何 宁

超过95万人将他们的电脑投入到对外星智能生命的搜索中,以下就是该计划的实施过程。这一计划绝对是奇妙的:让你的电脑从事一项世界上最激动人心的科学探索工作(当你的电脑闲置时),你可能有机会由于历史上最重大的发现而分享诺贝尔奖。你将用世界上最大的射电望远镜深入银河系搜索外星文明的信号。从我们对天文学和生物学的了解可以判断,很有可能来自其他智慧生物的无线电信号,正等着我们从堆积如山的微弱的宇宙噪音中查找出来,人类也许有一线成功的机会。目前,大约有100万左右的人已下载软件加入了外星人搜索之家(SETI@home)——世界上最大的分散计算实验。计划主管大卫·P.安德森说:“我们认为我们可录取10万人。”

外星人搜索之家是对奇迹Ⅳ计划的一个补充,后者是目前进行的几项重大的外星人无线电搜索工作之一。每一项都围绕一个不同的战略,每一项都有其优势和弱点。奇迹Ⅳ的优势是,它能利用在波多黎各Arecibo的巨大的305米射电天线,全天对天空进行扫描。其劣势是不能选择观测区域,它或多或少是随意对天空进行扫描的。

奇迹Ⅳ在1997年6月开始收听信号。在过去的几年时间中,它反复扫描地球纬度2°~38°之间天空上的几乎每一点——阿雷西博射电望远镜可以观测到的天空带,这相当于全部的约28%。

奇迹Ⅳ系统可检验无线电波段100兆赫宽度的频带,并集中在1420MHz(21厘米波长)的氢的发射频率上。地外智能搜索的研究人员长期以来对接近这一“21厘米波长”的频率感兴趣有两个原因:外星人无线电工程师可能选择它作为一个逻辑呼叫频率——其他有天文学头脑的文明可能想到的收听区域;第二个原因是,氢周围的频率受到保护,因此地球上的电波对它的干扰比无线电波段的其他区域要轻。

奇迹Ⅳ将其100兆赫频带划分成168×106个频道,每个频道只有06赫宽。在分别收听每个频道时,若碰上这种窄且纯的信号,肯定是有意编排的“人”工信号,以尽可能有效地洞穿数光年的宇宙。

但将波谱划分成窄频道并详细检验它们需要巨大的计算能力,甚至为奇迹Ⅳ定做的超级计算机的计算能力也限制了这项研究的深入而成为制约因素,这便是外星人搜索之家出现的缘由。1994年,一位家住西雅图的计算机科学家大卫·基蒂有一个大胆的设想,这就是“分配计算”——把无线电数据记录在磁带上,将它断成数百万个小段,然后将它们在互联网上供给成千上万个志愿者,让他们的电脑在屏幕备用模块空闲时处理这些数据。

在许多次拖延后,外星人搜索之家计划在1999年5月终于出现在世界范围的大量宣传媒体中。它不断吸引着热心的志愿者,其数量超出了任何人的预料。如何加入对外星人的搜索?

安装和使用这种软件很容易,你只需要一台联网电脑(几乎任何类型的电脑)和至少32兆字节的随机存取存储器。你可从外星人搜索之家网址(Setiathome.ssl.berkeley.edu)下载710k字节程序;该程序可自动安装作为你的电脑的备用屏幕,然后提取350k字节数据“工作单元”记录在奇迹Ⅳ接收器上;该程序在你的电脑进入备用屏模块时将自动开始处理数据。或者,如果你有一台带大量随机存取存储器的快速电脑,你就能随时在这一背景下设置该程序并进行运转。

一个工作单元一般需要15小时~100小时处理完成,依你的设置而定;相比之下,Arecibo射电接收器以大约每秒两个工作单元的速度记录数据。你可以通过选择空白屏模块加快处理过程。当工作完成时,你的电脑将发回结果并提取下一个工作文件。

信息反馈回伯克利的加州大学空间科学实验室中的总部后,你的结果被采集并入其他结果以供分析。如果你在一星期内没有完成你的工作单元,它就再发给别人。

这项计划有了一个坚实的开端。几星期来意想不到的需求,超出外星人搜索之家小组的硬件、软件的处理能力。该小组的核心由安德森和主管科学家沃西默以及五名业余计算机工作人员组成,成千上万的志愿者主要处理故障、堵塞的联系和相同的数千工作单元的重复分配。到1999年6月下旬,该小组已安装了更多的硬件以使工作更加平稳地进行。

到1999年8月3日为止,942 000人登记下载了这一软件,其中61%的人至少反馈了一个工作单元。这61%的人已投入41 900年的计算机时间,足以完成12×106 个工作单元。然而,当时伯克利小组还只能创造45×106个工作单元,12×106个工作单元的其余部分是复制品,作为不必要的工作发出。安德森和沃西默期待着不久获得足够的硬件以满足巨大的需求。整个实验将包括约100×106个工作单元。

外星人搜索之家分析的只是奇迹Ⅳ的100MHz带宽中的一个狭窄的25 MHz波段,所选择的波段集中在氢线上。它的宽度足以使集中在氢频率上的发射机广播在向地球运动或离开地球速度达每秒270千米时仍能被分辨出来,尽管这时产生了多普勒移动,而这个速度范围包含了银河系中(至少是能进入阿雷西博射电望远镜的银河系部分)几乎所有的恒星和行星,也包含了附近几个星系中的一些恒星。

你得到的每个工作单元代表了107秒的阿雷西博射电望远镜的收听时间和约10 MHz的带宽。要用256个工作单元,首尾相接,才能覆盖25 MHz带宽不到两分钟。在这一很短的时间内,望远镜扫过天空约03°~06°,射束约01°宽,所以你的工作单元收听的只是天空的一窄条——约为一臂距离之外一个米粒的大小。