新浪科技讯 10月12日上午9时至12时,两位诺贝尔奖获得者李政道、里卡尔多·贾科尼与邵逸夫天文学奖得主杰弗里·马西在人民大会堂就望远镜发明四百年后天文学和宇宙观的重大问题发表精彩演讲，新浪网与中国科普博览网站独家联合视频直播此次科学大师演讲会。

　　以下为2005年邵逸夫天文学奖得主杰弗里·马西教授的演讲实录《寻找宇宙中的“地球”与生命》:

　　我非常高兴来到这里，首先我要感谢本地的主办单位邀请我和我们其他的几位主讲人来到这里，我也要感谢凯普敦基金会也帮助主持这场非常好的会议，还要感谢朋友邀请我来到这里进行发言。今天我向大家很快的介绍一下，过去十年围绕行星一些令人瞩目的发现，同时我要讲一下，在将来我们在寻找对外生命的一些发展方向和进展。首先我要简要的回顾一下，让很多不清楚的人理解。

　　再提醒大家我们所处的是什么位置，实际上就是银河星系，你可以把它看成是由众多的一些行星组成，现在对于整个的银河系，我们看到它接近10万光年，分布着2千亿颗行星，我们的宇宙有一些特性，这些特性一端到另外一端都是相似的，因此产生一个问题，这些行星比如木星或者其他的行星，在宇宙其他地方是否也存在，这是我们要考虑的问题。我们要看到在宇宙当中也有生物的存在，也包括是否有一些水在其他的宇宙行星中存在，是不是宇宙中所有生物形式都要水，DNA是惟一生命解码还是只是庞大生命系统当中细小的分支而已，是否还有数以百万的其他生命形式。在将来也有其他的行星上有我们人类这样的高智慧生命存在，还有其他生命存在，我们现在还没有找到答案，我们想要回答这个问题的惟一方法就是找到其他一些生命形式，在宇宙其他地方存在的生命形式，我们一方面要分析在地球上我们自己的生命，同时我们要了解在宇宙当中，在其他行星上存在其他的生命形式。

　　当然我们围绕自己的太阳系每天进行搜寻，但到目前为止我们还没有找到生命的迹象，我们在太阳系内包括火星、木星和卫星上进行搜寻了，现在没有找到生命的迹象，但还会存在的可能性，比如在月亮上可能会冰水相间的液态存在，但到目前为止我们还没有看到存在智能生命的其他星系，所以我们要将视野从太阳系转向更广阔的银河系，我们一直在寻找太阳系的恒星。我们看到在整个恒星当中，恒星也是在滚动的，这也是我们知道的规律，你可以看一下这颗恒星，看一下它是不是这样摆动。我们知道至少在它的周围有多个行星存在，我们可以通过探测这样的摆动来进行系外行星的探索，所以我们可以说它的摆动大概来自于行星的引力作用，因此我们可以探测到300多个围绕其他恒星运转的行星，从这方面我们获得一些成功。前面我们使用了一项方法，包括太空望远镜，包括日内瓦的太空望远镜进行观测，很多情况我们确实需要非常好的灯光剂来让我们更好的了解，天文望远镜的聚焦点谈到这儿，我们可以观测到多个不同的物体，还有波段我们都用数码相机来进行收集，在望远镜中看到的这些，也是通过光谱不同的效应来形成一种的方法，我们可以看到有非常小的菲普勒的移动，这是我们看到最大的行星，你使用这样光谱的话，一个月或两个月回来看一下菲普勒是否产生了变化。当然确实两个行星围绕着恒星转动，所以菲普勒移动是会有的。

　　但是遗憾的是，这个里面有点夸张，但你可以看到这个光谱和波动，这个天文望远镜达到上千万的象素，我们可以看到CCD方向菲普勒光谱的移动，所以我们可以看到不同相机下的情况，以这样的方法运行还是不错的。那么目前你可以看到这是恒星的数例，你可以看到五天的情况，五天里我们有多种的测量方法，你可以看到恒星的摆动，高速率到低速率，这是行星绕恒星在转动，你可以看到恒星在波动，所以恒星它的这种摆动的速度相当于我们人行走的速度，实际上这个恒星在太空当中就像我们人走路的速度一样在摆动，你可以看到在行星当中有什么样的物质在进行飞转，也可以看到它的物质是我们地面物质的7.5倍，我们还会看到其他的一些行星，他们的物质也是我们地球上的几倍，所以我们越来越接近于找到跟我们地球相近的其他行星物质。当然我们会发现其他的物质比如HD66221，它是两颗行星，用多普勒效应我们看到这个恒星的速率是变化的，变化很显然，有两个行星，它们分别是木星的2.5倍到1.9倍，所以有一个内行星有一个外行星，到目前为止我们找到26个多行星系统，最高的就是这一个。

