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簡介：戴森雖然逝世，但其外星巨型結構的思想將永存。

弗里曼?戴森尋找外星人的想法早已經融入文化之中。

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一名藝術家對“戴森球體”的解釋，一個用來包裹恒星開采恒星能的人造天體。(圖源: Vedexent/wiki/CC-BY-2.5)

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戴森雖已離去,但其著名的尋找外星人想法也許將長存下去。戴森，著名量子物理學家，于2月28日逝世,享年96歲。在2003年采訪中，他回憶到他最先是怎樣提出“戴森球體”理論的，這種理論可能會暴露先進外星文明的存在。1960年在《科學》雜志上發(fā)表的《人工恒星紅外輻射源的搜尋》論文中提出這一理論。戴森在論文中寫到,科學家開始用射電望遠鏡搜尋外星文明跡象。這種無線電是用來搜尋外星人的一種巨大介質,但前提要外星人樂意交流。如果外星人保持沉默,你需要用紅熱傳感器尋找它們從太空中排放出的廢熱量。

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“不幸的是,我在評論最后補充說,我們正在尋找人造生物圈” 2003年,戴森在一個45分鐘的采訪中說道，該采訪視頻可見于 YouTube's MeaningofLife。tv channel）。他設想的是一個從遠處看可能是偽裝成塵埃的衛(wèi)星云物體,他又說道,他的這個選詞卻燃起了偶然的經典傳奇?？苹米骷疫\用這個理論想象生物云圈成一個球體—它一定是個巨大的圓球。除此之外,還產生了一些怪誕的奇想,最終體現在電影《星際迷航》里。

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2000年3月22日在紐約聯(lián)合國教堂中心的物理學家弗里曼?戴森 (圖片:喬恩·納索/紐約每日新聞檔案-蓋蒂拍攝)

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戴森的一個女兒送給他一盒錄像帶是關于1987年《星際旅行:下一代》也叫《遺物》,戴森說道。這個劇情是在著名的聯(lián)邦星艦企業(yè)號上聽到一個痛苦的呼叫之后展開的。該片的影迷回憶到這部劇是《星際迷航：原初系列》的續(xù)集,該劇中由詹姆斯·杜漢出演蒙哥馬利·斯科特也叫斯科提的角色。艦隊人員在太空中搜尋呼叫的源頭，并發(fā)現了包圍著恒星的巨大戴森球體（描繪成了固態(tài)球形物體）。根據“星際迷航”阿爾法記憶粉絲網站的說法,如果我們要在自己的太陽系建立這樣的球體,它就要足夠大,大到能夠延伸到像金星的軌道一樣(該劇解釋戴森球體有地球軌道三分之二大,而金星的軌道更大一些。)“我看過這部片子,是的,它非常明確地標記為戴森球體; 觀看時很有趣,但這純粹是胡說八道,”戴森在采訪中說道。他還說“戴森球體”是一種誤稱,因為他最初有這靈感是來源于科幻作家奧拉夫?斯特普爾頓于20世紀30年代在小說《造星者》中提出的構想。

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通過包裹恒星開采恒星能的人造天體, 先進文明也許能創(chuàng)造出來(圖源:卡爾?卡特,藝術家信息圖)

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《遺物》向我們展現出當前對戴森球體理論的普遍流行理解,它設想出一種包裹恒星以盡可能地攝取恒星能量的巨型結構。因此, 能夠想象到在2015年科學家宣稱一顆恒星呈現異樣變化,其亮度變化波動不明顯時人們有多震驚。觀測團隊提出多種猜想,其中就包括這也許是現實世界中戴森球體的實踐。

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恒星（名為KIC8462852）雖然是一個不顯眼的物體,但比太陽更熱更亮,在宇宙術語中它離我們不遠, 該星位于天鵝座，距離地球大約有1480光年。研究者用能一次觀測恒星數十年尋找系外星的任務設計獲取到了該恒星異常的光線波動。開普勒太空望遠鏡傳回的數據顯示出該恒星亮度在幾天或一周內亮度一次驟降22%。實際上,它不是由天文學家首先發(fā)現的,而是公民科學家通過星系動物園網站上眾包星際獵人項目檢查開普勒工作時檢測出的。

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2015年由（前美國耶魯大學和現路易斯安那州立大學）天體物理學家特貝莎·柏亞金領導的研究團隊首次無法解釋比如塵埃等自然現象的變暗變亮。這個團隊在《皇家天文學會月報》上發(fā)表的論文迅速引起巨大反響,稱這顆恒星俗稱為塔比之星(Tabby's star)，發(fā)現之后官方名為博亞吉安之星（Boyajian's star）。她向太空站透露出戴森球體的想法歸功于她的一名同事,而不是她。這篇論文最好的一個結果是它推動了天文學家和其他探尋外星文明的研究員之間更多的合作,她在采訪中補充道:“我們仰望同一片天,追尋同一個目標,但我們沒有很好地融入一起。我們不參加同一場會議,甚至我們不讀同一篇的文章?！?/span>

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另一個對公眾的積極影響是柏亞金的團隊有時間關注艾倫望遠鏡陣列(ATA), 一個由搜尋地外智慧生命研究所（SETI）操作的北加州42個廣播電臺的網絡。大多數望遠鏡的觀測時間是有限的,因此,團隊需要就他們計劃怎么利用這段時間編寫提議。這些提議需要由同行的其他天文學家進行復查,以此決定誰可以在預定的時間段內使用望遠鏡。柏亞金和同事寫了一頁提議,該提議一開始就遭到拒絕。

