METI简史：早期构想与实验探索

阿塔卡 马大型 毫米波亚毫米波阵列（ ALMA ）位于智利安第斯山脉的查南托尔高原，夜空中可见大麦哲伦星云和小麦哲伦星云。图片来源：欧洲南方天文台卡 洛 斯马拉林

在现代天文学出现之前，人类便仰望星空，对所见景象充满深深的震撼。无论从多么古老的视角来看，夜空中的星辰已足以激发敬畏与惊奇，让我们感受到自身的渺小，点燃无限的想象，带来希望，并唤起一种与宇宙相连的深切感受。然而，自人类开始观察天空以来，始终未曾发现任何迹象表明我们所知的生命形式存在于其他地方 —— 这便是所谓的大寂静。

对于许多人而言，假定宇宙中生命存在的比例与实际观测证据之间的差距，会引发一种令人忧虑的不协调感，这一看似合理的疑问常被错误地称为费米悖论（事实上并非费米提出的悖论）。在 考量 宇宙的年龄、规模及 密度等因素时，我们本应已找到确凿的、关于外星生命（乃至智能生命）的明确证据，这确实是一个值得深思的问题。

六十周年之际， SETI 项目依然在宇宙中搜寻外星信号和可能的技术迹象。除了监听来自太空的无线电波等技术标志，科学家们还致力于向宇宙发送信息，以期与外星智慧生命建立联系。

这一实践被称为向地外文明发送信息（ METI ），以区别于其更为被动的姊妹项目 —— 搜寻地外文明计划（ SETI ）。此前，我们曾通过梳理其若干重要里程碑，回顾了 SETI 的发展历程。今天，我们将开启对 METI 这一领域发展历程的探讨，并了解其 缘起与演进。

Fermi'sQuestion

埃菲尔和同事经过一些快速计算得出结论，如果星际旅行可行且值得进行，地球本已应多次被探索。这一结论源于以迈克尔哈特和弗兰克蒂普尔命名的哈特蒂普尔猜想。在 1975 年至 1982 年间发表的一系列论文中，他们论证了这一所谓的悖论只能通过断言不存在外星生命来加以解决。

科学家们曾对上述逻辑提出质疑，认为人类尚未与智能生命对话的原因存在无数种，且后者才是关键。正如卡伦萨根与 威廉纽曼曾所明确 指出的：无证据不等于无存在。

从这一理论出发，现代对费米悖论的定义应运而生。该 悖论指出，宇宙中生命存在的假设概率与缺乏相关证据之间的差距，可以通过以下两种假设之一来解决。

宇宙极其巨大：尽管观测受限于爱因斯坦的相对论，科学家估算可观测宇宙的直径约为 960 亿光年，其范围甚至可能无限延伸。 宇宙充满星系：目前已知宇宙中存在超过 2 万亿个 星系，它们从仅含数千至数十亿颗恒星的矮星系，到拥有高达 一万亿 颗恒星的巨大椭圆星系不等。 宇宙极为古老：根据对宇宙微波背景辐射的最新测量，宇宙起源于约 140 亿年前的大爆炸。 生命所需的元素遍布全宇宙：生命的存在依赖于若干基本化学元素，包括碳、氢、氮、氧、磷 和 硫（ 即 CHNOPS ），以及水、甲烷、氨等化合物。经过多年观测，科学家确认宇宙在大尺度上具有均匀性和各向同性，这些元素在宇宙中广泛分布。

AnEvolvingName 一个不断演变的名字

在深入探讨这门学科的历史之前，有必要先对术语进行说明。传统上，科学家们并未将 SETI 和 METI 区分开来，而是同时推进这两个项目。例如，康奈尔大学的天体物理学家弗兰克德雷克博士于 1960 年领导了首次 SETI 实验（奥兹玛计划），并在大约十四年后参与了首个真正的 METI 项目（阿雷西博信息）。同样，著名的科学 传播者卡尔萨根，他为早期 SETI 工作做出了重要贡献，后来又与德雷克合作创作了阿雷西博信息、先锋金唱片以及旅行者金唱片。

