1974年11月16日，
美国航天局NASA的科学家们利用当时世界最强大的射电望远镜，
位于波多黎各岛的阿雷西博射电望远镜，
对准距离地球2万5000光年的球状星团 M13，发送了一条无线电信息。
信息由1679位二进制数字组成，可以拆分成一个由73条横行和23条直行组成的矩阵。
矩阵从上到下依次描述了，由二进制所表示的1到10十个数字，
人类DNA所包含的5种化学元素氢、碳、氮、氧、磷的原子序数，
核苷酸的化学式，DNA的双螺旋形状，地球上男性的平均身高（176.4cm）
以及1974年的全球人口，然后是信息的发出地 – 地球，地球在太阳系中的位置，
最后还有阿雷西博射电望远镜的形状和信号反射示意图。
很明显，此信息是科学家们怀着浪漫的情怀，给外星人发去的一封信，
也被称为“阿雷西博信息”。
信息发出时，科学家们可能并没有期待外星人会给出任何回应。
即使是有回信，也是几万年之后的事了。可就在27年后的2001年，
英国罕布夏州的奇尔波顿（Chilbolton）小镇掀起了一阵惊涛骇浪。
2001年8月21日，奇尔波顿天文台附近的麦田里出现了一个奇特的麦田圈，
形状与“阿雷西博信息”极为对称，被戏称为外星人给我们的回信。
麦田圈显示，组成外星生命的化学元素比我们多出了一个“硅”，
他们的DNA结构比人类多出了一个螺旋，
外星人的样子像极了我们在电影中看到的小灰人，他们的人口是213亿，
居住在他们恒星系统的第3、4、5颗行星上。
最后他们使用的望远镜显然不是射电望远镜，至于这玩意儿是什么，也没人知道。
由于奇尔波顿麦田圈所传达的信息太过不可思议，
所以有不少人认为这就是一个搞噱头的恶作剧，
但至今为止也没有人能拿出铁证，证实奇尔波顿麦田圈就是造假的。
今天这期的重点呢，其实并不是讨论麦田圈。
一个不争的事实是，近些年来，有越来越多的人相信地外文明的存在。
可如果他们真的存在的话，又究竟在哪儿呢？
今天就来跟大家聊聊银河系中最诡异，最有可能存在外星文明的地方。
2009年3月6日，开普勒太空望远镜（Kepler Mission）
从美国佛罗里达州卡纳维尔角发射升空。
这是科学家们为寻找太阳系外的类地行星，专门设计的空间探测器。
与之前我们讲过的哈勃望远镜不同的是，开普勒望远镜并不围绕着地球运行，
而是像地球一样围绕着太阳转，像个跟屁虫跟在地球屁股后面，但会渐渐远离地球。
其观测视场指向了天鹅座和天琴座所在的空域，远离了黄道平面，
以保证不会被地球所遮蔽。
开普勒望远镜的设计寿命为3.5年，但是一直超额工作到了9年7个月，
于2018年10月30日退役。退役时，距离地球约9400万英里，也就是1.5亿公里。
在整个服役生涯中，开普勒观测了超过53万颗恒星，发现了2662颗太阳系外行星，
其中49颗被认为是类似地球大小的、位于宜居带的候选行星，有30多颗已得到确认。
2015年7月24日，美国航天局NASA召开新闻发布会，公布了一则轰动一时的消息。
开普勒空间望远镜在天鹅座，发现了一颗新的系外行星Kepler 452b。
该行星距离地球大约1400光年，直径比地球大60%，
围绕一颗类似太阳的恒星Kepler 452运行，而且距离适中。
一年大约为385天，和地球公转周期365天非常接近。基于测量数据，
科学家们判断该行星可能拥有大气层和大量的水。
Kepler 452b一度被称为“地球2.0”，是当时发现的最像地球的行星。
大家都纷纷猜测Kepler 452b会不会存在外星生命，
