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美国“旅行者号”上的金唱片真能将外星人引到地球来吗?

时间:2020-04-25 10:11:32 作者: 来源:51区未解之谜网 手机阅读

美国宇航局在“行星旅行计划”中犯了一个大错误

从1977年8月到9月初,美国发射了两艘无人驾驶的星际探测器,“旅行者2号”和“旅行者1号”。经过39年206亿公里的长途旅行,“旅行者1号”是第一个脱离日光层飞出太阳系的人造物体。2018年12月,美国宇航局宣布旅行者2号也进入了星际空间空。

在为42年前发射的两个伟大的“旅行者”欢呼喝彩的同时,许多人不禁表达了一点担忧:因为美国宇航局在设计和制造这两个太空探测器时似乎犯了一个不可原谅的错误,这可能给人类文明带来一场灾难。

旅行者号冲出了日光层

在20世纪60年代和70年代,美国和前苏联发射了一系列无人驾驶宇宙飞船,努力探索太阳系的行星。其中最具代表性的是苏联的“金星计划”,美国的“先锋计划”和“水手计划”。

作为水手计划的一部分,两个携带核电池的无人探测器“水手11号”和“水手12号”将被用来探测地球外侧的主要行星和外太阳系空之间的环境。与此同时,科学家还希望通过木星和土星的强大引力(引力弹弓)效应将两个探测器抛出太阳系,然后分析日光层边界的粒子和太阳风对宇宙射线的阻挡效应。当然,这也意味着人类探测器将有机会第一次飞出太阳系,拜访其他恒星

航海家可能会造访其他星球

鉴于水手11号和水手12号采用的技术比以前的水手号探测器多得多,美国航天局将这次任务的名称改为“行星旅行”,并将探测器的名称相应改为“旅行者1号”和“旅行者2号”。虽然旅行者2号比旅行者1号早发射半个月,但由于两者采用的飞行路径不同,它们可以使用的行星牵引力也不同。最终,“旅行者1号”超越了前者,其速度比前者快2公里/秒。

旅行者黄金记录

如前所述,我们知道“旅行者”是为科学任务而发射的。为了抵御太阳系外极低的温度并提供足够的能量,探测器携带三个核能电池,其标准名称为“放射性同位素热发动机(RTG)”。由于钚-238的半衰期约为87.7年,核电池可以确保航天器上的一些设备运行到2025年,只有一个“设备”除外,这是航天器上的“黄金记录”。

航海家号两侧有黄金记录。

音乐爱好者都知道乙烯基唱片,因为塑料在辐射环境下不能持久,美国宇航局推出了金属唱片。所谓的“黄金记录”实际上是铜。为了抵抗宇宙射线的破坏,科学家在它的表面镀了一层金。

金唱片

大约与此同时,随着空间科学和技术的飞速发展,人类开始想象在遥远的外太空是否有与我们相似的外星文明。科学家们自然深受关于外星人的幻想小说和电影的影响。

为了让“外星人”知道它是从哪里发现宇宙飞船的,为了宣传美国空间科学和技术的成就,美国宇航局的科学家创造了一项黄金记录,并把它和一面星条旗一起安装在宇宙飞船侧面的一个铝盒子里。

工程师在安装前展示星条旗和黄金唱片。

黄金记录记录了地球文明的信息,包括地球上各种自然的声音、动物的叫声、用55种人类语言(方言)表达的问候、90分钟的音乐、116张照片(包括一张校准照片和一对男女的人体轮廓图),以及时任美国总统卡特和联合国秘书长的信件。这些内部都被数字化,并以模拟信号的形式刻在唱片上。

黄金唱片和信封

科学家们不仅专门制作了一种阅读信息的手写笔,还在唱片的铝镀金封面上刻了一个“说明手册”,以教外星人使用唱片。手册介绍了以图像形式读取信息的方法,以二进制(3.6秒/圈)表示的光盘旋转速度,以及图像解码和校准的波形等。

原则上,这一切都是正常的。对于一个可能的外星文明来说,知道银河系中也有一个伟大的地球文明是可以理解的。

然而,美国人在这个镀金的铝信封上刻了太阳的坐标!这相当于告诉外星人:“来吧,我们在这里!”

