第一章

尋找宇宙人的意義

根據科學家們的計算,收到外星球文明發給地球人的回信,得在幾十代人以後。既然這樣,我們這一代人為什麼還要幹這種一廂情願似的事情呢?我們果真有消耗科學家的時間和勞動,花費巨額資金的必要嗎?莫非地球上就沒有亟待我們解決的其他問題了嗎?請聽美國遺傳學家斯坦特的回答吧!斯坦特說:“你要問我有沒有尋找地球以外文明的必要,我可以回答說沒有那個必要。可是,你要問我應不應該從事這項工作,我則說應該!”

人類過去常常研究和“一塊麵包”並沒有直接關係的問題,正是通過這些研究,才探索出物質新的秘密,產生了新的科學部門和新的技術。原子的研究和宇宙空間的開發就是一個很好的例證。就在幾十年前,我們還根本想象不到開發宇宙會給我們人類帶來什麼好處。為了認真研究地球以外的文明社會,就需要付出巨大的努力。我們研究恒星和行星的起源、生命的起源和進化,以及在各種物理化學條件下決定文明機能酌一般規律性問題,對於發展無線電工學、電子工業、射電天文學及控製論都是必不可少,的。誰也不能預測這些研究的哪項成果會給人類帶來益處。在地球科學方麵,是可以提出幾百年後才能見效的研究計劃的!我們完全可以用“優秀的基礎研究,是著眼於未來”這句話來說明這項工作的意義。

其他的行星係統

現代的觀點認為,太陽係是太陽發展變化的必然結果。既然太陽無論如何決不是一顆罕見的恒星,那麼,有理由猜測別的恒星也會伴有行星係統。

上述觀點已為觀測到的恒星自轉速度所證實。它們的自轉速率可由多普勒效應測出。人們發現:質量小於或等於太陽質量的恒星自轉較慢,就像太陽那樣,太陽完成一次自轉要價星期。較重的恒星自轉較快。這種差別的原因何在?

按照流行的觀點,在每顆恒星剛剛形成之時,它就具有很大的角動量。太陽自轉慢的原因是:太陽係幾乎所有的角動量都集中在行星上,太陽占有的不足1%。假如太陽具有太陽係全部的角動量,它可能會與較重的恒星旋轉得一樣快。所以,可以推測,那些恒星之所以轉得慢,是因為它們附帶的一大群行星吸取了大部分有效角動量。這一推測得到恒星間結構差異的支持,質量與太陽差不多的恒星比較來刪、而冷,質量大於太陽的恒星大而熱。這些差異導致小質量恒星從原恒星到它周圍的盤狀物之間角動量的傳遞應該更有效。

在包括太陽在內的恒星星係(銀河係)中,大約有1000億顆恒星的質量與太陽不相上下,自轉速率也差不多。這些恒星中的一部分肯定也具有行星係。如果這部分恒星的比例較大,則在星係中,行星的總數將大於或等於恒星的總數。如果所占的比例較小(不妨說千分之一),那麼,行星的總數仍可達10億顆左右。宇宙中有幾十億個星係。宇宙中行星數的上限可達10萬億億顆,即使設想得較為保守,其下限也達100億億顆。

如果行星真是如此普通的天體,為什麼在我們的太陽係中隻發現了9顆?有3個相關的因素妨礙我們辨認從屬於別的恒星的行星。第一是距離,離我們最近的恒星比冥王星的距離還要遠幾千倍,而冥王星已很難被發現了。第二,行星不是靠自身發光。而是靠反射別的光而發亮的,所以,它們與母星比起來顯得非常暗淡,根本不可能直接看到。第三是大小,行星必定相對地小於恒星,這是因為如它們大小相同,則行星早就發展成為恒星了。事實上,有些恒星確實是從行星轉變而成的,就像已知由兩顆恒星組成的雙星,如地球與月球那樣,分別繞對方旋轉(當然,雙星的成員也可能擁有行星,正如太陽係的行星擁有衛星一樣,有的衛星還是很大的)。行星太小了,以致不可能在恒星那麼遠的距離上看見我們。行星的質量很小,以致它們在繞母星旋轉的軌道上發生的擺動幾乎覺察不出來。

“用幾乎覺察不出來”一語是必要的,因為對若幹顆近鄰恒星似乎已檢測到了某種擺動。這種情況下的恒星質量比太陽質量小,當行星在它的軌跡上遊移時,行星的萬有引力使恒星輕微振蕩,這種恒星的質量估計大於或等於木星的質量。最熟知的例子是巴納德星,它的質量隻有太陽質量的1/7,因此,如有一顆相當質量的行星繞它旋轉的話,那麼,它將顯示出比像太陽那樣的恒星更強地擺動。基於時間跨度達50年的巴納德星的照片,天文學家認為它有兩顆接近於木星質量的衛星,但另外一些天文學家並不相信。