不少有网友甚至说，地球呆腻了，早想去外星看看了。
就在大家还没从发现Kepler 452b的重磅消息中回过神儿来时，
2个月后，2015年9月，美国耶鲁大学的天文学家
塔贝萨. 博雅吉安（Tabetha Boyajian）领导的科研团队，
从开普勒望远镜在天鹅座的观测数据中，发现了了更诡异的东西。
神秘的光变曲线
开普勒望远镜寻找太阳系外行星，使用的是行星凌星法。
所谓凌星法指的是，通过观察行星从其母恒星前方通过，
而导致母恒星的亮度短暂下降，来反推出行星的存在和性质。
当凌星现象发生时，恒星的光芒会因被行星遮挡而减弱。
一般来说，这个亮度的减弱会在几个小时内恢复，而且在此期间，
恒星的光变曲线是对称而光滑的。以太阳系为例，当地球经过太阳前方时，
它的遮挡所造成的太阳亮度的下降是非常有限的，肉眼几乎难以识别。
而太阳系中最大的行星木星发生凌星现象时，太阳亮度的下降就大得多了。
不过这个“大得多”用肉眼依然是很难识别的，
如果有外星人从太阳系外观测，木星凌日会造成太阳亮度降低约1%。
科学家们专门设计的程序，可以从开普勒望远镜观测到的海量数据中，
自动识别可能存在的系外行星凌星事件。虽然程序的识别效率很高，
但科学家们还是不太放心，
于是他们又设计了一个名为“行星猎手”（planet hunters）的网站，
将开普勒望远镜观测到的数据放到这个网站上，
让广大天文爱好者们，自己登录查看，用肉眼识别被软件漏掉的信息。
不得不说，人的眼睛有时候从凌乱事物中识别目标的能力真的很强。
很快，不少人注意到了一个光变曲线非常诡异的恒星。
正是由于其非同寻常的光变曲线，超出了计算机算法对标准凌星事件的定义，
因此它没有被标记出来。这颗恒星便是位于天鹅座的KIC 8462852，
距离地球大约有1480光年。
和类地行星Kepler 452b的母恒星Kepler 452相距大约282光年，
这个距离在浩瀚的宇宙中，算是相当近了。
历史数据显示，KIC 8462852的首次显著亮度减弱是在2009年5月观测到的。
第二次光变发生在2011年3月。与一般凌星现象只持续几小时不同的是，
KIC 8462852的这次光变持续了将近10天，亮度下降了惊人的15%，
光变曲线轮廓干净、光滑、陡峭，并且两侧并不对称。
一般的行星遮挡会导致恒星的亮度迅速下降，然后平稳的维持数小时，
最后又迅速的恢复，光变曲线是均匀而对称的。
KIC 8462852不可思议的光变曲线说明了其亮度减弱不可能是由行星遮挡所造成的，
这也引起了耶鲁大学的天文学家塔贝萨. 博雅吉安（Tabetha Boyajian）的注意。
塔贝萨进一步研究数据发现，2013年2月发生的光变更加出人意料。
光度曲线上出现了一大群复杂的负峰，短的维持1-2天，长的可以维持一周。
这种光变断断续续地持续了将近100天，最大幅度的亮度下降甚至超过了22%。
KIC 8462852的光变似乎是以大约2年为周期而发生的，塔贝萨推测，
第四次光变应该是发生在2015年4月左右。
但恰巧那段时间，开普勒望远镜发生故障，这第四次光变就没有被铺捉到。
到底是什么导致了KIC 8462852的奇特光变呢？
2015年9月，塔贝萨. 博雅吉安（Tabetha Boyajian）带领团队发表了一篇论文，
题为“Planet Hunters X. KIC 8462852 - Where's the Flux?”
Planet Hunters X. KIC 8462852 - Where's the Flux?