　　我们把它称之为55天恒星，我们在20年时间里观测到这恒星速度变化是什么样的呢？你可以看到这个速度经常发生变化，行星要花12到13年的时间才能沿着这个恒星转一圈，但除此之外也可以看到速度也因为别的原因发生变化，最好的方法是用傅里叶的方法进行分析，在这里我们可以看到傅里叶方法进行一些数据的分析，事实上它们有14年的间隔期，还有另外一个间隔时期是14.6天，大家看这个高空有两颗行星在运转。如果用电脑程序来进行模拟的话，你可以看到恒星的摆动，实际上我们已经看到了两颗行星，我们可以预测一下这颗恒星的速度应该是怎么样的，你可以将所衡量到的速度进行比较，我们做了这样的比较，然后我们用了傅里叶转换图谱，然后进行数据的分析，可以很清楚的看到有第三个行星毫无疑问的出现，所以这个恒星实际上有三个行星围绕他旋转，采用类似的电脑程序的模拟，我们可以看到有三个行星来沿着这个恒星运转，而且我们可以看到还有一些参与的物质。然后你会看到第四行星，它围绕一天是4.8天，这是第四个行星，你来进行模拟，然后又看到第五颗行星，这是惟一一个我们看到有五颗行星的系统，这是非常惊讶的，因为我们太阳有八个大的行星围绕它，别的恒星有别的行星围绕它，这是非常好的发现。

　　现在你可以看到有四个内行星，还有一个外行星，这个卫星花了14年的时间运转，这是我们自己的太阳系，太阳在中间，我们有周围的八大行星，这是木星，后面还有天王星，所以你可以看到这是基本的行星系统的55个天轨的情况，当中也有多种物质，实际上这就是我们太阳系统结构的形式，所以可以看到这几大行星的排列。这太阳系的结构在其他系统也有同样的结构存在，这让人感到非常惊讶，现在对这些行星都没有照片，所以我们必须依赖艺术家们描绘一下，其他的行星大概是什么样的。

　　你可以看到各种行星系统在宇宙当中是非常普遍的，行星系统有27个，非行星系统现在看来普遍存在的，可以看来这个系统是有多行星的系统，他们在一个轨道绕着恒星运转，这个可以看出行星和恒星距离的远近，也可以看出来他们轨迹也不是完全圆形的。所以现在我们可以看到我们太阳系实际上在银河其他地方也在，大部分行星是围绕其他的恒星转。我们已经发现215颗系外行星轨道的平行图，系外行星是红点，他们偏心率在整个图当中各处可以看到，有的偏心率是非常大的，这个发现是非常重大的。离恒星比较远的那些行星他们运转的轨道已经是非圆形的轨道，这是木星，它都有这样一种轨道，我们的太阳系大多数都是圆形轨道，但是它在整个宇宙当中这种圆形轨道是非常少见的，这张图也是非常重要的，它展示了用多普勒效应探测到的215颗具有详细资料系外行星它的质量，一个木星的质量，还有十个木星的质量，横坐标代表质量，这是木星的质量，这是地球。我们看到图的左侧行星数量比较小，因为质量越小的行星越难被探测到，我们现在没有列出地球，因为我们没有地面或者太空的望远镜来探测我们地球它的质量，这是我们在这个图当中没有地球的原因。我们希望有新型的望远镜帮我们探测地球，看一下它的特性是什么，它在银河系当中普遍性是多少？美国宇航局三大探测目标就是探测地球之外的世界，这三大行星都有宏大的目标，搜索类地行星。第二个是空间干涉的测量项目，它是要寻找几个近距离的类地行星，测量它们质量和轨道。还有一个非常令人激动的，望远镜探索类地行星，分析化学组成，以及寻找生命迹象。凯普勒会在明年4月发射，所以只有六七个月了，它主要观测恒星的光线是有间隔的变板，比如有没有行星从前面经过，寻找新的恒星。

