攝影： F. FERRARO, EUROPEAN SOUTHERN OBSERVATORY
如果宇宙是座巨型城市，
地球是城市中一個很小的房間——
那麼，
我們把地球的門牌號寫在小紙片上，
扔到宇宙這座城市中，
會有外人找上門來嗎？
攝影：ROBERT SIMMON, NASA EARTH OBSERVATORY; REBECCA HALE, NGM STAF
事實上，
早在近半個世紀前，
天文學家就設計了一張地圖，
它能夠在銀河系任何地方指向地球，
且任何有能力攔截宇宙飛船的科技文明，
都足以破譯這張地圖，
那麼外星人會找上門來嗎？
攝影：COURTESY FRANK DRAKE
你可能覺得難以置信，
地球上竟然有這樣幾個人類，
主動為太空里的智慧外星生物「指路」。
他們繪製的地圖，
會使地球在未來數十億年的時間裡，
都暴露在 來自整個宇宙的威脅下嗎？
1972年和73年，在兩位天文學家的決定下，地圖被刻上」金唱片」，先後搭乘「先驅者10號」和「先驅者11號」出發，與土星擦身而過，現在正飛向其他星球。隨後在 1977年，兩艘「旅行者號」太空探測器， 也搭載著指引地球方位的地圖進入了太空。
「先驅者10號」它正攜帶著來自人類的信息飛往星際空間。這條信息被蝕刻在一塊15×23厘米的鍍金鋁板上，用以告知發現它的人如何找到我們。
攝影：ALAMY STOCK PHOTO
這兩位天文學家是誰？
又為什麼「背叛「了人類？
其實讓當時的天文學家們繪製一張宇宙坐標地圖，指向銀河系中數十億顆星球中的一顆絕非易事。因為在銀河系中並沒有明顯的標識，找到地球前要找到太陽系，而太陽相當不起眼，根本無法把它從銀河系其他數千億顆恆星中分辨出來。
圖源：ZTF/D. GOLDSTEIN AND R. HURT (CALTECH)
這數千億顆恆星中的每一顆都沿著自己的軌道環繞銀河系的中心運行，與其鄰近星球的相對位置在緩慢地變化著。恆星的這種相對位移意味著在不久的將來，遍布地球天空中的星座將不再是原來的樣子了。
古埃及、古巴比倫、古代中國，
當時所有天文觀測者都知道，
北極星指向北方。
實際上，
大約兩千年後，
北極星將不再代表北方。
但即使這樣，也沒能阻止天文學家卡爾·薩根和弗蘭克·德雷克的繪圖大計。
這張照片拍攝於1972年，卡爾·薩根(左， 抱著兒子尼克)、琳達·薩爾茲曼·薩根和弗蘭克·德雷克設計了「先驅者 10 號」和「先驅者 11 號」 要送往星際空間的「金唱片」。
攝影：COURTESY FRANK DRAKE
脈衝星於1967年被發現，是恆星坍縮後仍在旋轉的核。它們的轉速極快，往往每秒鐘能旋轉數百周，而旋轉的恆星殘骸每一顆都在太空中留下了獨一無二的印跡——因此，脈衝星被稱為「宇宙的燈塔」
蟹狀星雲的合成圖。蟹狀星雲就是一個超新星的殘骸，而它的核心就是脈衝星。
X-ray: NASA/CXC/ASU/J.Hester et al.; Optical: NASA/ESA/ASU/J.Hester & A.Loll; Infrared: NASA/JPL-Caltech/Univ. Minn./R.Gehrz
弗蘭克挑選出 14顆能夠對地球的位置進行三角測量的脈衝星，並將它們的旋轉速度轉換成編碼，記錄在地圖上，大致形成了一個漂亮的「星號」，影線呈放射狀在太陽系的位置相交。
而地圖是怎樣給外星人指示方位的呢？——據推測，任何能夠敏銳探測並捕獲安靜飛行的星際飛船， 其文明水平都應該知道脈衝星；了解脈衝星，也就能夠讀懂這張能從銀河系任何角落指引你去地球的——脈衝星地圖。