这是太阳的坐标

太阳的坐标

聪明的你一定从一开始就注意到了这组放射状的线段,其中大部分都标有符号;这组辐射的旁边是两个小圆圈。

事实上,这并不是美国人第一次在地球之外发布图片。在旅行者号之前,美国宇航局还在先锋10号和先锋11号探测器上安装了一个矩形镀金铝板。铝板也描绘了类似的信息。

太阳的坐标也出现在先锋号上

当我们看到先锋号上的铝板时,我们可以看到飞船的侧视图,一对裸体男女站在飞船前。目的是展示人类的身高比例。在图的底部是太阳和九大行星的大小和位置。左边是和旅行者黄金记录上相同的数字。

图像解读

在这张图片中,两个最重要的信息是太阳的位置和数量标准。

太阳是位于银河系外缘的猎户座旋臂上的一颗黄色矮星。不管它的大小或亮度,太阳在银河系数千亿颗恒星中是微不足道的。如果位置没有标明,没有人知道在这个角落里还有一个高度发达的人类文明。但是,我们如何才能确定太阳系在这个巨大星系中的位置呢?

科学家想到脉冲星。

脉冲星原理

脉冲星

脉冲星是恒星死亡后留下的产物。由于物质的剧烈坍缩,恒星变成了致密的中子星。同时,由于角动量守恒,中子星快速旋转。中子星内部强磁场产生的磁极也有规律地扫过空,因此中子星发出的电磁脉冲信号可以在遥远的地方被接收到。因为每颗脉冲星的旋转速度不同,磁极角度也不同,所以我们可以通过这些不同的脉冲信号很容易地找到并定位星系中的脉冲星。

脉冲星具有稳定的旋转、良好的X射线方向性和宇宙中的宽扫描范围,因此它们可以像灯塔一样起到导航作用。只要你知道几颗脉冲星的位置和方位角,你基本上可以通过数学方法计算出你自己的位置。科学家认为,既然地球上的人类知道这一点,遥远行星上的外星人也应该掌握这一知识,以便通过脉冲星数据找到太阳系和我们的地球。

脉冲星就像宇宙中的灯塔。

那么,这张图表揭示了什么信息?

我们用三颗脉冲星的数据来说明。

坐标元素的解释

从图中可以看出,“先锋”的铭牌和“旅行者”的记录都包含了太阳和14颗脉冲星的相对位置关系以及脉冲星的旋转周期。

你可能会问,判断轮换周期最重要的因素是时间。我们在地球上使用秒,但是秒是由人类定义的。外星人不知道秒的单位。你怎么能让外星人理解那串二进制代码所代表的含义?

这是个好问题!

氢的跃迁和时间常数

科学家也清楚地知道外星人计算时间的单位可能与地球不同,所以他们发现了氢,一种广泛存在于宇宙中的物质。氢的总质量约占宇宙中所有重子质量的75%,原子的数量占90%以上。银河系几乎也是如此。因此,有能力捕捉“旅行者”并有智慧解读黄金记录的外星人应该自然理解氢元素和氢能级跃迁所需的时间。我们将其定义为7.04024183647× 10 (-10)秒。在银河系的其他地方,这个时间段是相同的。因此,科学家用这样一张图表来表示图片中氢原子的跃迁,以便让外星人明白这是一个不变的时间单位。

氢的能级跃迁周期可以作为时间的单位。

当我们把脉冲星的旋转周期转换成氢原子跃迁时间的倍数,并以二进制形式表示时,相应的脉冲星就可以在银河系中被识别出来。下表可通过从“太阳-银心”线顺时针编号星图中的14颗脉冲星获得:

将脉冲星旋转周期转换成二进制字符串

从上表中,我们可以知道,只要我们找到一些脉冲星并对它们进行三角测量,就不难计算出太阳在银河系中的位置。

那么,未来的外星人真的能通过它找到并入侵地球吗?