　　它怎么计划呢？这将会使我们了解天空中有多少恒星，有地球类的行星围绕它们旋转，有可能几千，凯普勒计划如何运作呢？它的大小，它的直径，它如何去寻找不同的星座来注意侦测光线的变暗，变暗幅度非常小，因为这个恒星非常小，1%的变暗也可以侦测到，凯普勒将会观测这一块。这一块包括两个星座天鹅座和天平座是凯普勒将会对照这个地方，将会观测4年，每一分钟有一个曝光，有哪些恒星，是不是有地球这样从哪个时候变暗。大家记得亚里士多德在2400年前他问了一个问题，有没有像我们这样的星球可以供人居住的。另外一个计划提到空间干涉测量项目，那么它会有两个主镜，两个天文望远镜来把这个波段集合在一起，目标是要寻找近距类地行星，同时我们还追踪它们，用红外的方法，同时还要对它们进行拍照，这个探测有百万分之一秒的精确，当然它对近距的行星，对它的质量达到前所未有的精度。空间干涉测量计划，测量主恒星的摆动，最后所有的天文学家特别企盼的是另外一个地球的照片，想要这个照片就要遮挡恒星极亮的亮光，我们才能看清地球这个行星，我们了解它的物理性质、它的化学组成、它的温度，可居住性，同时也了解是不是有大陆，是不是有海洋，这是一个非常重要的目标，但是要想取得就要把恒星的光度进行遮掩。

　　因为类似地球的行星所发出的光相对太阳这样恒星的话，只有1%的亮度，这三项计划，我们不知道哪一项最好。其中有一个显示给大家看一下，这是其中一个计划，地外生命的寻找，我们就是要遮掩恒星的光线，这样我们了解它的化学构成。

　　下面我们谈一个不太具体的话题，就是位于宇宙的生命。我们已经发现了类木星、类土星，我是不是能打量一下宇宙生命存在的可能性，我们现在处在这样一个阶段，我们推动观察15%银河系的恒星都有类木星作为它们的行星，这仅仅是我们银河系，银河系有两千亿的恒星。同时银河系有300亿的恒星系，所以我们要问这么多恒星系是不是有地球质量这样的行星，另外我们还要关心这些地球质量的行星是否有岩层质，是不是适合生命的居住。显然来说我们还不知道，但我们可以做一些猜测，其中一个猜测是水，水是一个先决的条件，因为有了水才会有涉及氢的化学反应，离太阳太近就变成蒸汽，太远又变成冰，所以要有一个合适的距离，它的温度应该在0度到100度之间，同时它的轨道也比较恒定，所以这样才能使水的温度在百万年里面比较稳定，比较恒定。

　　还有其他一些什么样的性质，才能够使一个行星有生命？我们从生物学家那里了解到，生命所要的一些要素，他们主要是观察一些地球上最不适合于生命生存的一些环境，来判断哪些因素生命必要的，比如我们他们观察环城公园，冬天非常寒冷，有五米后的坚冰，有这样温度的问题，同时还有硫酸的问题，就水里面含有很多的硫酸，你要到了环城公园可以看到喷泉是热喷泉，你把试纸放在喷泉里面，你可以把它比成一个大锅炉，你发现它的酸性是非常高的，所以你不想把手放进去把烧坏，我跟我太太用试纸沾了一下，最后我们还是把试纸扔进去了，我们看到试纸的结果是这样的。这一块小金属我们也放进去了，这块小金属我们看到它对小金属已经有了腐蚀，就是酸性非常大的。

　　那就要问了，这种酸性的水里面是不是有生命呢？在这沸腾的大锅炉里面我们也发现了生命，尽管温度很高，酸性很高使细菌在藻类繁衍不息，这就告诉我们一个问题，不管温度有多高，不管PH值还是有生命的，如果跟我们地球上环境不一样，还是有单细胞生存。这给我们回答第一个生命要素的问题，有哪些构成生命要素，我们提到水，这从我们观察银河系来说，同时还需要其他的能量，能量有来自恒星、潮汐力、地热，因此生命要素是很多的在宇宙里，如果你问分子、生物学家，你认为宇宙其他地方有没有单细胞生物的存在，他们说绝对有，而且这些单细胞生物在做复制，做演化，而且演化可以胜过其他的单细胞生物，单细胞生物会逐渐发展，变成更加复杂的变化，最终形成我们称之为生命的东西，似乎毫无疑问，不需要争议，初级生命在宇宙中非常普遍的。还有一个问题，这个生命的存在有多大可能在宇宙当中？我们要谈到一种公式，有300亿颗恒星在我们银行系当中它都有自己的系统，其中有一半比地球老，存在智慧生命的机率有多少，悲观者说百万分一，没有人知道答案，我们知道需要液态水，需要温度，又需要单细胞藻类的存在。达尔文进化论最后导致多少现象出现呢，出现我们这样的生命，有多少生命演变以至于猫最后也会弹钢琴呢。

