国家天文台李竞:我相信存在地外生命和文明

http://www.sina.com.cn 2008年04月07日 11:38  新浪科技
国家天文台李竞:我相信存在地外生命和文明
国家天文台研究员李竞讲解外星人之谜
 
国家天文台李竞:我相信存在地外生命和文明
首都科学讲堂现场听众

  4月6日,中科院国家天文台研究员李竞做客“首都科学讲堂”,做题为《外星人在哪里》的科普讲座,为公众揭开外星人和外星生命的奥秘。“首都科学讲堂”是由北京市科协主办,北京科普发展中心、嘉星一族承办,是北京科学传播的一个标志性活动。每个周日上午10:00 在王府井书店6层多功能厅举行,公众可免费参加。

  下期预告:4月13日(周日),北京师范大学天文系教授、博士生导师何香涛将讲解《宇宙中的黑洞》[详细]

  以下为本次讲座文字实录

  主持人:各位首都科学讲堂的新老朋友大家好,非常高兴又在星期天如约见到了大家,今天来了很多新朋友,我是首都科学讲堂的主持人王蓉,刚刚专家李老师跟我讲,说你一定要少讲,越少越好,我听李老的话,我就讲两方面的意思,首先是感谢我们的老专家八十岁高龄还在这个地方给我们演讲,谢谢您。

  我们的老专家是1997年加入到中国科学院老科学家演讲团,今年是第十一个年头了,他给大家做了超过三百场的科普讲座,所以今天请李老给大家讲外星人的话题,大家一定会非常满足。

  李竞:非常高兴给我这个机会,到这个殿堂跟大家见面,我想今天报告是这样,我希望尽量控制,不超过一个半小时,然后剩下的时间我尽量地希望有25分钟的时间,欢迎大家提问,大家的提问可以跟我今天讲的有关,也可以问其他任何你们感兴趣的天文问题。如果这些问题我能回答,我回答得了,我就在这儿尽量地跟大家交流,现在咱们就开始。

  李竞:我退休前是在中国科学院国家天文台,我今天讲的题目是由这儿的主持人来选定的,叫《外星人在哪里》,我今天讲四个部分,第一部分,建筑空间科学手段,探测太阳系天体的地外生命,探测地外生命,这是第一段的,太阳系内的,除了地球在内,包括月球在内这些天体的地外生命,第二是我今天要讲的主要内容,就是运用天文方法探测地外文明,地外文明就是找外星人,我在这里介绍天文学家怎么样找外星人,第三因为我这个报告里要涉及到UFO,所以我今天简短地说一说什么是UFO,第四个问题我回答两个提问,一个问题就是有外星人到过地球吗?第二个问题,有外星人到过太阳系的其他天体吗,譬如说到过月亮吗、火星或者水星吗?最后这是简短地回答两个,一般书上都谈了,外星人如何光临地球,那么我在这里以天文科学的角度来回答。

  现在的问题就是,是否有外星人,这些有争议的,是否有地外生命,是否有外星人,这是有争议的,到现在没有结论,到现在为止,到今天为止,还没有一个经过科学验证的准确答案,也就是说既没有说没有地外生命,不会有外星人,也没有科学证明说有,两者都没有,都需要证明,这就是要回答一个千百年来有人类文明以来就要回答的一个问题,我们人类在宇宙中是孤独的吗?还是我们地球人在宇宙中是朋友遍天下,这是千古之谜,天文学家若干代人努力,希望回答这个千古之谜,但是到现在没有答案,没有确切答案。

  那么各位要问了,你在这里给我们讲,你究竟什么态度,那我告诉大家,我相信有地外生命,我也相信有地外文明,那么你们就要问了,你在这里大言不惭地说你相信,你凭什么相信,你依据是什么,光说人家这么说这不行,电视这么说这也不行,什么什么书上这么说,这也不行,这不服心,那么我告诉大家,我没有科学证据,我只有一个科学理念,这个科学理念不是我个人的,是绝大多数科学家有这么一个科学理念,就说生命的起源跟演化是宇宙中的普遍现象,譬如说万有引力就是普遍现象,在地球上它是按照这个规律,在月亮上也是这个规律,太阳上也是这个规矩,在遥远的星系也是这个规矩,更遥远的130亿光年的,万有引力也存在,这叫普遍现象,而一个哲学信念,并没有被科学证明的,就认为生命的起源跟演化是宇宙中的普遍现象,包括我在内,根据这样一个信念,认为宇宙中有地外文明、有地外生命。但是还需要做科学研究来进行探测。