（行星猎手KIC 8462852，光去哪了？）
论文的题目缩写为“what the F（什么鬼）”，非常应景。
此后KIC 8462852引起了科学界的广泛关注。
这颗恒星也以塔贝萨Tabetha的名字被命名为塔比星Tabby’s star。
2017年5月，塔比星的又一次光变如期而至。
可在这次光变后的不到一年，2018年3月，塔比星又出现了亮度减弱。
最近的一次光变发现在2019年10月到2020年1月之间。
如此看来，塔比星的亮度变化似乎又不符合2年的固定周期。
2015年10月，美国宾夕法尼亚大学的天文学家杰森·莱特（Jason Wright）
曾经发表论文提出过一个炸裂的想法。塔比星和太阳一样，是一颗中壮年时期的恒星。
一般来说，恒星在诞生之初，或者燃烧到后期时，可能会出现亮度热度不稳定的阶段，
但中壮年时期的恒星，亮度不可能一下子降低百分之十几二十几。
因此杰森·莱特认为，塔比星的光变会不会是由戴森球或者类似的结构而导致的呢？
当这个只有在科幻作品中才能看到的猜想，出现在严谨的科学论文中时，
舆论立刻炸开了锅。
大家纷纷猜测天鹅座会不会存在着比人类文明先进的多的二级外星文明呢？
要了解戴森球，就不得不简单说一下卡尔达肖夫指数和文明的等级了。
7级文明
1964年，前苏联天体物理学家尼科莱·卡尔达肖夫（Nicolai Kardashev）在他的论文
《地外文明的信息传输》中，提出了“卡尔达肖夫指数”(KardasheV scale)模型，
以一个文明所能利用的能源量来衡量此文明的进步程度。
卡尔达肖夫认为文明的发展有两个决定性因素：能源和技术，
而这两个要素又是相辅相成的。一个文明的科技越发达，他们所能够利用的能源就越多。
而一个文明能够获得的能源越多，就越有实力去发展科技。
卡尔达肖夫最初提出了文明的3个等级。
1级文明
也被称为“行星文明”。他们能够完全利用其所在行星的所有能源。
对于地球来说，每秒所产生的总能源为10^16 瓦，按照这个数值来计算，
目前人类文明连1级文明都没有达到，只勉强称的上是0.73级文明。
2级文明
突破了行星的限制，能够完全收集并利用其所在恒星系统的所有能源。
二级文明的一个重要标志是具有建造“戴森球”这类巨型人造结构的能力。
“戴森球”这个概念最早是由美籍英裔天体物理学家弗里曼.戴森（Freeman Dyson）
在60年代时提出的。他认为行星本身蕴藏的能源是非常有限的，
当文明发展到高级阶段时，将不惜一切代价冲出行星，
去开发他们所在星系的恒星的能量。以太阳系为例，
地球所接受到的太阳辐射能量仅为太阳向宇宙空间放射的总能量的二十二亿分之一，
如果能够想办法截获大部分的太阳辐射能，将足以支持一个文明更长期的发展。
戴森球就是这样一个假象结构。
在很多虚构作品中，戴森球往往被描述成一个包围着恒星的人造空心球体，
但这种空心球体，在现实的物理世界中是非常不稳定的，最终会崩塌撞向恒星。
所以生活中，我们所谈论的戴森球多是“戴森云”或“戴森泡”类似的结构，
由大量围绕着恒星运行的独立部件组成，就像是一个密集的网格，
最终将收集到的恒星能量传输到文明所在的行星。
2级文明往上就是3级文明了。
他们不仅可以充分利用所在恒星系统的能量，
甚至能够完全收集并利用其恒星系统所在星系的能量。
以地球为例，如果人类文明达到3级文明的话，
我们将有能力把整个银河系的能量都玩弄于股掌之间。
三级文明已经具备了创造人工虫洞，进行空间跳跃的能力。
但是能源的开发能力仍然限制了他们只能在本星系内进行空间跳跃，
还没有能力到更远的地方去。
日裔美国籍理论物理学加来道雄（Michio Kaku）认为人类想要达到1级文明
