人類能找到地球以外的家園嗎？世界上真的有外星人嗎？對于這些在科幻小說中常見的問題，一位諾貝爾物理學(xué)獎得主試圖結(jié)合他的科學(xué)研究經(jīng)歷，給出見解。

“從30年前我們一顆系外行星都沒有發(fā)現(xiàn)，到如今討論某些行星上可能存在生命，這是非常驚人的轉(zhuǎn)變?！弊蛱欤趶?fù)旦大學(xué)舉行的浦江科學(xué)大師講壇上，英國皇家學(xué)會院士、2019年諾貝爾物理學(xué)獎得主迪迪埃·奎洛茲教授，作了題為《系外行星革命及其對宇宙生命的影響》的報告，并在報告后接受了本報記者的專訪。

迪迪?！た迤澖邮鼙緢笥浾邔ＴL。 本報記者 李相如攝

尋找“外星人”正走入現(xiàn)實(shí)

“人類在宇宙中是孤獨(dú)的嗎？”講座一開場，奎洛茲就拋出了這樣一個問題。在他看來，這也是推動人類不斷探索宇宙的動力之一。

1995年之前，人類對行星系統(tǒng)的認(rèn)知完全基于太陽系。當(dāng)時的理論認(rèn)為，巨行星必須在遠(yuǎn)離恒星的寒冷“雪線”之外才能形成。1995年，奎洛茲在攻讀博士學(xué)位期間，和他的導(dǎo)師米歇爾·馬約爾共同發(fā)現(xiàn)了“飛馬座51b”。這顆巨行星軌道周期僅有4.2天，與母恒星距離比水星與太陽更近。該發(fā)現(xiàn)打破了原有行星形成理論，證明行星形成后可“移動”或“遷移”，直接推動系外行星研究領(lǐng)域誕生，并讓他們在2019年摘獲諾貝爾物理學(xué)獎。

隨后的30年里，天文學(xué)家們已發(fā)現(xiàn)了超過6000顆系外行星，而下一步，就是判斷其是否存在生命?？迤澲赋?，其中的關(guān)鍵就是分析行星的大氣層。天文學(xué)家們希望在系外行星的大氣中尋找“生物信號”——那些由生命活動產(chǎn)生、在自然界中難以單獨(dú)存在的化學(xué)物質(zhì)。

為此，科學(xué)家們將用到“凌星光譜法”。簡單說，就是當(dāng)行星從恒星前方經(jīng)過時，一部分星光會穿透該行星的大氣層。通過分析這束光在不同波長上的變化，科學(xué)家就能反推出大氣中包含哪些化學(xué)物質(zhì)。目前，詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡（JWST）已經(jīng)在執(zhí)行類似任務(wù)。未來在智利建造的“極大望遠(yuǎn)鏡”（ELT）等新一代設(shè)備，將有能力直接觀測那些“暗淡藍(lán)點(diǎn)”，并分析它們的光譜。

尋找“外星人”從科幻小說走入現(xiàn)實(shí)科學(xué)，這一點(diǎn)讓奎洛茲很著迷。他本人正是一位科幻迷，斯坦利·庫布里克的電影《2001太空漫游》至今讓他津津樂道?！翱苹玫镊攘Σ辉谟谂袛鄬﹀e，而在于探索未來的可能性?！笨迤澯纱苏劶暗赝馍J(rèn)為，最有可能的發(fā)現(xiàn)，首先是在太陽系內(nèi)部，例如火星或土衛(wèi)二，因?yàn)榭梢詭Щ貥颖痉治觯@也許在未來50年內(nèi)就會實(shí)現(xiàn)?！坝钪嬷杏心敲炊嘈行牵覀儾豢赡苁俏ㄒ挥猩嬖诘男乔颉Ｖ劣谕庑秋w船訪問地球，那只是電影?！笨迤澱f。

科學(xué)家也有選擇困難

尋找地外生命的終極意義，恰恰在于回望人類自身?？迤澥且粋€熱愛生活的人。當(dāng)?shù)弥约韩@得諾貝爾獎時，他的第一反應(yīng)是“可以買一輛新自行車了”?！耙?yàn)樵趧虼髮W(xué)，我主要靠自行車出行，當(dāng)時我的車剛好壞了?！彼χf。

在回答高中生的提問時，奎洛茲也坦率談到，自打年輕時候起，他就是一個非常有好奇心、對科學(xué)充滿熱情的人。讀高中時，他在數(shù)學(xué)和物理上都表現(xiàn)出了一定的天賦，但依舊不知道自己要做什么。他直言，自己有“選擇困難癥”，后來決定選擇物理，是認(rèn)定“這是學(xué)習(xí)宇宙的法則、理性的思維方式，而不是一份工作。”

大學(xué)畢業(yè)后，對于選擇粒子物理還是天體物理，他也有過猶豫。但因?yàn)樘煳呐_多在山區(qū)，粒子物理只能在實(shí)驗(yàn)室，而他又熱愛大自然和徒步，最終他選擇了天體物理，并受導(dǎo)師影響進(jìn)入系外行星研究領(lǐng)域?！拔疫x擇物理，是因?yàn)槲覠o法做出選擇；而我最終選擇了天體物理，因?yàn)樗衔业纳钫軐W(xué)?！?/p>