  那么根据这个理念得到这么一句话,在宇宙中,凡是具有生命诞生,和繁衍所需要的条件和环境的天体上,都会出现生命,那就不是地球所独有的,在宇宙中不管什么地方,只要这个地方有这个环境,能够有这个条件,生命能够在那儿诞生,并且能繁衍,这样的天体上终究会出现生命,这里就给大家一个非常大的限制,凡是具有生命诞生和繁衍所需要的条件和环境,这个所需要的条件和环境一下就把范围给缩小了。

  首先大家知道,抬头一望满天星斗,都是跟太阳一样的自己发光发热的天体,它们的表面温度都在三千度以上,最高的超过两三万度,在这样的条件下不会有生命,为什么呢?生命是分子世界的事,在这样的高温情况下,分子就理解为原子跟其他粒子,因此不可能有生命出现在高温的,这样一来就划了一个大的范围给去掉了,只能从那些不发光、不发热,像地球这样的行星上面去找地这一下子,咱目标可就小多了,要想找地外生命,同时要想找地外外星人,到行星这类的不发光、不发热的天体上去找。

  但是正是由于宇宙中有生命是普遍现象,这是一个哲学命题,还没有得到科学结论,因此一些科学家就反对,认为要想具备像地球人这样一个条件跟环境,太苛刻了,苛刻到什么呢,在宇宙中我们大概是不易的,因为他也没有证据说我们就是唯一的,因此你不要花时间精力去找什么地外生命,这个人力财力拿出来做别的事,别花时间做老而无益的事,根本没有地外生物,没有外星人,你何必去找呢?但是这样的科学家你也没有办法驳倒他,因为你也没有证明地球上就是有外星人,尽管他也没有证明。所以还有一些科学家认为地球生命在宇宙中是唯一的,大家说他说话太绝了,倒也不能这么说。

  譬如咱们随便举个例,拿地球来说,地球在46亿年诞生以来,大概地球上有生命的已经有36亿年的时间了,在最近五亿年来,有化石可考,最近五亿年来已经五次灭绝,我们是五亿年来最后一次灭亡以后诞生的猴子。生命就这么顽强,之所以顽强是因为地球有这样的环境,有这样的条件,地球上这样的环境和条件得来可不易,给你随便改变一个条件,我们离太阳多远呢,咱别说公里数,说了大家也记不住,也没多大意思,我告诉大家,太阳发出来的光到地球上走八分十九秒,地球如果打激光打到月亮上,月亮上现在有一个,还不只一块激光器,打到月球上再返回来一看表,两秒半。也就是说光线到月球上,平均而言,一个单程1.25秒,返程1.25秒,这就是地球跟月亮的距离。地球跟太阳的距离,光线要走八分十九秒;而金星跟太阳的距离多少呢,是地球跟太阳距离的70%,也就是说八分十九秒乘70%就是金星跟太阳的距离。

  假如地球不在现在的位置,往里挪,移到金星的位置情况如何,情况就是地球生命根本不会出现了。因为一出现生命就被烤死了,大家知道,金星的条件,表面温度四百多度,水星上也是四百多度,你要再改变一个,往外移,把地球移到火星那儿去,火星离太阳多远呢,地球离太阳的距离是八分十九秒,火星呢,光线走12分钟,也就是说把地球往外移,再四分钟的距离,大家去用望远镜看一看,看看现在机遇号跟勇气号,那是一片荒芜,那个沙漠,至少到现在,没有发现生命,甚至也没有发现生命的化石,所以改变一个最低的条件,情况就完全不同,更不要说改变别的了,我再给你改变一个条件看看,咱们地球有磁场,大家可以说有磁场有什么新鲜的,我告诉大家月球上没有磁场,水星上、金星、火星磁场非常少,如果没有辐射,地球上的生命细菌跟病毒刚刚出现的时候就被紫外线杀死,所以情况就不一样了。

  因此这样科学家就认为,要想在宇宙中找地球人的伙伴,是徒劳无益的,我现在就告诉大家,在科学界,两种观点,但是占主要的还是认为有地外生命,有外星人,那么咱们今天就按照可能有地外生命、可能有外星人,从这个角度出发,来进行今天的讲座。

