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編譯：陳一萱

校對：牧夫天文校對組

后期：庫特莉亞芙卡 李子琦

責任編輯：王啟儒

今天我們來聊個特別炸裂的宇宙話題：怎么跟外星人聊天。別擔心，不是那種復雜的密碼信息，也不是科幻電影里炫酷的閃光信號，而是一種簡單又基本的物理現象——21厘米輻射。

如果想在宇宙的浩瀚深空里傳遞信息，電磁波（也就是光波）基本是最靠譜的方式——傳播速度快、穩定，還能到達極遠的地方。但為什么偏偏選21厘米波長呢？ 這可不是隨便挑的，它背后藏著一個宇宙級的秘密。

艾倫望遠鏡陣列正在搜尋外星技術信號。

Credit：賽斯·肖斯塔克（Seth Shostak），SETI研究所

宇宙通訊的“通用語言”

21厘米輻射的奧秘，得從氫自旋翻轉說起。氫原子由一個質子和一個電子組成，而電子有個“自旋”屬性，你可以把它想象成一個小箭頭，指向上或者下。在宇宙的深空中，氫原子的電子偶爾會“翻個身”，從一個方向翻到另一個方向，而這個翻轉就會釋放出能量，形成波長21厘米的電磁波。

為什么這個現象重要？因為無論外星人長啥樣，是藍皮膚、長觸手，還是更奇葩的形態，他們遲早都會發現氫，理解量子力學，并最終搞明白21厘米輻射的奧秘。他們可能不會用“21”或“厘米”這樣的單位，但這個物理規律在整個宇宙都是通用的——就像宇宙版的羅塞塔石碑，是跨文明溝通的終極“暗號”。

氫自旋翻轉，發射出21cm電磁波

Credit：SKA Organization

為什么21厘米輻射是宇宙通訊神器？

首先，它能穿透星際塵埃。宇宙其實很“臟”，到處是遮擋普通光波的塵埃云，而21厘米波長的電磁波卻像VIP一樣，不受影響，能直接穿越障礙，把信號傳到極遠的地方。

NASA在1970年代發射的“先驅者”號探測器上，就特意帶了一塊金屬銘牌，上面刻了氫自旋翻轉的示意圖。而銘牌上所有其他測量數據（包括人類的身高）都是以21厘米為基準的。希望外星人能認出這個物理現象，并用它來解讀我們的信息。

“先驅者”號探測器上的金屬銘牌

如果哪天，我們真的收到信號……

想象一下，某天地球上的天文學家突然探測到一股異常的21厘米輻射。它不是隨機的，也不是來自普通的氫云，而是有方向性的，像是刻意發送的信號。那很可能就是某個外星文明在跟我們打招呼——“喂，地球人，你們好啊！”

用21厘米輻射來聯系外星人，是基于宇宙中最基本的物理規律。誰知道呢？也許有一天，我們真的收到那個信號，那就意味著在宇宙的某個角落，另一種智慧生物也破解了同樣的星際通訊密碼。

所以，別眨眼——或者更準確地說，盯緊你的射電望遠鏡。下一個改變人類歷史的大發現，可能就在一次自旋翻轉之間！

Cedit: Science Picture Co. / Getty Images

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『天文濕刻』 牧夫出品

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科學家已經發現了數千顆太陽系外行星。那么，外星人都去哪兒了？

Image credit: Getty Images / Anton Petrus

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