还需要100到200年的时间，想要达到2级文明至少还要几千年，
成为成熟的二级文明大概需要10万年，达到3级文明则需要数十万甚至100万年。
如果天文学家杰森·莱特（Jason Wright）关于是戴森球造成塔比星奇特光变的猜想
是真实的话，那就意味着在天鹅座存在一个比人类文明先进至少上万的文明。
而且别忘了塔比星距离地球有1480光年，
也就是说，我们现在观测到的数据是人家1480年前发生的事。
这样的外星文明如果真的存在的话，人类在他们眼中可能就犹如蝼蚁一般。
卡尔达肖夫认为宇宙中的智慧文明发展到3级也就到头了，
可是后世科学家们在卡尔达肖夫指数的基础上，又拓展出了另外4个等级的文明。
我们在这里也简单说一下。
4级文明
也被称为“宇宙文明”，处于此等级的文明，足迹已经遍布了整个宇宙。
他们可以轻易收集并利用宇宙中各个星系的能量，
但这些能量已经远远不能满足他们用于星际穿梭的需求了，
他们只能寻找更大的能量来源，比如说超新星爆炸。
我们在哈勃望远镜的那期视频中曾经提到过“超新星”这个概念，
它是指某些恒星在演化接近末期时经历的一种剧烈爆炸，
爆炸时的亮度足以照亮整个星系，还会伴随着强烈的能量释放。
超新星爆炸产生的能量足以让四级文明跳跃到宇宙的每个角落。
大多数文明发展到4级时，都会因为贪婪而不断扩张，最终导致了自我毁灭。
但也有极少数的四级文明能够突破自身的限制，到达五级文明。
5级文明
5级文明也被称为“多维空间文明”。他们的物质文明已经发展到了极限，
开始向更深层次的精神文明进化。他们可以建造巨大的意识网络，
讲意识上传到网络中，与整个文明共享。
超新星爆炸所产生的能量已经不能满足五级文明对能量的需求了，
他们可以主动控制恒星的衰亡，甚至转向研究黑洞，从中提取更加巨大的能量。
五级文明之上便是6级文明了，他们最显著的特征就是创造生命。
比如说，他们可以把某颗行星转移至恒星系统的宜居带上，
使之产生大气和海洋，并在生命诞生的过程中进行适当干预和保护。
对于六级文明来说，创造生命可能就和种树一样简单。
在创造生命的过程中，6级文明的创造者可能会化身成所创造文明的领导者，
教会他们生存所需的知识和技能。
猜想中国神话中的伏羲和女娲，印度神话中的梵天，
希腊神话中的卡俄斯等等会不会就是6级文明的生命体呢？
最后，7级文明
也被称为“创世文明”，他们不单单是文明的创造者，更是宇宙的创造者，
制定了一切自然法则，从宏观到微观，从物质到反物质，从能量到暗能量。
七级文明创造一个宇宙就犹如我们点燃一根蜡烛，
他们所要做的只是让这些蜡烛生生不灭，永久循环。
说到头，人类文明发展至今，我们的足迹除了地球之外，
登陆过的最远的星球、也是唯一的星球就是月球，
而且月球连行星都不是，只是地球的一颗卫星。
所以人类文明的进化还有很长的一段路要走。
回到塔比的诡异光变，除了杰森·莱特（Jason Wright）提出的戴森球猜想，
科学家们还陆续提出过一些其他的解释。
比如说彗星环假说，就是在塔比星周围有一群大小不一的彗星围绕着它公转，
因为这些彗星的形状并不规则，这就解释了为什么塔比星的光变曲线并不对称。
还有行星环 特洛伊小行星群假说。
这种假说认为有一颗直径是塔比星直径三分之一的行星在围绕着塔比星公转。
并且这颗行星的外侧还有一个略微倾斜的巨大的环状结构，
这个环状结构的直径是塔比星的5倍。
在这颗行星的两个拉格朗日点上，还分布着两团巨大的特洛伊小行星群，
这样就可以完美解释2011年到2013年塔比星的几次光变了。
值得一提的一点是，在木星围绕太阳的公转轨道上，
也有这样两团特洛伊小行星群，和木星一起绕着太阳公转。
不过，也有天文学家指出这一模型的致命伤。
