科学家如何搜寻地球以外的智能生命：SETI方法解析

寻找地球以外生命的研究人员将其工作分为两个不同的搜索领域。一个是监听先进文明可能向太空发送或泄露的人工信号，这个领域被称为SETI（搜寻地外智能）。另一个是检查远处行星的化学成分，寻找生物或产业的痕迹，天体生物学家称之为生物特征和技术特征科学，根据美国宇航局科学任务部的说法。

监听人工信号：无线电和光学SETI

SETI研究所主要通过无线电天文学进行搜索。其位于加州北部的艾伦望远镜阵列由该研究所拥有和运营，使用机器学习和实时计算扫描天空中的窄带无线电信号，以处理大量数据。第二个项目COSMIC利用新墨西哥州的卡尔G.詹斯基甚大阵列，复制每个天线的数据以实时分析异常信号，根据SETI研究所对其自身研究的描述。

在光学方面，SETI研究所的LaserSETI项目寻找持续仅几纳秒的超短光闪，这些闪光没有已知的自然来源，该研究所指出，最终目标是建立一个全球摄像机网络，持续监测整个天空。

规模最大的私人资助项目是"突破聆听"，根据突破倡议，它在10年内投入1亿美元的预算，将无线电和光学搜索相结合。该项目扫描大约100万颗最近的恒星、银河系的中心和平面，以及银河系外最近的100个星系。据其自述，覆盖的天空范围比早期项目多十倍，无线电频谱范围多五倍——据称灵敏度足以捕捉到距离25万亿英里外100瓦激光的信号。

从星光中读取化学线索

技术特征研究也寻找化学证据而不是故意发送的信号。美国宇航局列出了可能的标记，如二氧化氮污染、曾在地球上用作制冷剂的氯氟烃（CFCs）、与化石燃料使用相关的碳基化学物质、岩石行星夜侧的人造城市灯光，以及环绕恒星的戴森球式巨型结构可能产生的红外"废热"或光线暗淡。

相同的大气分析技术也被应用于搜寻基本生命的迹象。2025年4月，剑桥大学教授Nikku Madhusudhan领导的一支团队报告称，詹姆斯韦伯太空望远镜在系外行星K2-18b的大气中检测到了与二甲基硫化物和/或二甲基二硫化物一致的化学指纹——在地球上，这些化合物来自海洋微生物——根据Sci.News的报道，已发表在《天体物理学期刊通讯》上。报告的浓度远高于地球上的浓度，研究人员表示这也可能指向一个未知的非生物化学过程。

从未确认的信号

最著名的SETI探测仍未解决。1977年8月15日，俄亥俄州立大学无线电望远镜记录到一个强劲的窄带信号，持续时间略超过一分钟。根据SETI研究所的说法，天文学家Jerry Ehman在打印件上圈出了信号，并在旁边写下"哇！"，从而给这个事件命名。尽管进行了后续观测，但这个信号从未重复出现，SETI研究所自己的说法对其起源——自然源、人为干扰或其他——保持官方不确定。

同样过程的近实时版本在2026年上演。在星际天体3I/ATLAS在2025年7月被确认为太阳系第三个确认的星际访客后，根据ScienceDaily对该研究的报道，SETI研究所的研究人员在24小时内将艾伦望远镜阵列指向它，扫描1到9吉赫兹的频率。该团队检测到了近7400万个窄带信号；大部分被快速识别为人为干扰，在将搜索范围缩小到约200个与物体运动相匹配的候选信号后，进一步分析将每个剩余信号追踪到地球或卫星上的技术，该报告表示。该研究设置的限制表明物体上的任何发射机的功率不会超过大约10到110瓦——这与3I/ATLAS是自然彗星体而非人工技术的假设相符。

为什么没人能说出存在多少个文明

估计有多少可探测文明可能存在依赖于1961年的框架，而不是测量。根据SETI研究所的说法，天文学家Frank Drake设计了德雷克方程，以在绿岸天文台的一次非正式会议上组织讨论，参与者包括Carl Sagan、Joshua Lederberg和Melvin Calvin等科学家。该方程乘以七个因素——恒星形成速率、有行星的恒星比例、每个系统中潜在宜居行星的数量，以及生命、智能和可探测技术出现的比例，结合文明广播信号的时长——来估计银河系中通信文明的数量N。

由于其中几个因素仍然未知，所得的估计值差异巨大。SETI研究所指出，N的估计值从1——意味着地球将是银河系中唯一的传播文明——到几百万。Drake本人基于假设每年出现一个新的传播文明，且这些文明平均播送10,000年的假设，提出了约10,000的数字——说明为什么该方程被用作研究提示而不是精确预测。