　　悲观者认为银河系存在智慧生命的机率是百万分之一，我们还是可以判定有些行星存在文明。同时有些文明可能已经存在几百万年了，那这样的话他们文明程度肯定比我们高得多，我们在关于星球科普电影看到这样的景象。但是现实的答案呢？就《星球迷航》描述了这样的景象，但我们也看到了一些惊奇，这些惊奇我们还没有找到证据，来说明这种高技术文明的存在。比如说月亮上已经沉睡了那么多年，也没有外星飞船坠毁的飞船，或者用的杯子存在，也没有看到外星人到哪里，也没有照相机留在月球上，所以说并没有任何的迹象关于高级生命的，因为没有任何生命在月球上留下任何的痕迹。火星上也一样，我们把火星非常细的探寻了一遍，也没有发现任何的访客，而且人类现在已经在火星上留下了一些残骸了，但是45亿年也没有其他的生命留下任何的痕迹在火星上，但地球是41亿年的行星，没有外星人来探寻建别墅、高尔夫球场，而我们自己在出宇宙飞船探索其他的恒星，却没有外星人来我们这儿做客的事情，这是令人惊讶的，就是我们有这种假设，但假设没有数据支撑。

　　刚才里卡尔多·贾科尼先生也提到我们在地面上有很多望远镜，每天晚上都在密切的观测夜空，但也没有发现外来的飞船所造成的伽马射线，也没有机器的探测器围绕太阳飞行，我们也没有看到外星人有探测器围绕太阳飞行，最后地外文明项目从60年代就开始了，现在48年了，现在也没有发现任何地外文明发射的电波，如果文明技术的密度过高，如果他距离我们10到20光年之内应该能获得他们的电波，难道我们犯了错误在技术上，因此我们只能假设，因此问他们在哪呢？他们应该来这儿，既使是漫游也会漫游到这里，因此我们就会收到他们的无线电波，有些说法是我们犯了错误，我们过高估计了智慧生命的存在，我们地球之所以能支撑生命是因为地球上有水，但地球不是整个被水覆盖的，水的量对生命来说非常有幸的，虽然2/3都由水体覆盖，1/3又是大陆，那么在大陆上我们可以发明，可以生产制造一些设备，那谈到地球不光有水，而且它的水不会过多，这样就不会把大陆淹没。因为其他的地球要么是沙漠，如果它水小于0.01便成了沙漠，大于0.01就成了泽谷，那么生命的繁荣和文明的发达就很难。

　　实际上这得需要文明寻在不同的时间才可以，和其他的时间重叠，这种文明持续时间到底有多长呢？是不是500万年也行呢，持续时间包括500万年我们才能有灵活的生命产生。我们不妨假设一下，人类一百年生存下来的机率是1.99，我们很快计算一下500万年存活的概率是0.07，也是非常小的概率。下个世纪是什么样的呢？在几百万的时间年，这种概率会更小，所以这是一个非常大挑战，我们如果采用一些新的方法，不要让核武器损坏我们的地球，这样我们才能以很小的概率生存在地球上。

　　另外一个问题是找一个类地行星，找到类地行星我们怎么办呢？在几十亿个行星当中，我们如何找到这个类地行星呢，我们找到这些行星上的人民。现在在加州的北部有望远镜，我们还搜索信号，还有无线电波，我们希望找到近地行星还有比较远的类地行星，我们人类是否从其他一个行星收到第一信号。我希望在未来10年和20年的时间探测到一个类地行星，我们有新的望远镜使我们能够很好的了解其他的类地行星，当然最终的目标是寻找那些有生命的，有生命的行星是否普遍存在，是否有智慧生命现在还没有找到答案，谢谢。