一部严肃的天文科普：《外星人》

最近有朋友建议我讲一些轻松有趣的话题，这与我的想法不谋而合。今天我要介绍的书，虽然轻松有趣，但同样能激发有价值的思考。这本书就是阿维·洛布（Avi Loeb）所著的《外星人》。

很多人一看到这个标题，可能会联想到那些缺乏根据的阴谋论。但请放心，这本书并非如此，它是由哈佛大学天文系主任阿维·洛布撰写的一部条理清晰、有理有据的天文科普著作。书中讲述的事件，对于宇宙学爱好者来说或许并不陌生，网上已有大量相关影片。然而，洛布教授的这本书之所以格外打动我，是因为在一部严肃的科普著作中，我久违地看到了那种“大胆假设、小心求证”的真正科学精神。

这本书的核心内容，是关于2017年10月飞越我们太阳系的一个名为奥陌陌（'Oumuamua: 夏威夷语中意为“侦察兵”）的神秘物体。通过对它的研究，洛布教授得出了一个与他那些保守的同事截然不同的结论：外星人确实存在。而他的论证，确实说服了我。

来自织女星的神秘访客：奥陌陌

2017年9月9日，一个来自外太空的神秘物体到达了近日点（Perihelion: 天体在其轨道上离太阳最近的点），随后以远超逃离太阳系所需的第三宇宙速度（Third Cosmic Velocity: 指在地球上发射的物体摆脱太阳引力束缚，飞出太阳系所需的最小速度）开始远离，其与太阳的相对速度达到了惊人的每小时58,900英里。它在9月29日左右飞过金星轨道，10月7日左右飞过地球轨道，之后迅速遁入黑暗，向着飞马座的方向远去。

直到10月19日，位于美国夏威夷专门捕捉近地天体的“泛星计划”（Pan-STARRS: Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System的缩写，一套用于巡天观测以发现移动天体的望远镜系统）天文台才发现了它的存在，但此时留给我们的只有一个背影。科学家们因此用夏威夷语“侦察兵”一词，将其命名为“奥陌陌”。

之所以取这个名字，是因为这个天体实在太过古怪，极像外星人派来的侦察飞船。首先，科学家根据其轨道推测，奥陌陌很可能来自距离我们25光年外的织女星系，而非太阳系内的柯伊伯带（Kuiper Belt: 位于海王星轨道之外的黄道面附近、天体密集的圆盘状区域）。这意味着，它是人类迄今为止观测到的第一个闯入太阳系的星际天体。

三大反常特征：奥陌陌为何不像自然天体？

由于发现奥陌陌时为时已晚，没有任何观测仪器拍到它清晰的照片，我们只能根据各项数据来还原它的面貌。然而，根据数据推演的结果令科学家们惊讶地发现，这个物体基本不可能是自然形成的，因为它有三个特征远超自然天体的范畴。

第一是奥陌陌的光变数据（Light Curve Data: 指天体亮度随时间变化的曲线，可用于推断其形状、自转周期等信息）。数据显示，它的光变周期为8小时，意味着它大约每8小时旋转一周。但在一个周期内，它的亮度变化竟高达10倍。这表明它拥有非常极端的形状，长度至少是宽度的5到10倍。只有长宽比为10:1的椭圆体，在旋转时才能产生这样的光变数据。因此，它要么是雪茄状的长条形，要么是极薄的饼状。这种几何结构，比我们见过的任何最极端的彗星或小行星都要极端好几倍，因为宇宙中自然形成的天体基本都是球形或接近球形，长宽比最多达到1:3。此外，彗星通常拖着由冰挥发形成的长尾，但奥陌陌没有彗尾，说明它上面没有冰，基本可以排除是彗星的可能性。

第二，奥陌陌不仅形状极端，而且异常明亮。它在掠过太阳时反射的光亮，至少是普通彗星或小行星的10倍，如同一块闪亮的金属。这暗示它可能拥有一个金属外壳。

第三点更像是一记实锤。专门用于拍摄此类天体的NASA斯皮策望远镜（Spitzer Space Telescope: 美国宇航局发射的一台红外空间望远镜），竟然没有用红外相机捕捉到奥陌陌。这意味着奥陌陌几乎没有发出任何热辐射。反射了大量阳光却不产生热量，只有一种可能：它的体积一定小得出奇，以至于望远镜探测不到其红外线。因此，它的长度撑死只有一个橄榄球场那么大。如此小的体积也进一步印证了它表面的反射率极高，如同光滑的金属。

一个只有橄榄球场大小、呈长条或饼状、表面具有金属反射率的物体——仅凭这三点，就足以让人相信奥陌陌并非自然形成的天体。

无法解释的加速：驳斥自然形成论的铁证

当然，科学界会从各种角度质疑这种听起来“不科学”的假设。例如，有人提出其极端形状可能是由电离辐射侵蚀岩石造成的。但问题是，宇宙中无数天体都在接受电离辐射，为何只有它变成了如此极端的形状？这些质疑往往不是从奥陌陌本身的特征出发，而是先预设“它绝对是自然形成的”这一结论，再强行套用理论，给出一些缺乏说服力却又难以证伪的解释。

