人也應該掌握這一知識，以便通過脈衝星數據找到太陽系和我們的地球。

脈衝星就像宇宙中的燈塔。

那麼，這張圖表揭示了什麼信息？

我們用三顆脈衝星的數據來說明。

坐標元素的解釋

從圖中可以看出，「先鋒」的銘牌和「旅行者」的記錄都包含了太陽和14顆脈衝星的相對位置關係以及脈衝星的旋轉周期。

你可能會問，判斷輪換周期最重要的因素是時間。我們在地球上使用秒，但是秒是由人類定義的。外星人不知道秒的單位。你怎麼能讓外星人理解那串二進位代碼所代表的含義？

這是個好問題！

氫的躍遷和時間常數

科學家也清楚地知道外星人計算時間的單位可能與地球不同，所以他們發現了氫，一種廣泛存在於宇宙中的物質。氫的總質量約佔宇宙中所有重子質量的75%，原子的數量佔90%以上。銀河系幾乎也是如此。因此，有能力捕捉「旅行者」並有智慧解讀黃金記錄的外星人應該自然理解氫元素和氫能級躍遷所需的時間。我們將其定義為7.04024183647× 10 (-10)秒。在銀河系的其他地方，這個時間段是相同的。因此，科學家用這樣一張圖表來表示圖片中氫原子的躍遷，以便讓外星人明白這是一個不變的時間單位。

氫的能級躍遷周期可以作為時間的單位。

當我們把脈衝星的旋轉周期轉換成氫原子躍遷時間的倍數，並以二進位形式表示時，相應的脈衝星就可以在銀河系中被識別出來。下表可通過從「太陽-銀心」線順時針編號星圖中的14顆脈衝星獲得:

將脈衝星旋轉周期轉換成二進位字符串

從上表中，我們可以知道，只要我們找到一些脈衝星並對它們進行三角測量，就不難計算出太陽在銀河系中的位置。

那麼，未來的外星人真的能通過它找到併入侵地球嗎？

幸運的是，答案是否定的

這實際上是一個現代故事:大海撈針，為劍刻舟。

兩個帶著標誌的「拓荒者」走得很慢。儘管它們比「航海家」號早五年發射，但都還沒有飛出太陽系的日光層。

最快的「旅行者1號」的相對速度為每秒17公裡。如果它保持這種速度，並且途中沒有意外，它將需要大約73，600年才能飛到最近的太陽系proxima centauri(科幻小說中三合星的位置)。但它實際上並不面向比鄰星，而且在「旅行者1號」的航線上也沒有恆星。

旅行者2號的速度約為每秒15公裡，它的行進方向將是仙女座HH星座Roz 248。「玫瑰248」是一顆小紅矮星。它目前正高速接近太陽系。它將離太陽3光年，大約33000年後成為離我們最近的恆星。但之後它又會變得遙遠。以航海家2號的速度，它已經有3萬年沒有飛出太陽系的奧爾特雲了，更不用說觸及另一顆恆星了。

航海家的長途旅行

因此，我們不應該期望任何外星人在至少30，000年內攔截這兩個宇宙飛船。如果是這樣，那只能意味著外星人已經到達了太陽系。

外星人並不是無處不在。至少在10光年內，我們還沒有在適合生命的環境中發現任何恆星。試圖讓外星人找到帶有太陽坐標的光碟就像大海撈針。

工程師們正在安裝黃金唱片。

三萬年、五萬年、十萬年甚至一百萬年後呢？理論上，這種可能性仍然存在。只要宇宙飛船飛得足夠遠並且足夠幸運，它實際上可能會在某個地方遇到外星人，並解開金唱片封套上的謎題。

然而，在那個時候，不僅是人類，世界也發生了變化。

太陽系正圍繞銀河系高速運行。它每秒飛行超過220公裡。同樣，銀河系中的其他行星也在高速運動，它們的速度也不一樣。

北鬥七星的形狀正在改變。

抬頭看星星空，我們可以很容易地找到北鬥七星，它是大熊座的一部分，看起來像一個巨大的勺子。你知道嗎？五萬年前，當我們的祖先仰望天空時，北鬥七星已經不是現在的樣子了。它看起來更像蝌蚪。再過五萬年呢？你可能會認為它已經變成了手推車。

恆恆星的位置將會改變，而脈衝星作為中子星可能會改變更多。數萬年後一切都會不同。到時候，如果外星人真的按說明書上標明的位置尋找太陽，他們肯定會迷惑，就像我們今天正在研究古埃及的一些奇怪符號一樣。

你相信我嗎？讓我們看看到2002年這14顆脈衝星的角度發生了什麼變化:

僅僅30年，脈衝星的方向角就發生了變化。

根據記錄，第一個鋁銘牌是在1972年製造的，從2002年開始僅僅過了30年，那時這些脈衝星的角度或多或少地發生了變化(距離參數在開始時可能被認為是不準確的，所以在這裡它們被忽略並且不被討論)。那麼，這些脈衝星在30，000年甚至50，000年後會出現在哪裡？他們的轉速會改變多少？飛船飛出了脈衝射擊的範圍嗎？地圖上的數據有多少參考價值？這些都需要質疑。

那時，如果你想再根據黃金記錄上的坐標來尋找太陽，你就要雕刻一艘船來尋找一把劍。

摘要:

儘管宣傳和公告更有意義，但美國航天局從任何角度描繪20世紀60年代和70年代在太陽系外飛行的太空飛行器上的太陽坐標都是愚蠢和危險的。因為沒有人能保證能夠閱讀光碟的外星文明是一個愛好和平的群體，而且當時美國已經有許多關於外星人入侵的科幻小說和電影。科學家應該意識到這將帶來風險。