《三体》又成真！科学家试图用太阳广播找外星人

《三体》又成真！科学家试图用太阳广播找外星人

《三体》中叶文洁通过太阳能量广播与外星文明取得联系的设定，其实有着一定的科学依据。科学家们正在尝试利用太阳的引力透镜效应来增强星际通讯，这可能成为未来深空探索的重要手段。

引力透镜效应：爱因斯坦广义相对论的预言

在《三体》中，叶文洁通过太阳的能量来放大广播，最终让4光年外的三体文明接收到信息。这个设定其实与现实中的引力透镜效应有异曲同工之妙。

引力透镜效应示意图

我们知道，装满水的玻璃杯会扭曲玻璃后面或内部的光线；在摄影镜头中，如果不进行校正，图像就会弯曲并且看起来不真实。总之，光线穿过一个光学透镜，它就不会走之前的直线了。而引力透镜效应则是指大质量天体对光线的引力作用，使其发生弯曲的现象。

时空扭曲示意图 Mysid

根据爱因斯坦的广义相对论，天体的质量会导致空间发生扭曲，即便是没有质量的光线也会被这种扭曲的空间所影响。引力透镜现象可以让我们看到大质量天体后面的天体，这些天体如果没有引力透镜的作用，以我们现有的技术根本无法看到。

引力透镜效应的独特优势

当透镜和目标光源几乎完美对齐时，地球上可以看到一个环形，这个被称为爱因斯坦环。

爱因斯坦环示意图

引力透镜效应不仅会扭曲光线，包括无线电波在内的其它任何波长的电磁波都会以相同方式扭曲，这意味着无线电波也会被放大。太阳的质量已经足够大，它足够扭曲空间让自己变成一个“透镜”，这意味着我们可以直接利用太阳的引力透镜来做很多事情，当然也包括增强我们发射的无线电波。

太阳作为通讯设备的挑战与机遇

要利用太阳这个“通讯设备”并没有想象得容易，首先必须将设备放置在太阳引力透镜的焦点之外。对于太阳而言，这个距离是550AU（地球到太阳距离的550倍），相当于冥王星到太阳距离的14倍。

太阳引力透镜焦点示意图

早在1992年就已经有人提出了FOCAL任务（焦点任务），试图把探测器送到太阳的引力透镜焦点之外。虽然这个任务极具挑战性，但一旦实现，将为深空探索带来革命性的变化。

引力透镜通讯的未来展望

有学者计算发现，如果在距离我们最近的恒星系统中的半人马座α星（南门二）的焦点处也放置通讯设备，那么可以实现这两点间通讯错误率仅为两百万分之一，发射功率也只需十分之一毫瓦。

深空通讯示意图，图源：Claudio Maccone

目前，一些科学团队正在尝试通过搜寻特定波长的信号来探测潜在的地外文明。虽然目前尚未取得突破，但随着人工智能技术的发展，这一领域有望取得新的进展。

本文原文来自"怪罗"