幸运的是,答案是否定的

这实际上是一个现代故事:大海捞针,为剑刻舟。

两个带着标志的“拓荒者”走得很慢。尽管它们比“航海家”号早五年发射,但都还没有飞出太阳系的日光层。

最快的“旅行者1号”的相对速度为每秒17公里。如果它保持这种速度,并且途中没有意外,它将需要大约73,600年才能飞到最近的太阳系proxima centauri(科幻小说中三合星的位置)。但它实际上并不面向比邻星,而且在“旅行者1号”的航线上也没有恒星。

旅行者2号的速度约为每秒15公里,它的行进方向将是仙女座HH星座Roz 248。“玫瑰248”是一颗小红矮星。它目前正高速接近太阳系。它将离太阳3光年,大约33000年后成为离我们最近的恒星。但之后它又会变得遥远。以航海家2号的速度,它已经有3万年没有飞出太阳系的奥尔特云了,更不用说触及另一颗恒星了。

航海家的长途旅行

因此,我们不应该期望任何外星人在至少30,000年内拦截这两个宇宙飞船。如果是这样,那只能意味着外星人已经到达了太阳系。

外星人并不是无处不在。至少在10光年内,我们还没有在适合生命的环境中发现任何恒星。试图让外星人找到带有太阳坐标的光盘就像大海捞针。

工程师们正在安装黄金唱片。

三万年、五万年、十万年甚至一百万年后呢?理论上,这种可能性仍然存在。只要宇宙飞船飞得足够远并且足够幸运,它实际上可能会在某个地方遇到外星人,并解开金唱片封套上的谜题。

然而,在那个时候,不仅是人类,世界也发生了变化。

太阳系正围绕银河系高速运行。它每秒飞行超过220公里。同样,银河系中的其他行星也在高速运动,它们的速度也不一样。

北斗七星的形状正在改变。

抬头看星星空,我们可以很容易地找到北斗七星,它是大熊座的一部分,看起来像一个巨大的勺子。你知道吗?五万年前,当我们的祖先仰望天空时,北斗七星已经不是现在的样子了。它看起来更像蝌蚪。再过五万年呢?你可能会认为它已经变成了手推车。

恒恒星的位置将会改变,而脉冲星作为中子星可能会改变更多。数万年后一切都会不同。到时候,如果外星人真的按说明书上标明的位置寻找太阳,他们肯定会迷惑,就像我们今天正在研究古埃及的一些奇怪符号一样。

你相信我吗?让我们看看到2002年这14颗脉冲星的角度发生了什么变化:

仅仅30年,脉冲星的方向角就发生了变化。

根据记录,第一个铝铭牌是在1972年制造的,从2002年开始仅仅过了30年,那时这些脉冲星的角度或多或少地发生了变化(距离参数在开始时可能被认为是不准确的,所以在这里它们被忽略并且不被讨论)。那么,这些脉冲星在30,000年甚至50,000年后会出现在哪里?他们的转速会改变多少?飞船飞出了脉冲射击的范围吗?地图上的数据有多少参考价值?这些都需要质疑。

那时,如果你想再根据黄金记录上的坐标来寻找太阳,你就要雕刻一艘船来寻找一把剑。

摘要:

尽管宣传和公告更有意义,但美国航天局从任何角度描绘20世纪60年代和70年代在太阳系外飞行的航天器上的太阳坐标都是愚蠢和危险的。因为没有人能保证能够阅读光盘的外星文明是一个爱好和平的群体,而且当时美国已经有许多关于外星人入侵的科幻小说和电影。科学家应该意识到这将带来风险。

没有人知道外星人是否造成了伤害。

幸运的是,人类飞船的速度仍然太慢。光是它们飞出太阳的引力场就需要数万年的时间,在它们已知的路线范围内,还没有发现适合生命存在的行星。

我们的星系在不断变化。即使外星人在数万年后破译了黄金记录上的密码,所有脉动恒星的位置也会改变,他们可能找不到我们。

数万年前,人类仍处于新石器时代,我们的大多数祖先仍生活在洞穴中。几万年后,人类一定已经进化到了极其发达的水平。也许到那时我们将能够抵抗外来入侵?

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