但他們收到一封邀請涵關于可以隨意使用艾倫望遠鏡陣列“因為這有益于公眾,”她說道。這額外使用望遠鏡的時間幫助柏亞金團隊有了短暫的休息。2017年,當這望遠鏡瞄準它時,這顆恒星多次變暗又變亮,正如她的團隊2018年在《天體物理學雜志快報》上發(fā)表的一篇論文中所討論的那樣。“這真的太令人激動了,因為我們能夠實時觀察到這一點并觸發(fā)其他觀測結果，從而真正研究這顆恒星前方發(fā)生的事情,”柏亞金回憶著。她又說道,其結果是我們得到了“完整的數據量”,因為他們檢測出了在不同顏色光線下恒星的亮度。

柏亞金說當研究團隊發(fā)現與紅光相比藍光受到阻礙更多, 這就提出了這個阻礙物不是固體而是像一個完美的科幻戴森球體?！澳隳芟胂蟮饺绻诠庠辞懊嬗幸恍┕腆w,它將完全阻礙所有的光,”柏亞金解釋。

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到2019年,部分天文學家支持某些解釋比如成群的彗星或者成團的塵埃云導致了這顆恒星的怪異行為,但柏亞金認為這顆恒星值得更多地研究。(事實上,她正在寫一些關于KIC8462852恒星的新論文。)“我們仍需要對它做出一個自然解釋,”她說道,“通常情況下,當有塵埃圍繞恒星時,會有超量的紅外線,這就意味著在紅外線中有更長的光波發(fā)光,但我們完全沒看到?！薄霸谶@些觀察之上,”她繼續(xù)說,“我們關于這顆恒星有另一個非常奇怪的問題, 那就是它不僅在短期內亮度下降,而且它這種長期變化可以追溯到一個世紀以前。之前它比現在亮20%以上。這一切都太混亂了?！?/span>

一部分人堅持戴森球體假設,柏亞金說,這就引出了另一個觀點：也許該結構隨著時間推移會改變光的模式。她又補充道，在他們研究團隊找到另一顆類似的恒星作對比分析之前,恒星KIC8462852也許一直是個謎。

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“大自然遠比我們更具創(chuàng)造力,”她說,也許美國航天局NASA的凌日系外行星勘測衛(wèi)星（TESS）可以在其研究的天空區(qū)域之一中提取信號,只要該信號是在300天內產生的。開普勒,相比之下,觀測同一個區(qū)域四年,包括其中兩年恒星KIC8462852在突然變暗之間處于休眠狀態(tài)。凌日系外行星勘測衛(wèi)星（TESS）每27天在天空中不同的區(qū)域旋轉,并且約一年一次從南到北切換半球視角(反之亦然)。它的部分視域在旋轉過程中相互重疊,從而允許一小塊區(qū)域可以一次研究幾個月。

來自歐洲的蓋亞飛行計劃發(fā)出的“啊哈”信號的可能性更小。這個飛行計劃監(jiān)測著十億顆恒星運行和亮度變化的特性。柏亞金說自從蓋亞持續(xù)在天空不同的位置運轉后,它便不能長期監(jiān)測—意思是如果它發(fā)現一些有趣的現象,那么任何觀測都將是短暫的,并且它還要對另一個任務進行跟蹤。

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在國際對她的發(fā)現正值激動之時,她收到了一封來自戴森熟人的信讓她跟一位非常著名的物理學家聯(lián)系,當時戴森91歲。她發(fā)了郵件給戴森,簡短地說明了她的工作,以及科學家怎樣努力解釋恒星KIC 8462852的行為。令她高興的是,戴森在十五分鐘之后就回復并祝賀了她。

“這是天體動物園中一種新型生物,它將變得很重要,”柏亞金讀了一部分戴森回復她的郵件。他把她團隊的發(fā)現與19世紀70年代美國帆船座(Vela)衛(wèi)星發(fā)現的伽馬射線爆發(fā)進行了比較,設計這些衛(wèi)星主要是為了檢測核試驗。戴森在郵件中寫到伽馬射線爆發(fā)發(fā)現背后團隊中的一個成員向他透露了這個發(fā)現,并稱這些研究人員“猶豫是否要公布這個發(fā)現”因為“這爆發(fā)似乎是在挑戰(zhàn)物理學定律?！?僅一會兒,伽馬射線爆發(fā)產生的能量跟太陽在其百億年壽命中產生的一樣多。)戴森鼓勵他們向公眾展示目前的發(fā)現,并相信隨著時間變化將會涌現其他解釋。因此出版社需要先行一步,并會擦出數十年內數種競爭性解釋的火花。

一代人之后,1991年美國宇航局的康普頓伽瑪射線天文臺發(fā)射升空，發(fā)現每天平均一次爆炸，該爆炸是從空中散發(fā)出的?？灯疹D發(fā)現這些爆發(fā)成兩種特點—壽命更長和壽命更短—直到2005年才確定這兩種來源。壽命長的爆發(fā)來自于非常激烈的超新星爆發(fā)就是熟知的超巨新星。壽命短的爆發(fā)產生在兩個殘余恒星(稱為中子星)相互碰撞形成黑洞時,或者黑洞吞噬中星子時。

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（當兩顆中子星合并時，發(fā)生伽瑪射線爆發(fā)。圖源：搜狐）

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“這是一封可愛的郵件”柏亞金談到戴森的話時說。他的理論仍然與天文學相關,她補充說, 科學家一直在試圖解決一個問題,為什么我們還沒有發(fā)現智慧外星人,在巨大的宇宙之中加上地球人致力于數十年的搜索。柏亞金說:“即使我們已經找了數十顆,數百顆,甚至成千上萬顆行星的無數處地方,但仍然沒有發(fā)現智慧生命拿著擴音器向我們尖叫說“我們在這里”的信號。”

作者: Elizabeth Howell - Live Science Contributor

FY: 火星小瘋七

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