科學家如何在地球之外尋找智慧生命：SETI方法解釋

尋找地球之外生命的研究人員將工作分為兩個不同的搜索。一個是監聽先進文明可能發送或洩露到太空中的人造信號，這個領域被稱為SETI（地外智慧生命搜索）。另一個是檢查遠程行星的化學成分，尋找生物或工業的蹤跡，天體生物學家稱之為生物特徵和技術特徵科學，根據NASA的科學使命理事會。

監聽人造信號：無線電和光學SETI

SETI研究所主要通過無線電天文學進行搜索。其位於北加州的艾倫望遠鏡陣列由該研究所擁有和運營，使用機器學習和實時計算掃描天空尋找窄帶無線電信號，以篩選大量數據。第二個項目COSMIC利用位於新墨西哥州的卡爾·詹斯基甚大陣列，複製每個天線的數據，以實時分析異常信號，根據SETI研究所對其自身研究的描述。

在光學方面，SETI研究所的LaserSETI項目尋找超短閃光，持續時間只有幾納秒，沒有已知的自然來源，最終旨在建立全球攝像頭網絡持續監測整個天空，該研究所表示。

最大的私人資助工作「突破聆聽」結合了無線電和光學搜索，預算為1億美元，跨越10年期間，根據突破計劃。該計劃調查大約100萬顆最近的恆星、銀河系中心和平面，以及銀河系外100個最近的星系，根據其自身說法，覆蓋的天空範圍是早期計劃的10倍，無線電頻譜的5倍——它說，靈敏度足以從250萬億英里外探測到100瓦激光。

通過星光讀取化學線索

技術特徵研究也尋找化學而非故意發出的信號。NASA列舉了可能的標記，如二氧化氮污染、曾在地球上用作冷卻劑的氯氟烴(CFCs)、與化石燃料使用相關的碳基化學物質、岩石行星夜側的人造城市燈光，以及圍繞恆星的戴森球式巨大結構可能產生的紅外線"廢熱"或光變暗。

相同的大氣技術也用於尋找基本生物學。2025年4月，由劍橋大學教授尼庫·馬杜蘇丹領導的團隊報告說，詹姆斯·韋伯空間望遠鏡在系外行星K2-18b的大氣中檢測到與二甲基硫化物和/或二甲基二硫化物一致的化學指紋——這些化合物在地球上來自海洋微生物——根據《科學新聞》在《天體物理學期刊信函》上發表。報告的濃度遠高於地球，研究人員表示這也可能指向未知的非生物化學過程。

從未確認的信號

最著名的SETI檢測仍未得到解決。1977年8月15日，俄亥俄州立大學無線電望遠鏡記錄到一個強大的、窄帶信號，持續時間略長於一分鐘。天文學家傑瑞·埃赫曼在打印輸出上圈出它並寫下"嗚哇！"，根據SETI研究所，這給事件起了名字。儘管進行了後續觀測，該信號從未重複出現，SETI研究所的說法將其來源——自然來源、人為干擾或其他——官方保持開放。

同一過程的近實時版本在2026年發生。星際物體3I/ATLAS在2025年7月被確認為太陽系第三個確認的星際訪客後，SETI研究所研究人員在24小時內將艾倫望遠鏡陣列指向它，根據ScienceDaily的研究報告掃描1至9千兆赫頻率。該團隊檢測到近7400萬個窄帶信號；大多數迅速被確認為人造干擾，在將搜索範圍縮小到約200個與物體運動相匹配的候選項後，進一步分析將每個剩餘信號追蹤到地球或衛星上的技術，報告說。該研究設定的限制表明該物體上的任何發射器強度都不會超過大約10至110瓦——與3I/ATLAS是自然類似彗星的天體而非人造技術一致。

為什麼沒人能說有多少個文明存在

估計可能存在多少個可檢測的文明依賴於1961年的框架，而非測量。天文學家弗蘭克·德雷克設計了德雷克方程，以組織在格林班克天文台非正式會議上的討論，該會議由包括卡爾·薩根、約書亞·萊德伯格和梅爾文·卡爾文等科學家參加，根據SETI研究所。該方程將七個因素相乘——恆星形成的速率、擁有行星的恆星的比例、每個系統中潛在宜居行星的數量，以及生命、智慧和可檢測技術出現的比例，結合文明廣播信號的時間長短——估計銀河系中通信文明的數量N。

因為這些因素中有幾個仍然未知，所得的估計差異巨大。SETI研究所指出，N的估計範圍從1——意味著地球將是銀河系中唯一的發射文明——到幾百萬。德雷克本人基於一個假設，即每年出現一個新的發射文明，並且這些文明平均廣播10,000年，建議了大約10,000的數字——說明為什麼該方程被用作研究提示而非精確預測。