太阳系|浩瀚宇宙外星人如果想要观察地球,需要什么样的科学水平?


太阳系|浩瀚宇宙外星人如果想要观察地球,需要什么样的科学水平?
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【太阳系|浩瀚宇宙外星人如果想要观察地球,需要什么样的科学水平?】
太阳系|浩瀚宇宙外星人如果想要观察地球,需要什么样的科学水平?
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拥有人类现在科技水平的外星力量 , 可以在约 97.5 光年~约 300 光年的距离上判断出太阳附近有个天体上存在跟他们的水平接近的文明 。 在知道太阳系的具体构造乃至知道地球的任何细节之前 , 这个判断就可以做出来 。
·以人类现有技术所能支持的观测手段 , 即使从最靠近太阳的其它恒星——4.22 光年外的比邻星——附近进行观测 , 也没有把握拍摄到地球 , 一个像素都没有 。 引力扰动、掩星都不一定能在这距离上确认内太阳系的具体天体数量 。
·但是 , 要确认太阳附近有个文明星球并不需要这些 。
·以人类现有的红外波段观测和光谱分析技术 , 在约 97.5 光年距离之内可以检测太阳光谱里的吸收线来发现太阳系里有一颗大气中含有氧气和卤代烷的岩石行星 , 这件证据可以结合观测者自己对人类水平科学技术的理解 , 强有力地支持该行星上存在跟“人类现有技术”水平相近的文明 。
·在人类目前有计划的观测设备里 , 2019 年 8 月 28 日组装完毕的詹姆斯·韦伯空间望远镜(James Webb Space Telescope 简称 JWST)就可以支持这个观测方法 , 上述距离就是它目前预定的观测能力 。
·JWST 的能力并非人类现有科技水平能达到的极限 。 如果有阿波罗计划那样的资金支持 , 二十世纪末就可以造出比 JWST 还要大很多的望远镜群、拿核热火箭送到地月拉格朗日 L1 之类地方去 , 对上述化学特征的探测距离可以扩展到约 300 光年 。
上述方法依靠的是人类活动排放的污染物对地球大气成分的影响 。 人类活动对地球外观的其它影响 , 目前规模较大的是昼半球城市的热岛效应、夜半球城市的灯光 , 人类现有的观测能力允许在太阳系的柯伊伯带检测这些现象——这距离实在太近了 , 但人类的技术在迅速发展 , 预计数十年内就可以在比邻星距离上有效地发现上述现象并跟火山爆发、野火燃烧之类区分开来 , 那之后有效观测距离会迅速朝百光年级伸展 。
这也就意味着 , 在 100 到 300 光年距离内发现人类的技术文明并定位到地球 , 需要的最低科技水平比上面的要高一点 , 可以检测城市灯光、大气污染物、城市热岛之类 。
人类文明史以建造第一座巨型建筑计算有约 12000 年 , 相应的电磁波传播出去的距离约 12000 光年 。 在这范围内发现地球上的生物圈迹象 , 需要用到的基本上都是人类自己在本世纪就能掌握的技术 , 只是规模格外地大 。
有这种技术的文明大抵有至少一部分成员知道“只要生物圈长时间存在 , 智能生物早晚会出现” , 看看太阳和地球的样子就可以推测地球上有智能生物了 。