主动 SETI 一词于 2005 年才出现，用于指向太空发送旨在向外星体传递信息的消息；次年，俄罗斯科学家亚历山大扎依采夫提出了寻求外星人通信的术语，用以区分 SETI 与 METI 。据他于 2006 年发布的提案论文所述：

那些主张或反对向外部智能体发送 讯息 （ METI ）的人，应当思考哈姆雷特式的抉择：是发送，还是不发送？已知的科学领域 SETI 负责搜寻来自外星智慧体的信息；而 METI 科学则旨在向外星智慧体生成 讯息 。因此， SETI 的 倡导者与 METI 的倡导者在视角上存在显著差异。 SETI 科研人员能仅围绕局部问题主动 SETI 是否有意义展开论述，即探讨为了吸引外星智慧 体注意 以促成 SETI 成功，这种发送行动是否合理。反观 METI ，其追求并非局部问题，而是更具全局性的目的 —— 旨在突破宇宙的寂静，向遥远的外星邻居传达长期预期的宣告你并不孤单

SETI 科学家目前只能探讨一个局部问题：主动搜寻地外文明（ ActiveSETI ）是否合理？换句话说，为了提高发现地外智慧生命的可能性，通过发射信号吸引地外文明的注意是否可行？与主动搜寻不同，被动搜寻地外文明 （ METI ）追求的并非局部目标，而是更为全球化的使命 —— 打破宇宙中的大寂静，向我们的地外邻居传递那期待已久的 讯息 ：你们并不孤单

为什么发送消息？

在 2011 年发布的后续论文《主动搜寻地外文明（ METI ）的理论依据》中，扎伊采夫阐述了 METI 的使命声明。其中，他援引了美国著名雷达天文学家史蒂文奥斯卓一篇尚未发表的论文，该文提议在月球背面建造一座功能强大的全向无线电信标。正如 奥斯卓在 文中所言：我们或许可以得出结论：给予比接收更有价值，而打破 ‘ 大寂静 ’ 的努力应始于我们自身。

在经济产业省的诸多优势中，扎伊采夫强调了他所称的 SETI 悖论。

孤立主义可能是文明灭绝的一个原因。我不能确定，但在我看来，塞巴斯蒂安冯霍恩早在 20 世纪 60 年代就指出，冷漠或兴趣丧失才是高等文明消亡的真实原因。我认为，对于文明的居民而言，被迫长期自我封闭、如同隐匿者般生存，并非令人向往的生活方式。那些因过度恐惧而被迫隐藏、终日惶恐的文明，注定走向消亡。

天文学家珀西瓦尔洛厄尔（ 1855–1916 ）在其著作《火星》（ 1895 ）、《火星及其运河》（ 1906 ）和《火星：生命的居所》（ 1908 ）中所构想的火星。绘 图： H. 塞平斯赖特（ 1850–1937 ）。

对于《三体》系列 trilogy 的粉丝来说，这些观点很可能让人联想到黑暗森林假说。而他们是对的是否应该广播这个问题正是关于 METI （媒体探测信息）伦理争议的核心。

早期实验

第一个主动搜寻地外文明（ SETI ）的建议来自 19 世纪的德国数学家和天文学家高斯。关于这一想法的最早提出者至今仍有争议。 1820 年，高斯建议在地球表面绘制一个代表毕达哥拉斯定理（直角三角形和三个正方形）的岩石符号，这个符号要足够大，以便从月球或火星上能够观察到。这样可以通过数学语言向外星生命发 送信号。

