为什么监测电磁波不能确认黑暗森林,而引力波可以?

从1960年,弗兰克·德雷克第一次用电磁波搜寻外星文明开始,人类的SETI计划已经进行了60多年,可惜直到今天都没有监测到外星文明的电波。理性地说,以宇宙和银河系的浩瀚,人类不可能是唯一的智慧文明,那么为什么人类至今没有监听到其他文明发出的电磁波呢?

一种解释是宇宙中可能存在类似黑暗森林的危险,迫使所有文明保持沉默。但这个解释很难让人信服,因为即使宇宙中存在黑暗森林法则,也不可能每个文明都知道。总会有一些像人类一样愚昧落后的文明因为不知道这个规律而暴露自己。另一种解释是技术原因。在宇宙的尺度上,电磁波并不是一种非常理想的通信和广播方式。一方面,电磁波非常容易受到干扰,在传播过程中衰减很厉害;另一方面,由于电磁波理论上有无限个频率,人类不可能监听到所有频率,这就大大降低了搜索外星文明信息的可能性。再加上地球自转的影响,人类不可能24小时不间断地监测一个方向的电磁波。所以从理性的角度来说,如果一个技术上成熟的文明想要调用宇宙中的其他文明,电磁波并不是最好的手段。

那么按照今天的技术推测,有没有其他更好的称呼宇宙的手段呢?答案当然是利用引力波。引力波是物质和能量剧烈运动和变化引起的时空涟漪。1916年,爱因斯坦的广义相对论预言了引力波的存在。2017年,人类首次用LIGO探测器探测并证实了引力波。

与电磁波相比,引力波有很多优势:第一,引力波也是光速传播,虽然有衰减问题,但几乎不可能被干扰和屏蔽;其次也是最重要的,利用引力波进行通信不受频率限制。通过不同的振动间隔很容易发送二进制信息,类似于早期人类无线电台传输的莫尔斯电码。这种巨大的优势保证了被录取的可能性。理论上,一个文明只要能接收到引力波,就一定能接收到发送者的信息。在刘的《三体》中,也是人类要求三体文明必须传输引力波技术的原因,引力波技术是目前人类已知的宇宙文明之间最好的通讯手段。

目前人类刚刚证实引力波的存在,还很难将其应用到更深的领域。不过可以预见的是,随着人类对引力波研究的深入,我们一定会看到一个不一样的宇宙。但如果未来人类仍然无法通过引力波监测到外星文明的信息,也许到那时我们真的应该怀疑黑暗森林的存在了!