为了让外星人了解地球信息，他们拼命想出了这些“乱码”_风闻

近日，美国国会就不明飞行物（UFO）现象举行了公开听证会，这是53年来首次。美国国防部称这类现象是不明空中现象（UAP），消息发公布，网友难免将其与外星人联系起来。事实上，大多数现象都可以被合理解释，而剩下的部分则给了人们想象的空间。我们总会发出疑问：人类是浩瀚宇宙中唯一的智慧生命吗？进入20世纪后，人类尝试向宇宙发出信息寻找地外文明，其中最著名的是阿雷西博信息，天文学家将地球的基本信息编成“二维码”广播到宇宙中。最近又有天文学家提出了升级版本——银河信标。不过，是否应主动联系外星人仍是个有争议的问题。

撰文 | 瞿立建

茫茫太空总让人忍不住思考一个深奥的问题：我们地球人是孤独的吗？点点星光处，是其他智慧文明之所吗？

随着科学的发展，人类不止于幻想和遐思，从1900年代初开始试图接收可能的外星文明信号。这还是显得被动，为什么不主动给外星文明发信息？

1958年，美国开始实施先驱者计划（Pioneer program），发射一系列行星探测航天器。其中在1972年和1973年相继发射的先驱者10号和11号最初的目标是探索外太阳系，它们分别成为首个飞过木星和靠近土星的探测器，最终它们将飞出太阳系。美国人在先驱者10号和11号装上了一块镀金铝板（Pioneer plaque），上面刻着有关地球人的一些信息，如果探测器被外星文明捕获，外星人可以通过这块铝板快速了解地球人。铝板上刻画的符号请见下图。

图1 先驱者镀金铝板

是不是除了裸体男女，别的都不知所云？

除了含义模糊之外，这个铝板能不能被外星人收到，谁也没把握。这个镀金铝板就像漂流瓶，尽管以5万公里的时速离开了太阳系，但相对浩瀚的太空，仍不值一提。

有没有更高效的向外星人发送信号的方式？

有，发送无线电信号，这也是传播速度最快的信号形式。

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阿雷西博信息

1963年，美国波多黎各阿雷西博射电望远镜建成，口径为305米，落成后即成为世界上最大的单孔径望远镜，该纪录一直保持到2016年7月，被中国的500米口径球面射电望远镜FAST“中国天眼”所打破。

图2 阿雷西博射电望远镜与中国天眼口径对比

阿雷西博射电望远镜有一点特殊之处，它装备有3台雷达发射机，用途是向天体发射无线电信号，分析反射回来的信号。

美国天文学家弗兰克·德雷克（Fank Drake）曾提出用阿雷西博望远镜的雷达向太空发射无线电信号，让外星人的天文学家捕获，破解其中的信息，了解到地球人的存在。

图3 弗兰克·德雷克（Frank Drake，1930年5月28日－），美国天文学家，积极推动搜寻地外文明计划（SETI）。图中黑板上为以他名字命名的德雷克方程，用于推测银河系内可以和我们接触的外星智慧文明数量。

发送什么内容呢？

应该发送地球人和外星人都能懂的内容。

这样的内容有吗？

有，科学。

科学适用于全宇宙，外星人如果能发明射电望远镜，一定懂科学。

德雷克在一些人的帮助下，很快设计出了内容，于1974年11月16日，向武仙座球状星团M13发射了一段无线电信号，持续时长169秒，功率450千瓦，信号波长126毫米。

如果M13里真的有外星智慧文明，我们多久能收到回信？

很快，也就5万年吧，因为M13距离地球2.5万光年。

在我们静静等待外星人的回复的时候，不妨欣赏一下，美国天文学家发送了什么信息。

这段信号转化成音频，请你点击，听一听。

Arecibo_message音频：00:0002:47

对声音比较敏感的读者也许能听出，这段音频有两个音高。我们可以把音高系列记录下来，高音记为0，低音记为1，我们将得到：

000000101010100000000000010100000101000000010010001000100010010110010……

共1679个0或1，就是1679比特的信息量。

德雷克希望外星人将这个字符串排列成矩形。将1679做质因子分解，1679=23X73，因此，1679个0或1排列成矩形，只有两种排列方式，23行73列，或73行23列。不过，如果按前者排列，得到的图案是白噪声；如果按后一种方式排列，一个有意义的像素位图便会浮现出来。

那我们看看信息的内容是什么。

为了便于观察，我们做成彩色的。

图4 阿雷西博信息，颜色是用作分类，信息本身没有任何颜色。

先看第一部分，即下图中的白色方块，你能看出表示什么吗？

图5 阿雷西博信息第一部分

这是用二进制表示的数字1-10。下面解释一下。

第四行白点是定位符，标记二进制数字的起始点。定位符上面三行，从下往上依次为二进制数的三位：20、21、22；然后跳到下一列，从下往上依次为23、24、25。下图标出二进制与十进制数字的对应：