  在这里第一部分就是刚才说的,借助空间科学手段来探测太阳系、天体的地外生命。探测地外生命就是了,干什么说还要借助空间科学手段,我告诉各位,天文学家的本事是在什么呢,是观察,而不是做试验。天文学家的本事就是用望远镜或者眼睛,或者其他的类似物,用望远镜看宇宙,看什么,看来自天体的辐射,这辐射是广义的,包括光线,我们本事就是收集来自于宇宙跟宇宙中天体的光线,然后对它进行分析。天文学家能知道这个天体上温度多少、物理状态如何,化学成份如何,怎么运动,年老的还是年少的,所有这些都是看出来的。

  可是呢,现在我们的命题要叫科学家、要叫天文学家来找地外生命了,这下子,天文学家的本事可就真是不多了,怎么样呢,因为一上来我就跟大家说了,要想找地外生命,不能从发光发热的地方找,只能从不发光不发热的行星找,行星的辐射是反射恒星,拿太阳系来说,就是反射的太阳光,我们看月球,你要分析来自月球的光线,月球的光线90%以上都是太阳光线,你去看火星,火星上你要分析它的光线,主要它也是反射太阳光,木星也是反射太阳光,所以那些行星,你虽然能看见它,但是你从看见它来的辐射能够提供它本身的信息却少得可怜。正是由于如此,我愿意再告诉大家,一直到上个世纪五十年代之前,天文学家中来研究行星,除了行星的运动之外,其他的研究行星本源的人极少极少,为什么呢?因为大家希望你的劳动、你的科研能获得成果,花十分力量,能够获得尽量大的成果,如果你花了很大力量,得到的成果极其有限,那不是科研认可的,所以大家都是研究恒星、发光的体,研究行星的极少,这就是一直到上个世纪五十年代的现状。

  正因为这样,一直到上个世纪五十年代,所有的对于行星上是否有生命,更多的都在猜测,而且有些猜测是完全错误的,这可是有前车之鉴的,譬如说有一个前苏联的一位通讯院士,一辈子研究火星人,他的著作非常之多,但是等到空间实验到来的时候,就发现他的著作,绝大部分的著作都是毫无价值的,因为你没有这个手段,天文学家没有这个手段通过望远镜去研究不发光、不发热的天体能够得到的一个确切的科学信息。

  所以,空间试验到来后,天文学家就开始如虎添翼,用天文器材转一次天文学家就看到了有人类以来谁也没有看到的月球的背面,整个打开了另外的局面,老说有金星人,但是探测器飞到金星那儿转了一下才知道,金星上绝对是人间地狱,完全是一片高温火海。

  曾有人口口声声说火星上有运河,有运河意味着有智能生命,动物是造不出运河来的,因此火星人就应运而生,而那个形象就是大家看见的电影中的ET,但是探测器到火星近距离探测一下,就发现过去对火星的认识相当多的一部分是错误的,所以有了空间科学手段以来,对于太阳系天体,不发光天体的科研真是划开了一个新时代,最近半个世纪还不到的时间内,对于太阳系天体的地外生命研究得到了五个结论,现在我过程都不讲了,我讲讲结论。

  第一个结论:很悲感,在太阳系中,迄今没有发现任何地外生命,水星、金星、月亮、火星、木星、土星、天王星、海王星,所有的卫星在内,没有发现任何地外生命。

  第二个结论,除了地球之外,过去可能曾有过生命出现的唯一天体是火星,现在的结论就是火星是唯一一个可能出现过生命的。在座的各位有哪位愿意告诉大家,为什么把火星唯一挑出来认为有可能出现过。

  听众:火星上有水。

  李竞:火星是太阳系中唯一一个跟地球相似的,条件相似的,第一,它的昼夜跟地球相似;第二,它的年长,地球是365.22天,它是687天一年,第三,火星有四季;就是虽然每个季节都是相当于地球上的五个月,像这样的类似,其他天体上没有,再有一个,火星有大气,虽然火星大气跟地球的成分相当大的不同,但是今天相当大的不同,过去是不是也这样子呢,很多人认为,过去的条件可能比今天优越得多,再有一个就是刚才后边那位女士所提的,火星上现在认为,过去极有可能有水,但是根据现在的研究,火星上有相当于地中海的水冰,但是会不会一下子变成水呢,不行,火星上的气压、温度等条件使得火星上的水只能两种状态,一种是冰态,还有一种是气态。液态水它没有,这受条件所限制,但是过去是否如此呢,应该条件比这个优越得多。这么多的条件呢都跟地球相接近,所以,还是唯一这么接近的。因此把这个列为唯一的天体。

