用於搜尋外星生命的遊戲技術

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位於澳大利亞新南威爾士州(New South Wales)著名的帕克斯射電望遠鏡(Parkes radio telescope)曾見證過星系的誕生與消亡,揭開宇宙的謎團,甚至還首次實現傳送宇航員登月的電視直播圖像。

在望遠鏡64米口徑的巨大天線下面,是有著甜甜圈形狀的控制室,控制室牆壁上一排排架子上放著很多設備。櫃子裏有閃爍的發光二極管、開關、撥盤、層層疊疊的處理器和硬盤。從1961年首次啟用觀測以來,這裏的大部分技術都在不斷升級。

"我們最近升級了計算機,在上面貼了一塊蘋果貼紙," 澳大利亞國家科學機構聯邦科學與工業研究組織(Csiro)的操作科學家約翰•薩爾基相(John Sarkissian)說到。

他所說的計算機是用來操縱帕克斯的天線以精確偵測來自遙遠星系的無線電信號的。但是這台數字設備公司(Digital Equipment Corporation,DEC)生產的PDP 11的誕生遠遠早於第一台現代蘋果電腦。

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Image caption 雖然這台計算機上面有蘋果貼紙,但是實際上已經是老古董了。

"它沒有操作系統,所以不會崩潰,"薩爾基相說,"它非常穩定、可靠——我們的態度是,只要它不壞,我們就不修。"

這個米色的盒子有三個開關,正面印著"Digital"(數字化)的字樣。從1982年開始運轉至今沒有發生過問題。它很快將與最新一代的處理技術併肩運行。

"這裏有四個帶有保護罩的架子,"薩爾基相一邊說一邊走到圓圈形房間的對面。他打開了鐵櫥櫃的一扇門,一股冷氣猛然向我們襲來。"這裏將會有很多設備,很快就會變熱,所以我們需要冷卻它。"

帶來如此大熱量的技術將用於一個重要的探索外星生命的新項目,名為"Breakthrough Listen"(突破聆聽)。這個全球性項目涉及全世界的射電望遠鏡,並得到億萬富翁尤裏•米爾納(Yuri Milner)和史蒂芬•霍金(Stephen Hawking)的支持。從2017年初開始,探測來自太空的外星信號將佔據帕克斯四分之一的觀測時間。

"這是我們利用新技術,打算加倍努力重新探尋外星智能的行動,"聯邦科學與工業研究組織的項目主管約翰•雷諾斯(John Reynolds)解釋道。

"計算機每年都在變的更加強大,"雷諾斯說,"我們正在使用的技術是關於一種名為圖形處理單元的東西——這種讓遊戲者感到快樂的技術能在屏幕上快速成像,它為計算機處理帶來了革命性變化。"

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Image caption 新的硬件將能夠幫助聆聽可能來自宇宙的信號。

在理想情況下,外星人會向宇宙中任何可能在聆聽的人發出單一的音調或光束。如果它們和我們有相像之處,那麼我們很有可能會偶然得知它們的存在。這就需要新的硬件來理解信號的意義。

"如果你正在尋找來自遙遠行星的信號,但這種信號是不可能能讓你收到的,那它很可能是地球上發來的那種信號,"雷諾斯說,"一種可能性是GPS信號——這種複雜的信號不會以簡單的方式呈現出來,需要繁瑣的處理。"

除了計算機,帕克斯天線正在升級到13個接收器的新陣列——這樣它就可以在同一時間朝13個方向探尋。

"我們將接收到的數據量將會非常龐大,"薩爾基相說,"每天我們將會接收到很多個太字節(TB)數據。"

科學家對目標區域進行了深入研究。除了離我們最近恆星周圍的類似地球的行星之外,他們還把望遠鏡指向遙遠的星系。有的在數百光年以外。

"如果從那麼遙遠的地方能夠傳送信號過來,那一定是極其發達的文明,"雷諾斯說,"但是那正是我們正在尋找的,很有可能我們能夠發現的任何一個文明都遠比我們領先。"

里約評級(Rio Scale)是用來判斷外星信號可信度的標凖。多年來已經出現過很多次錯誤的警報。不過,很多發現都具有重要的科學意義。

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Image caption 微波爐在天文台遭禁用,因為它產生的錯誤信號有可能被誤以為是外星信號。

以1967年為例,劍橋射電天文學家喬絲琳•貝爾•伯內爾(Jocelyn Bell-Burnell)發現了來自遙遠的恆星星系的有規律的脈衝信號。一開始它被命名為LGM,意為小綠人(Little Green Men)。後來發現它原來是脈衝星,一種新型的中子星。它們在旋轉時會向宇宙重復發射電磁輻射。

不過有些信號是徹頭徹尾的假信號。"這種信號的綽號是WTF,"雷諾斯說。幾年前在帕克斯,天文學家發現數據中的信號陡增。每次午飯時間都會出現這種不正常現象。"很顯然我們看到的現象一定是來自地球的,儘管它類似於我們正在尋找的太空信號。"

後來人們發現這些神秘的信號是天文台職工使用微波爐時產生的。"我們認為我們擁有工具和專業知識,能夠區分真偽——只是,你一定要非常仔細,"從此以後,微波爐在天文台被禁止使用。

如果一個信號在經過核查後看似來自外星,那麼"突破聆聽"項目就有一套凖備好的程序來確保全世界獲悉這一新聞。"你必須非常小心,不要過早下定論。不要宣佈之後又發現是假的,"雷諾斯說,"我們會非常小心確保我們宣佈的所有信息都經過徹底的驗證,並且在里約評級上排位非常高。"

在其他科學家目前還一無所獲的時候,這個項目成功的機會有多大?

"參與該項目的一個基本問題就是成功率很低。"雷諾斯坦言,"大家基本都認同我們不是宇宙中唯一的文明的這一觀點。如果我們足夠認真的去找,我們會找到外星文明……它只是時間問題。"

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