外星文明讯号或已掠过地球 要发现它们需看得更远、等得更久

自1960年首次开展搜寻地外文明计划（SETI）实验以来，天文学家通过无线电波、光学闪光和红外辐射等多种手段，持续在宇宙背景噪声中寻找高度文明的“技术特征”（technosignatures）。 然而经过数十年努力，人类至今尚未获得任何被普遍认可的明确讯号。 传统解释认为，这是因为我们目前真正“扫过”的银河区域非常有限；但EPFL团队提出，另一种可能是：讯号其实已经来过，而我们只是没有在正确的时间、用正确的方式“听到”它们。

在这项发表于《天文学期刊》（The Astronomical Journal）的研究中，理论物理学家Claudio Grimaldi将技术特征视为由银河系中遥远技术文明或其人工构造所发出的辐射，包括人工无线电发射、激光脉冲，或者由巨型工程设施产生的多余热辐射等。 这些讯号以光速在星际间传播，可能只持续几天，也可能存在上千年。 在此框架下，只要某个讯号的波前穿过地球所在位置，就可视为地球“被接触”一次；但只有当讯号在抵达时仍足够强、并落在我们仪器的观测能力之内时，这次“接触”才会转化为真正的“探测”。

要让一次探测发生，研究认为必须同时满足两大条件：其一，讯号确实经过地球所在区域；其二，我们的观测设备在当时具备识别它的能力。 即便前者成立，如果讯号过于微弱、持续时间太短、出现在不被重点监测的波段，或被宇宙背景噪声淹没，它仍可能在不被注意的情况下“擦肩而过”。 因此，从统计意义上看，在过去数十年间曾有技术特征穿越地球附近但没有被记录下来，是一个完全合理的情形。

为了推演这种“错失”意味着什么，Grimaldi采用贝叶斯统计方法，把自1960年以来可能与地球相交的讯号数量、这些讯号持续时间的典型尺度，以及现有或即将投入使用的观测设施的探测距离能力三个关键变量纳入同一模型。 研究既考虑了向四面八方均匀扩散的“各向同性”辐射（如大型结构散发的废热），也考虑了类似灯塔或激光束那样高度定向、只照亮狭窄空间区域的集中发射，使两种截然不同的情景能在统一框架中进行分析。

模型给出的结果，对许多相对乐观的预期提出了挑战。 如果我们希望在距离地球几百到几千光年的范围内，就能获得较高概率探测到技术特征，那么需要假定在过去几十年间已经有数量极其庞大的讯号悄然掠过地球却未被发现。 在众多情景设定下，这一数字甚至会高到超过同一区域内潜在宜居行星的数量，变得不再现实。 换句话说，寄希望于“近邻文明频繁发出讯号、我们迟早会在附近听到一个”的想法，可能过于乐观。

相反，当观测策略扩展到更大尺度、把目光投向银河系更遥远的区域时，探测技术特征的前景反而变得相对更为可行。 如果外星技术讯号可以长时间存在，并在整个银河盘面上散布，那么来自数千光年外的辐射在理论上仍有机会被我们的设备捕捉到，只是任一时刻真正“在线”的、可被探测的讯号数量极少。 在这样的宇宙图景中，外星技术特征若存在，很可能是稀有、遥远或长寿命的，而非密集分布于地球附近、频繁向我们呼喊的邻居。

基于这一视角，研究对当前和未来SETI策略发出了某种“长线作战”的信号。 既然过去没有探测到任何确定无疑的技术特征并不意味发现已迫在眉睫，那么搜寻工作的重点就不应只集中在太阳系近邻，而需要依赖覆盖更大天区的广域巡天，以及跨越更长时间尺度的持续观测。 与其期待某一天在近距离突然收到一条清晰无误的外星问候，人类更可能需要把希望押在面向整个银河系的长期“盲听”计划上，在浩瀚背景噪声中，耐心等待那极其罕见、却可能改变文明命运的一次闪现。