就是想要用这一模型来复刻塔比星的光变曲线的话，需要大量的特洛伊小行星，
他们的总质量甚至会超过主行星本身的质量，从而干扰行星的运行轨道，
使其根本无法稳定的围绕塔比星公转。
总之，到目前为止，塔比的诡异光变还是一个未解之谜。
而发生在天鹅座的灵异故事并没有到此结束。
万年前的神秘信号
2021年5月16日，四川广播电视台的官方抖音账号“四川观察”发布了一条
吊足了人胃口的视频。视频中说四川稻城高海拔宇宙线观测站LHAASO有重大发现，
将会在5月17公布重磅消息，敬请大家期待。
视频一经播出就上个热搜，播放量很快破千万，大家都在纷纷猜测，
中国该不会成为第一个公布找到外星人的国家吧。
第二天重磅消息如期而至，中国科学院高能物理研究所，与《自然》杂志联合宣布，
中国高海拔宇宙线观测站（LHAASO 拉索）探测到了万年前来自天鹅座的
超高能宇宙加速器，并记录到1.4拍电子伏（PeV）的伽马光子，
颠覆了人类对银河系粒子加速的传统认知，开启了 “超高能伽马天文学”的时代。
乍听之下，好像有点令人失望，超高能宇宙加速器？伽马光子？这都是什么东西啊？
似乎跟外星人也没什么关系啊。但这则消息细品之后，还是非常震撼的。
超高能宇宙加速器，因为用到了“器”这个词，让人很容易联想到人造设备。
但实际上这并不是一种机器，
而是宇宙中能将粒子加速到高能的某种特殊天体，或者产生机制。
在之前的视频中，我们曾经提到过，浩瀚宇宙中，
有许多肉眼不可见的微观高能粒子在以接近光速的速度飞行，它们就是宇宙射线。
一些宇宙射线与地球不期而遇，成为了地球上神秘的“天外来客”。
宇宙射线在进入大气层时，会与与大气中的分子多次碰撞，相互作用，
从而产生大量的次级粒子，像花洒一样倾泻下来。
一般来讲，我们很难确定宇宙射线的具体来源，
这是因为宇宙射线的大部分粒子都是带电的，它们会受到宇宙中磁场的干扰，
抵达地球时，可能已经在银河系里转了几十圈了。
不过好在还有少数不带电的高能光子，就比如说这次LHAASO 拉索所记录到的伽马光子。
它不会受到磁场的影响，基本上是直奔地球而来的。
正因如此，科学家们才能准确锁定这次的超高能伽马光子是来自天鹅座。
再来说1.4拍电子伏是个什么概念。电子伏特（eV）是用来表示粒子动能的能量单位。
1PeV = 10^15eV（1拍电子伏特 = 10^15电子伏特）。
以前科学界普遍认为一个光子的能量最高不可能超过0.1拍电子伏。
地球上最大的粒子加速器，欧洲大型强子对撞机也只能将粒子加速到0.01拍电子伏。
想要产生0.1拍电子伏能量的光子，需要加速管道要绕地球四分之一圈，
对于人类而言，这几乎是不可能实现的。
而且以前科学家们一直认为银河系中也不可能存在超高能宇宙线加速器。
可如今LHAASO 拉索却捕捉到了1.4拍电子伏的伽马光子，
这就意味着以前一些公认的理论被彻底推翻了。
打个可能不太恰当的比喻，这次的发现就好比年400多年前，
人类终于开始接受了哥白尼的日心说，知道了天体不是绕着地球转的，
而是绕着太阳转的，当然了，后面我们又发现只有太阳系的天体是围绕着太阳转的。
普通大众之所以感受不到这次消息的震撼，
是因为里面包含了太多离我们的日常生活比较遥远的专业知识。
那么话又说回来了，究竟是宇宙中的什么把粒子加速到了如此超高能呢？
会是某种天体吗？或者某种机制？或者再天马行空一点，
会不会是高等地外文明创造的某种更加先进的强子对撞机呢？
这些都还有待我们进一步的探索。
再找到确定答案之前，我们不应该用局限的思维去否定任何一种可能性。
类地星球Kepler 452b，伴随着诡异光变的塔比星，还有来自天外的超高能光子，
如果银河系内还存在其他高等智慧文明的话，那他们会不会就在天鹅座注视着我们呢？
