地球文明能“联网”上外星文明吗？

　　还在纠结是否应该使用5G网络?对高级外星文明的生物来说，这或许根本不是事，他们已经在用恒星进行通讯了。

　　用信号加强器建通讯网

　　在恒星和恒星之间放置信号中转站，你就能接收到来自遥远星球的人们发出的信号。这就是高级外星文明使用的通讯方式，他们是如何做到的?

　　其实外星文明使用的方法地球文明也已经发现了，我们称之为引力透镜。我们知道，光线是沿直线传播的，这样的话如果一个大天体挡在望远镜前方，人们应该就无法看见后方的小星星了，可事实是人们仍能看见那颗被挡住的小星星，这是为什么?爱因斯坦首先发现了背后的原因，光受到了引力的影响发生了弯曲，转折到了我们的眼中。

　　所有物体都有质量，质量越大引力越大，一个大质量的物体，比如恒星，甚至能吸引光线使其转弯。当来自远方的物体的光线经过时，它们会被大天体的引力捕获，弯曲并重新聚焦，这种效果类似于光被透镜弯曲聚焦，因此这个现象被称作“引力透镜”。地球上的天文学家会利用引力透镜现象观察遥远的星系，了解星系过去的故事，还会据此研究宇宙中的暗物质分布，这对天文研究具有重大意义。

　　但在利用引力透镜方面，外星文明可能会走在地球文明前头。恒星既然可以聚焦遥远的光线，那么是否能汇聚无线电信号呢?无线电信号与光线本质都是电磁波，引力透镜对无线电信号同样能生效。通过聚焦信号，信号增益能得到极大地提高，更高效地进行传输，这样的话，实现星系间通讯也不再是幻想。

　　将信号接收器放置在太阳引力透镜的焦点处，目标恒星隐藏在太阳身后，当位于目标恒星附近的信号发射器发射信号时，太阳会用引力将这些信号聚焦到信号接收器上。接收到信号后，信号接收器可以将信息传递到地球，或将信号发送到另一个位于太阳周围的发射器或接收器，该发射器/接收器与另一颗遥远的目标恒星对齐，以向前转发信号。与另一个恒星系统的连接，需要另一艘驻扎在遥远目标恒星周围的信号飞船，就这样一环扣一环，一个庞大的星系通讯网络就建成了。

　　星系通讯网难点何在

　　想建成一个星系通讯网，外星文明还有一些问题需要解决。

　　首先要计算信号发射器或接收器应放置在哪个位置。根据透镜原理，信号最强处位于恒星的引力焦点位置，利用相对论，我们可以算出太阳的最小焦距为550AU(AU是一个天文单位，即地球到太阳的距离，约1.5亿千米)。这是一个遥远的距离，远得人类望尘莫及，迄今为止，飞得最远的人造探测器是1977年发射的旅行者1号，经过44年的飞行，它在太空中飞行了154.7AU。而且，550AU仅仅是离地球最近的恒星太阳的焦距，其他恒星的焦距或大或小，但离地球的距离一定远远超过这个数字。也就是说，就算算出了正确位置，地球文明目前是无法放置任何一个信号发射器或接收器的。

　　需要克服的第二个问题是，将信号发射器或接收器放置在恒星周围时，如何保证它们固定在原位，不被恒星吞噬或者远离恒星?太阳系是太阳用强大的引力拉着许多更小的天体形成的，粗略估计的话，可以认为太阳的引力作用范围远至冥王星。太阳引力焦距是太阳与冥王星间距离的14倍，在这个位置，太阳对信号发射器的引力小到可以忽略不计。因此，信号发射器所处的状态极不稳定，就像距离太阳约5万AU的奥尔特云中的原始彗星一样，在遭遇外力扰动时，它们就会“离家出走”。各种路过的天体都可能对信号发射器产生扰动，使信号发射器或奔向太阳系内部或往太阳系外跑去。为了避免这种状况，信号发射器必须持续点火，以对抗干扰，维持稳定。

　　最后一个问题，太阳在持续地进行自转运动，其引力透镜的聚焦范围也会发生变动，如何保证传输信号的稳定呢?这个问题相对容易解决，通信飞船可以配备一个光学瞄准镜，使用其他恒星的相对位置，将位置信息传递给飞船的制导计算机，以帮助通信飞船调整位置，与太阳实现相对静止。

　　地球文明能“联网”吗

　　如果宇宙中真的存在一个科技比地球发达得多的文明，解决上述问题对他们不在话下，星系通讯网可能已经悄悄建立。那么，地球文明能加入进去吗?如果可以，需要多少年呢?

　　首要的难题是放置信号发射器和接收器，换言之我们要有更高速、动力更持久的飞船。目前最有希望的高速飞船是核聚变飞船，美国科学家正在研制一款核聚变直驱引擎，将它用在飞船上，飞船抵达土星只需要2年的时间，飞到冥王星也仅需5年。掐指一算，核聚变飞船飞抵太阳引力焦点也仅需要数十年时间。而且，这个科研项目已经获得了包括美国宇航局在内的很多机构的资金支持，根据他们的计划，大约2028年，核聚变飞船将有望正式面世。当然，想要去往更远的恒星，地球文明还需要更长时间的努力。

　　拥有更高效推进系统的通信航天器，还可以在更长的时间内保持正确位置和稳定聚焦。天文学家经过计算得知，使用化学推进剂的宇宙飞船可以保持在太阳的焦点位置几百年，如果使用现在已经在一些人造卫星和探测器上使用的离子推进器，信号飞船可以定在原位近一千年时间，而核聚变引擎则能使飞船稳定数万年。

　　但宇宙十分广阔，即使是电磁波在星系间穿梭，也往往需要几十年、几百年甚至几千年的时间才能完成一次信号传输。这样看来，如果使用以化学推进剂为燃料的信号飞船，可能仅能满足10余次甚至更少次的信号传输。想要加入宇宙通信的大家庭，地球文明还有很长的路要走。

　　宇宙中是否真的存在一个由高级文明建立的星系通讯网?在人类没有进入宇宙“联网”之前，这个问题还得不到答案。