在 19 世纪末和 20 世纪初，人们进行了多项实验研究，这些研究深受天文学家乔瓦尼斯基亚帕雷利（ 18351910 ）的影响。他在观测火星时注意到一些微弱的线状特征，并将其称为 canali （意大利语，意为通道）。他进一步用源自古典时代的古代海洋与河流的名字来命名这些特征。 canali 一词被科学家和公众误解为运河，从而引发了人们对火星存在文明的猜测。

珀西瓦尔洛厄尔在 19 世纪末推广了这一想法，他在亚利桑那州弗拉格斯塔夫建立了天文台，旨在绘制这些假想的运河。此后，人们试图向他们所相信存在的文明发送信息。正如雨果 根斯巴克在 1909 年发表于《现代电气》杂志的一篇评论文章中所写：

每当火星与地球呈正对状态时，众多发明家及相关人员便会集中关注向火星传递信号这一前沿课题。可以明确，所有提出的技术方案，无论是可实现的、存在但尚未验证的，还是理论上不可能实现的，都会产生大量相关构想，尤其我国所提出的各类方案，在数量上远超世界其他区域，在相关领域及发明创作方面亦处于领先地位。

同年，哈佛大学的天文学家威廉皮克林教授提出在沙漠中建造一套价值一千万美元、由电动装置驱动并同步运行的反射镜系统，用以向火星发射信号。这一计划被称为镜面计划 ，旨在通过探测返回信号来判断是否存在智慧生命以及火星文明。 1928 年，英国律师休曼斯菲尔德罗宾逊博士 —— 他自 20 世纪 20 年代初便声称自己与一 名火星女性（名为奥玛鲁鲁）建立了心灵感应联系 —— 发起了后来被称为火星电报的项目。

该实验包括从伦敦的拉格比无线电发射站发出的一份电报，波长为 18,240 米。电报内容包含三个词： Opesti 、 Nipitia 、 Secomba ，罗宾逊认为这些词语源自火星语言，随后是 MarlaloideEarth （意为地球致火星的爱意）。该电台还设置了一副接收天线，调谐至 30,000 米波长，罗 宾逊坚持如此设置，并称这是火星方面偏好的接收波长。

如同早期的 SETI 探索一样，最初的 METI 实验规模较小，目标是太阳系中最近的行星。这些尝试也反映了当时普遍认为火星与金星存在生命乃至文明的观点。随着人类对宇宙认知的不断深入以及技术的持续进步， METI 活动逐渐拓展，将信息发送的目标转向更遥远的恒星系统。从行星际通信迈向恒星际通信的演进过程，将在后续内容中进一步探讨。敬请关注

探测外星智能通讯，扎伊泽夫， A 。搜索外星智能 宇宙探索现象悖论，扎伊泽夫， A 。特拉斯特特空间天文台公报，第 60 卷（ 2006 ） SETI 悖论，扎伊泽夫， A 。搜索外星智能。前沿集锦（ 2010 ） 探测外星智能通讯： METI ，扎伊泽夫，亚历山大。搜索外星智能。前沿集锦（ 2010 ） 星际无线电消息的分类，扎伊泽夫， A 。天体力学，第 78 卷（ 2012 ） 费米悖论并非费米悖论或悖论，格雷， R 。星系生物学，第 15 卷，第 3 期（ 2014 ） 向火星发送信号，格里森， H 。现代电子学，第 2 卷，第 2 期（ 1909 ） 地球上缺乏外星智能现象的解释，汉默， M 。皇家天文学会季刊，第 16 卷，第 128 期（ 1975 ） 不存在外星智能生物，泰普尔， F 。物理月刊，第 34 卷（ 1980 ） 关于外星智能存在的解决方法，萨根， C 。黄德， I 。皇家天文学会季刊，第 24 卷（ 1983 ）

BY: Matthew Williams

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选文：天文志愿文章组 -

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参考资料

1.WJ 百科全书

2. 天文学名词

3. 原文来自： https://www.universetoday.com/articles/a-brief-ish-history-of-meti-part-i-early-ideas-and-experiments

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