即便有外星人正在趕過來消滅你,你也不知道啊。
在宇宙級的天文尺度,人類就是典型的“近視”。
不說上1光年的距離,哪怕木星的位置,現在就有一個橫跨20公里的外星戰艦,光學天文望遠鏡也是看不見的。
因為木星與地球平均距離7.8億公里,哪怕10米口徑的大型光學天文望遠鏡,那麼遠的距離,也只有50公里的分辨精度。
大名鼎鼎的哈勃望遠鏡,更是隻有208公里的分辨精度。
即便是2023年即將投入使用的歐洲極大望遠鏡,擁有39米的口徑,在木星上也只有12.8公里的分辨精度。
當然,人類也並不是不能發現木星軌道處的外星戰艦。
除了光學天文望遠鏡外,人類觀測宇宙的還有射電天文望遠鏡。
射電天文望遠鏡主要觀測波光較長的無線電,而不是可見光。可觀察脈衝星、類星體、宇宙微波背景輻射,以及星際有機分子等等。
相比起光學天文望遠鏡,相同口徑大小的射電天文望遠鏡精度更低,且無法直接看到畫面,需要透過影象轉化。
不過,人類可以透過射電天文望遠鏡的“甚長基線干涉測量”,擁有很高的分辨精度。
“甚長基線干涉測量”,是透過把各地的射電天文望遠鏡組合成更大的天文望遠鏡,來進行測量。例如美國的超長基線陣列,橫跨8000公里,精度是哈勃的500倍,對木星的觀測精度可以達到4160米。
而前年(2019年)的時候,全球200多位天文工作者,將全球8臺射電天文望遠鏡聯合起來,使用“甚長基線干涉測量”法,打造出了地球級的射電天文望遠鏡,拍攝到了室女座中心,距離地球5500萬光年外的M87黑洞。
雖然查不到這個地球級射電天文望遠鏡的精度。但可以透過M87黑洞的大小,以及地外距離來推算,畢竟它的精度也僅僅剛剛能分辨這個黑洞。
M87黑洞視界半徑191.906億公里,可知地球級望遠鏡觀測1光年外的精度大約為348.9公里。
雖然透過這個地球級的射電望遠鏡,對發現木星附近的大型外星飛船綽綽有餘(約30米精度),但超過太陽圈以後(約600米的精度),就逐漸不能發現大型宇宙戰艦了。
至於一光年外,想都不用想了。
而距離人類最近的是比鄰星(也即三體,半人馬座α)也有4.2光年。
也就是說,哪怕存在外星人,任何外星原住民,人類都是無法“看”到。
而超出36.5光年,甚至連地球大小的行星都“看”不見了。
而且人類推測外星生命是否存在,也是用的相當“原始”的辦法。
例如凌星法,可以推測出行星的質量、直徑,推測它是否是岩石行星。
確定它是什麼行星之後,再結合光度,便能確定它是否處於宜居地帶。
然後再分析行星大氣吸收的光譜,就能大致判斷大氣的成分了。確定是否可能誕生文明,以及有沒有相應的工業文明痕跡。
按照人類的光學水平,可判斷的距離,相對於宇宙尺度來說是相當有限(最多不超過數百光年),且無法判斷是否存在超越人類文明的高階智慧生命的存在與否。
即便,有文明達到足夠高的科技水平,能夠擁有太陽尺度的影響力,超過4000光年的尺度後,人類也無法分辨。
而整個可觀測宇宙的大小便有465億光年。
- 雖然恆星的光可以無限傳播,哪怕再小的恆星,只要光線能傳到地球上,透過足夠長的曝光時間人類也能發現它的存在。但這個恆星的光線出現相應的明暗變化,人類只會認定是相關星雲之類的干擾,而不會認定是外星人造成的。
- 畢竟在宇宙中,幾乎所有微弱的恆星光芒,都會受到各類宇宙因素的干擾。
雖然人類無法發現外星人,但4000光年後的外星文明發展到一定科技水平,不一定不能發現人類。
那麼,這些外星人如果率先發現地球,他們可能在人類發現他們之前,把人類消滅嗎?
我們不妨假設,地外5000光年處,真的存在一個卡爾達舍夫等級,二級文明的外星人。
他們建造了一個地球公轉軌道那麼大的光學天文望遠鏡(2個天文單位口徑)。
一架以角秒衡量的光學望遠鏡的理論解析度為:13/L 角秒(1度=60角分=3600角秒,一個圓周等於1296000角秒)
L為主鏡口徑,單位為釐米[1]。
那麼,這個超級天文望遠鏡的解析度是13/14959787070000 角秒
分辨尺度是:5000光年×2π×1/1296000×13/14959787070000=19.93m
差不多20米的精度,雖然還看不清人類的活動細節,但已經足以看到人類的大型建築以及軍事活動。
由於地球和這個外星文明相距5000光年,光要傳播5000年。
所以外星人看到的地球,是5000年前埃及人造金字塔的畫面。
在20米的精度下,足以把金字塔分辨成初級文明建造物了。
假如這個外星文明就像踩螞蟻的孩子,真的決定消滅5000光年外的這個初生的文明。
他們已經研發出了可達99.999%光速的飛行器。
根據狹義相對論的慢鍾效應,5000光年的距離,他們實際花的時間是:
5000x(1-0.99999^2)^0.5=22.36年。
想要消滅人類的這個外星人,是22.36年之後就會達到地球嗎?
對於99.999%光速運動的外星人來說,他們的確是這樣的感受。但他們前往地球的過程中,他們會發現地球上的時間在以223.6倍的速度加快。
等到他們到達地球的時候,地球上的本地時間,已經是5000年以後了。
那麼,這些外星人可能存在兩種結果:
- 人類科技倒退或者並沒有多大提升,他們成功消滅了人類。
- 人類科技大發展,超過了卡爾達舍夫等級二級文明,他們反被人類消滅。
即便這個外星文明不親自過來,發射了超級鐳射武器。只要人類能在接下來的5000年中發現他們的存在,並掌握超過他們的科技,便足以在超級鐳射武器到達之前發現,並進行反擊。
但人類的反擊,也會在5000年後到達外星人母星。
這就是一場長達1萬年每回合的超延遲戰爭。
即便各自都已經達到了永生,這樣的戰爭,也是相當令雙方“痛苦”的。
當然,即便發動戰爭的動機再小。
也不能排除真有外星人要來消滅人類。
但你真的不知道他們究竟來了沒來。
參考
- ^中科院物理所:天文望遠鏡的解析度 讓我看清你的臉