洛布教授的书正是要挑战这种思维。因为除了以上三点，奥陌陌还有一个自然形成论绝对无法解释的铁证。根据牛顿定律，我们可以精确计算出特定物体飞越太阳时的轨迹。然而，奥陌陌的轨迹却偏离了仅凭太阳引力计算出的路径，出现了一种非引力加速（Non-gravitational acceleration: 指天体运动中除引力之外的因素导致的加速度）。

发生这种情况只有两种可能：一是牛顿定律错了，二是有个额外的推力在推动奥陌陌。如果奥陌陌是彗星，这个问题不难解释，因为彗星靠近太阳时，冰的蒸发会产生“火箭效应”提供推力。但我们已经排除了它是彗星的可能。而且，要产生奥陌陌这样的加速度，一颗彗星需要损失自身十分之一的质量，这会产生极其壮观的喷射和彗尾，但奥陌陌连微弱的热辐射都没有。

那么，这股额外的推力从何而来？太阳的引力本应是吸引，为何反而对它施加了一股斥力？至此，可能的解释几乎只剩下一种了。

为了保住“自然天体”的假说，科学家们各显神通。有人提出奥陌陌可能完全由固态氢构成，这样它在喷气时就不会被红外相机捕捉到。但洛布教授随即发表论文反驳，论证了一座氢冰山在星际旅行中根本不可能完整地飞抵太阳系，早就消耗殆尽了。

此外，奥陌陌的加速过程异常平稳顺畅，任何自然天体的喷气都难以做到。施加在它身上的额外推力，正好与它和太阳距离的平方成反比。如果推力来自喷气，当它迅速飞离太阳时，我们应观测到更快的减速，但这并未发生。于是，“喷气加速”的假说也彻底破产了。

又有科学家提出，奥陌陌可能是通过反射阳光获得动量，即光压。这样它才能以平稳的方式加速。但要实现这一点，它的表面积与体积之比必须达到一个不可思议的程度，成为一个厚度小于一毫米的光帆（Lightsail: 一种利用光压进行太空推进的航天器）。这样一来，反而更坐实了它并非自然形成。

随后，另一位科学家计算出，要让阳光产生如此大的推力，奥陌陌的密度必须极低，大约只有空气的1%。试想一下：一个形状像雪茄或薄饼、大小如橄榄球场、质地坚固、每8小时自转一圈，但密度却像空气一样蓬松的物体——这听起来“自然”吗？

排除了所有不可能之后，剩下的那个无论多么不可思议，往往就是真相。当所有自然假说都无法解释奥陌陌的非引力加速时，就只剩下一种可能性：它是依靠自身的引擎动力在加速。

科学界的保守主义：为何不愿正视“屋子里的大象”？

尽管所有证据都指向一个明确的方向，但我们确实没有拍到奥陌陌的影像，也无法制造出能追上它的飞行器去一探究竟。因此，我们无法百分之百断言它就是外星文明的造物。

然而，一个现象令人不解，而这正是洛布教授希望通过这本书来批判的：科学本应是“大胆假设，小心求证”，但如今的科学界在面对未知事物时，思维却越来越保守。因为保守可以大大降低职业生涯中犯错的概率。结果，越来越多的人丧失了大胆假设的勇气，甚至会鄙视那些敢于假设的人。

一个典型的例子就是关于奥陌陌的讨论。在许多相关的科普作品中，结论最终都会落脚于自然形成论，将一些根本无法令人信服的假说当作“最合理的解释”。这些人宁可削足适履，也不愿承认“奥陌陌是地外文明造物”才是目前最合理的解释；宁可强行解释，也不愿承认在宇宙中自然形成一个符合奥陌陌所有特性的天体的概率，远低于它是地外文明造物的概率。

宇宙考古学：探索地外生命为何意义重大

洛布教授作为哈佛大学天文系主任，却敢于大胆提出假说并有理有据地进行论证，这正是这本书的魅力所在。他在书中甚至提出了一个更为大胆的假设：奥陌陌除了是宇宙飞船，还可能是一个由其他文明设置的宇宙坐标，一个静止的标志物，是我们太阳系主动“撞”上了它。

为什么在奥陌陌的讨论中，大家倾向于绕过“屋子里的大象”呢？洛布教授认为，这是因为现代社会正在培育一种科学文化：一个严谨的科学人，应该对关于外星生命的讨论一笑置之。他的学生中没有一个愿意将外星人作为研究方向，因为觉得这会拉低自己的学术档次。

学界这种过度排斥外星文明假说的现象，会导致年轻科学家因主流观念的避讳而放弃研究该领域，最终导致该领域的停滞。正如作者在书的开头所写：“我知道有些科学家认为我的假说过时、在主流科学之外，甚至构想拙劣、相当危险。但是在我看来，如果没有足够认真地思考这种可能性，那才是犯了最严重的错误。”

作者认为，我们不仅应该更大胆地提出假设，更应该开辟诸如“宇宙考古学”之类的新学科，用以在太空中寻找外星文明的蛛丝马迹。他的观点与我不谋而合。宇宙中极有可能存在生命，我们的存在本身就是证明。知道地球之外还有其他生命，必将改变我们的思维方式、生活方式以及对万事万物的认知。从人类群体的角度来看，没有什么比这样的科学探索意义更加重大了。