脈衝星地圖——弗蘭克·德雷克設計的原始地圖使用14顆脈衝星充當導引，指向地球。
攝影：COURTESY FRANK DRAKE
每條影線都將地球與一顆脈衝星連接起來。影線標記表示的是脈衝星自轉速率的二進位數字，影線的長度大致與距離成比例。
通過將地圖上註明的脈衝星自轉周期與天空中的恆星路標相匹配，外星人就能相對容易地找到通向地球的路。
（點擊下圖以看清字跡）
此外，由於能見到的來自脈衝星的能量由其自轉產生，並且它們的自轉速度會隨著時間的推移減慢，所以 地圖在第四維度也指向地球。通過計算觀測到的和編碼後的自轉周期之間的差異——這種差異在幾千年後會變得很明顯—— 而外星人就能知道這張地圖繪製於多久以前。
設計地圖的方式使它 無論在空間上還是時間上都指向地球，成為一個四維銀河系定位系統。
外星人地圖升級版出現
（點擊下圖以看清字跡）
半個世紀後，
脈衝星專家斯科特·蘭塞姆設計出新地圖，
以一種不同尋常的方式，
利用銀河系內外的脈衝星向地球導航。
（點擊下圖以看清字跡）
我們的太陽和銀河系中許多恆星類似。為了幫助外星人找到它，這張新地圖提供了兩種比例尺參照物——一個近的和一個遠的。
而且關鍵在於，毫秒脈衝星的老化速度比原地圖上的普通脈衝星的慢得多，這也就是說，它們要花費先前那些脈衝星數千倍的時間，旋轉才會變得無法辨認。
穩定的路標—— 如果一顆體積小、密度大的脈衝星與另一顆恆星結成一對，它就會吸收那顆恆星的物質和能量，使已經很高的自轉速度變得更快。脈衝星的轉速高達每分鐘43000轉時，其輻射就會呈現出脈衝的形式，起到燈塔的作用。
此外，斯科特還引入了另外一套路標：環繞銀河系運行——球狀星團中的脈衝星。球狀星團是早於銀河系形成的古老星球團，是名副其實的毫秒脈衝星「製造廠」。
把路標加入銀河系外這些令人難以忽視的星團後，哪怕銀河系中的恆星已經環繞銀河系中心旋轉了很多圈，位置變化了，星座也不復存在，但這些路標仍舊能夠指向地球。
照片由GARTH ILLINGWORTH提供，UCSC/LO
不過別擔心！
即使外星人發現了先驅者10號，
他們也很難用這張地圖來入侵地球。
以宇宙的時間範疇而言，
這張原始地圖很快就會過時。
因為它使用的標誌物—— 當年僅有的幾顆已知脈衝星的自轉速度變慢，然後會在幾百萬年內淡化、消失，誤差為可達幾千萬年。
即使這些標誌物沒有消失， 太陽和鄰近的其他恆星環繞銀河系旋轉一周需要2億至 2.5億年。在這個漫長的周期里，隨著銀河系的旋轉，太陽及其參照物——脈衝星的相對位置發生了改變，這張地圖標註出來的地球位置， 只適用於相對宇宙而言，很短的一段時間裡。
1973年的先驅11號飛船。
圖源：美國航空航天局
況且，搭載它的「先驅者號」或「旅行者號」被截獲的希望越來越渺茫。雖然四艘探測器全部處在星際軌道上，但宇宙太大了，還要再過幾千年它們才會遇到下一個星系。此外， 這些航天飛船都很小，當它們在接下來的幾十年里徹底停止發送信號時，就更難被探測到了。
所以也不必擔心，
這些地圖也沒想像中那麼管用。
正如本文開頭，
打個不精確的比方——
如果宇宙是座巨型城市，
地球是城市中一個很小的房間——
那麼，
我們把地球的門牌號寫在小紙片上，
搓成一團扔到宇宙這座大城市中，
會有外人找上門來嗎？
請放心，
沒人鳥你。
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