  再看第三个结论,第三个结论,土卫六,它是土星最大的卫星,为什么叫六呢,这是卫星的一种命名法,第六个并不等于第六大,也不等于排行第六,它的拉丁名字叫泰坦,翻成译意是一个巨神,这个卫星是太阳系中唯一有大气的卫星,在卫星这档次,绝大多数卫星现在有多少呢,大概162个,太阳系中包括月亮在内有162个,主要是木星跟土星那儿,木星跟土星的卫星都超过了六十个,在网上现在可以查到,而土卫六是唯一有大气的,主要是甲烷,假定有人能够登到土卫六上看天非常漂亮,土卫六上的天是粉红色的,上头有一个硕大的土星,但是这个画面还只能出现在美术家的画面上,土卫六因为是唯一有大气的,科学家们根据以前的探测得知土卫六的条件非常像地球上刚刚出现有生命的那个状态。也就是说三十六亿年前的地球,地球刚刚要出现生命,但是它跟地球有很大的不同,就是它比地球离太阳远得多,但是正是这样,科学家认为很有可能会在它那样一个有大气的条件下,会孕育着生命,因此,有了探测器,在2004年到达土星,这个探测器叫什么?叫卡西尼,它到达土星之后,在适当的机会扔下了一个探测器,以一个荷兰的中世纪的科学家命名,叫做惠更斯,这个探测器已经在土卫六上成功软着陆,现在源源不断地往回发送信息,发送信息告诉我们上头确实是碳氢化合物的海洋。如果真正能拿到地球上来,石油就是碳氢化合物,那个能源可就真是取之不尽了,可惜太远了,没法去开发它。

  第四就是今后探测的目标还有三个,叫做木卫二、木卫四和土卫二。

  第五个结论,小行星和慧星都不是适居天体,可能各位有人会提出来,你在这里话说得太绝了,我好像在报刊杂志上看到,地球的生命起源于慧星,四十亿年前,慧星把他们生命的种子撒到地球上来了,你的话是不是绝了,有谁可以告诉我小行星不是适居天体的理由是什么呢?

  听众:小行星缺乏地球的磁场环境,不适合人类生物物种的起源。

  李竞:这位先生回答得比我要求得多得多,我的理由更简单,它质量太小了,质量小,最大的一个小行星的直径,第一号小行星,不超过一千公里,是九百多公里,第二号就是五百多了,最大的不超过一千公里,像这样的小天体,这样的质量,它的地心引力跟地球来比可小多了。如果是一个小天体,类似于像大家所熟悉的哈雷彗星这么大小,哈雷彗星有多大呢,大概有十公里,这样的小天体,这样的一个小行星,它的质量就使得你要在上边软着陆,不是不可能,可能,可能之后会出现什么呢?好比说带一个宇航员在一个小行星,十公里级的,说再大一点的,五十公里、一百公里级的小行星,你在那儿软着陆,着陆以后宇航员出来,要想在这个小天体上,那个世界内来进行一次漫游,好,你如果不小心,你一跺脚,你可就回不来了。因为它那个地心引力不足以把你牢固在它的表面。在这样的一个弱的引力环境,不可能有生命存活,只要一风吹草动,那小天体就走了,没有一个安定的环境,生命是没有法在那儿繁衍的,因此所有小天体上的都不是适居天体。

  那么慧星又怎么也不行了呢,慧星真是有可能,是地球的生命,是由慧星首先代表的,但是带来的可不是生命,是生命的元素,是造成生命的那些基石,它带来的应该是有机分子,是分子,然后在地球这样的环境,这分子就逐渐演化,出现了生命,所以,有机分子完全有可能,地球上的是由慧星所带来的,但是慧星本身不是适居天体。

  第一部分讲完了,结论就是这样的,地球是唯一的已知有生命栖息的太阳系天体,因此要想找到地外生命不是不可能,非常吃力了,侯选目标有几个,一个火星过去很可能,得找出火星化石来,第二在土卫六上,第三还是木卫三、木卫四、土卫二。