图6 阿雷西博信息中二进制数字表示的1-10这10个数字

下一部分，下图中紫色方块部分。

图7 阿雷西博信息第二部分

同样，最下一行是占位符。容易看出，这是5个二进制数，即1、6、7、8、15，这五个数代表DNA所包含的5种化学元素的原子序数，由左至右分别为氢（1）、碳（6）、氮（7）、氧（8）和磷（15）。

再下一部分是12组绿色方块，有了前面的经验，我们可以很快写出每组方块所表示的数字，见下图。

图8 阿雷西博信息第三部分

这些数字是什么意思？

12组绿色方块代表12个分子，对应的5位数字代表分子的组成，即上一段信息中氢、碳、氮、氧和磷五种原子的个数。把分子式写出来，它们是DNA的组成部分：1、3行是脱氧核糖和四种碱基；2、4行是磷酸盐。总结如下：

再下一部分，如下图：

图9 阿雷西博信息第四部分

蓝色代表的是DNA双螺旋结构。

中间的白色方块是二进制数，11111111 11110111 11111011 01011110（二进制）=4,294,441,822（十进制），这个巨大的数字什么意思？

它表示人类基因组中碱基的数目。不过，这是1974年的科学认识，现在的科学结果约为30.55亿。

再下一部分，图案如下图：

图10 阿雷西博信息第五部分

红色部分是地球人的形象。左侧水平方向四个白点代表二进制数字1110（十进制为14）。这里横着写是暗示，要用14乘以信号的波长126mm，14 × 126mm = 1,764mm，代表当时美国男人的平均身高。

右边的白色图案为二进制数字，从右下起，000011 111111 110111 111011 111111 110110= 4,292,853,750（十进制），左上角的白点表示最低有效位。这一数字代表1974年地球上的人口总数。

继续往下，即黄色方块部分。

图11 阿雷西博信息第六部分

这部分展示的是太阳系，最左边最大的图案代表太阳，右边依次是九大行星（在1974年，冥王星还被归为行星）；其中第三位的地球被升高了一格，代表该信息是从地球发出，同时靠近人类形态图案，表示人类生存于地球上。

终于到了最后一部分。

图12 阿雷西博信息第七部分

紫色图案圆弧部分代表发送此信息的阿雷西博望远镜，M形部分为信号反射示意图。水平白色方块为二进制数字，100101 111110= 2,430（十进制），2430 × 126mm =306,180mm，表示望远镜的口镜。

阿雷西博信息释义完毕，大家什么感觉，是恍然大悟还是更加迷糊？

如果你感觉参不透，不用难为情。当年它被设计出来，征询意见的时候，连多位诺贝尔奖得主都看不懂。我们地球人里最聪明的头脑都猜不透的关于自己的信息，外星人得聪明成什么样才能破解得出？

1999年和2003年，天文学家利用叶夫帕托里亚RT-70射电望远镜向太阳系多个邻近恒星发射了无线电信息，称之为宇宙来电（Cosmic Call）。

宇宙来电也是用二进制编码的，与阿雷西博信息一脉相承。它的信息内容比阿雷西博信息更丰富：有数学、物理学、天文学、地理学、生物化学、人体形态、等各领域的知识，并力求做到内容自洽，便于外星人解读；最后还给外星人出了几道题，等待外星人发来答案。内容太多了，这里就不一一解读了，感兴趣的读者，可以参考文后链接[1]。

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银河信标

目前为止，地球人已经向外星人发送了12次信息。

最近，来自美国、英国、荷兰、中国（来自北京师范大学和武汉大学）的科学家，推出了升级版外星信息编码——银河信标（Beacon in the Galaxy，BITG）。银河信标详细内容于3月25日发表在学术期刊Galaxies上[2]。

图13 银河信标项目领导者、加州理工学院蒋红涛教授回国做学术交流

银河信标呈现信息的方式和阿雷西博信息一样，是二进制位图，内容也是局限于自然科学。

银河信标共有十三部分内容，见下图：

图14 银河信标全部内容

数学

第一部分内容是向外星人介绍地球人的数学。

我们地球人通常使用十进制数字，但不能指望外星人也使用十进制数字，但可以大胆推定外星人懂二进制数字。银河信标中按如下方式，用二进制计数法表示出我们地球人使用的十进制计数法。

图15 银河信标第一部分内容，数字

上图中第一部分，是用三种方式表示数字。

阿拉伯数字0-9在银河信标里表示方法如下：

图17 银河信标里表示十进制数字0-9

图中还给出了两位十进制数字的表示方法，比如数字14，表示方法如下：

图18 数字14，省略了二进制表示方法，以节省空间。

熟悉了十进制数字的写法，图14下半部分的质数，也就比较容易看懂了。最下面一行是目前已知最大质数，要用到银河信标第二部分内容——一些基本的数学运算符号。