  咱们现在讲第二部分,现在告诉你,可能不多了,希望不大了,那是不是就没有其他行星可找了呢?这个我愿意告诉大家,尽管现在天文学家确信太阳系在银河系中不是唯一的行星系,这包括了哥白尼在内,哥白尼已经确认,我们这个系统叫做太阳系,以太阳为中心,而这样的系统在我们周围绝不只我们一个,虽然天文学的进展,越来越多的天文学家相信太阳系在宇宙中绝不是唯一的,应该还有,但是天文学家没有办法找到,为什么。一直到1994年之前,未能确切地检验出任何一个太阳系之外的行星系,没有,到1994年,我们太阳系还是唯一的,尽管大家说还有,但是可是到那时候为止,找出来的只是唯一的,愿意在哪呢,原因是天文学家的工具不够,各位可能问了,你们造了这么多望远镜,越造越大,难道不能尽量做最大的望远镜去找,天文学家早就说这条路绷打算,此路不通,原因就是行星跟恒星的比太悬殊,太阳系有八个大行星,最大的是木星,木星的质量是地球的384倍,所以木星体积也非常大。我就用我最大的望远镜去看太阳,看看是不是能够搜索出来木星,我告诉你,天文学家早就知道了,此路不通,为什么呢?如果木星是一个一瓦的灯泡,那么太阳是几瓦的灯泡呢?

  同志们可能会说,往大了说,一万瓦,再大点一咬牙,十万瓦,我告诉你,不对,2.5亿瓦,这就是恒星跟行星的光度比,所以你再用光学望远镜看,旁边的星也掩盖在恒星的光芒之下了,所有用小望远镜去搜索其他的星,这个路行不通,尽管大家知道太阳系绝对不是银河系中唯一的,但是你没有手段,得找别的路,结果柳暗花明,经过几百年的探索,到了1994年,这可没有多少年,到了1994年,这个物理学家,实验物理学家发明了一种发光技术,就是一个分辨率极高的技术,天文学家立刻敏锐地看到这个技术对我们有用,结果就把这个技术搬到望远镜上来,结果当年就发现了,找出来一个恒星周围的行星,这就是1994年的时候,当年就有成果,然后1995年就把这项,找到了太阳系外的另外的一个行星系,这件事情列为1995年的十大科学进展之一,不是第一位就是第三位,非常靠前,这个方法搬到望远镜上大家都能做,因此,从1994年到2008年,已在太阳系附近,半径一百光年为止,到昨天为止是278个,今年可能又多了,就在这十多年,就发现了有将近280个恒星,有它们的行星,这里还包括织女星,织女星不是单独的一个恒星,周围有行星,因此,这下子,天文学家可就兴奋了,有这么多可以找外星人、找外星生命对象的,但是这些行星到现在为止技术还只能找到大个的,木星这样的大个的,像地球这样的小个的精度还不够,还正在努力开发希望找到像地球这样的行星,但是这个指日可待了。这是看到的找地外生命的前景,非常光明。

  这幅图是前几年做的,这个地方,把星空投影在一个二维的空间上,中间是太阳,这个半径是50光年,这个半径是一百光年,每个划圈的呢,这是一个行星、一个恒星,凡是划圈的就是那个行星有恒星,现在是将近280个了,应该慢慢地把它补满,补得更多。这就是我们的太阳系在银河系中,绝不是孤独的见证。

  花几分钟插一句话,在去年,在报刊上大家热心于此的会看到,报刊上在宣传,找到了一个地球的表兄弟,找到了另外一个恒星的行星上有水,很有可能有人,所以呢是找到地球的表兄弟了,堂弟都找到了,这件事情话说得太早了,现在呢,基本上否定了,这个是这样的图,就是发现了一个恒星,比太阳温度低多了,太阳的温度是五千多度,这个恒星大概三千度,所以要暗红得多,已经发现了,它有四个卫星,这个不是按照比例,是按照在这个位置去看,而离它从里往外第三个,这个行星认为它可能是跟地球类似,有水,有水就很有可能有生命,因此媒体就无限地往上推广,进而推之,上面极有可能有人,会出现外星人,有外星人就出现了地球人的表兄弟等等。现在呢这个基本上被否定。

  不是说这个星被否定了,而是那个条件不是适居天体,所以在这里我特别说明,过去曾经认为是有的,可能找到了一个跟地球类似的行星,这样的一个乐观的说法是媒体的过度炒作。

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