在人類探索宇宙的過程中,總是伴隨著各式各樣的曲折,在有些時候,甚至還會出現(xiàn)令人哭笑不得的事情,一個典型的例子就是,有一種科學(xué)家研究了17年的“外星信號”,相關(guān)的論文也發(fā)了一堆,結(jié)果發(fā)現(xiàn)信號來自微波爐,你說這該哭還是該笑?下面我們就來看看這具體是怎么回事。
話說在1998年的時候,澳大利亞帕克斯天文臺的射電望遠鏡,探測到了一個神秘的無線電脈沖信號,根據(jù)科學(xué)家的分析,這個信號極為短暫,并且似乎具備了“色散延遲”現(xiàn)象。
簡單來講,宇宙空間廣泛存在著稀薄的等離子體介質(zhì),當無線電波在其中傳播時,會與這些介質(zhì)發(fā)生相互作用。
在此過程中,頻率越高的電波,其在介質(zhì)中的傳播速度越快,所以一個源自宇宙深處的無線電脈沖信號,在抵達地球時,其高頻部分就會較為“領(lǐng)先”于低頻部分,進而形成一個可測量的延遲,這就被稱為“色散延遲”。
也正因為如此,在天文學(xué)領(lǐng)域,“色散延遲”是判斷無線電信號是否來自地球之外的重要依據(jù),所以科學(xué)家最初認為,這應(yīng)該是一個來自地球之外的“外星信號”,在此之后,科學(xué)家還根據(jù)其“色散延遲”的時間差,估算出其信號源來自銀河系之外的宇宙深空。
引人注目的是,在此之后不久,帕克斯天文臺又探測到了一個幾乎一模一樣的信號,于是這種信號象就引發(fā)了高度關(guān)注,科學(xué)家甚至還給它起了個名字——“佩里頓”(Perytons)。
在接下來的日子里,“佩里頓”仍然在繼續(xù)傳來,它就像一個幽靈,在帕克斯天文臺的數(shù)據(jù)中時隱時現(xiàn),從1998年至2015年,它共計出現(xiàn)了46次,而在這17年的時間里,科學(xué)家也投入了大量的精力,對其進行深入的研究和分析,相關(guān)的論文發(fā)了一堆,提出了各式各樣的解釋。
而隨著探測數(shù)據(jù)的積累,一些線索開始動搖“佩里頓”來自宇宙深空的理論根基,其中一個關(guān)鍵線索來源于帕克斯天文臺的射電望遠鏡的設(shè)計,該望遠鏡上安裝了一個多波束接收機,它由13個獨立的波束接收器組成,如同昆蟲的復(fù)眼,它們指向了天空中13個略微不同的方向,從而提高了巡天效率。
然而探測數(shù)據(jù)表明,所有的“佩里頓”信號,無一例外地同時出現(xiàn)在了全部13個波束中,且強度幾乎一致,所以科學(xué)家認為,這種“全向性”的特征,強烈暗示其信號源并非位于遙遠的宇宙深空,因為如果信號源距離望遠鏡足夠遠,其電波就會近似于平行波,不可能均勻地覆蓋所有指向不同方向的波束。
所以在接下的研究中,科學(xué)家將“佩里頓”的信號源從“宇宙深空”轉(zhuǎn)變成了“地球本地”,并開始系統(tǒng)性地排查地球上的潛在干擾源,而2014年的一項研究更是指出,“佩里頓”的信號源應(yīng)該就在帕克斯天文臺附近5公里的范圍之內(nèi)。
為了找出“佩里頓”的信號源,帕克斯天文臺在2015年初進行了一次“裝備升級”,他們安裝了一套靈敏的無線電信號監(jiān)測儀器,這套設(shè)備相當給力,它能每12分鐘就對周圍環(huán)境進行一次360度的無死角掃描,并且每10秒鐘就記錄一次詳細的頻譜數(shù)據(jù),監(jiān)控范圍覆蓋了402MHz到3GHz的廣闊頻段。
新設(shè)備“上崗”沒多久就立了大功,它分別于2015年1月19日、22日和23日,監(jiān)測到了三次“佩里頓”信號。由于監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示這些信號的頻率集中在2.3至2.5GHz之間,因此科學(xué)家很快就將其與微波爐聯(lián)系起來——因為這正是微波爐使用的微波范圍。
實際上,帕克斯天文臺的休息室,確實有兩臺上了年紀的微波爐,它們通常被人們用于熱午餐,所以這兩臺微波爐就成了“重點嫌疑對象”。
于是科學(xué)家們就開始了一項嚴謹?shù)膶嶒灐K麄兡弥槐磸?fù)地用休息室的微波爐加熱,同時密切關(guān)注望遠鏡和監(jiān)測器的數(shù)據(jù)。一開始,一切正常,無論微波爐如何運轉(zhuǎn),都沒有產(chǎn)生任何類似“佩里頓”的信號。這讓大家很困惑,難道猜錯了?
不過一個小小的舉動,意外地觸發(fā)了真相:一位研究人員在微波爐還沒有完成預(yù)設(shè)的加熱程序、倒計時還沒有結(jié)束時,就提前打開了爐門,而就在爐門被拉開的那一瞬間,望遠鏡和監(jiān)測器的數(shù)據(jù)都顯示出了一個完美的“佩里頓”信號。
謎底終于揭曉了,困擾了科學(xué)家十幾年的神秘“外星信號”,其實是來自有些人在熱午餐時,因為心急而提前打開微波爐門所產(chǎn)生的電磁泄漏。那么,這其中的原理是什么呢?我們接著看。
簡單來講,微波爐的磁控管用于產(chǎn)生微波,在正常工作流程中,加熱程序結(jié)束后,磁控管會先平穩(wěn)地停止振蕩,之后電源才會完全切斷,在這種情況下,就不存在電磁泄漏。
但是,當爐門被提前打開時,雖然安全機制會強制切斷磁控管的電源,但這種突然的、非正常關(guān)機過程,卻會導(dǎo)致磁控管的振蕩狀態(tài)在爐門打開的瞬間仍在工作,進而向外泄漏出一個短暫的無線電脈沖信號(微波屬于無線電波)。
而在這個時候,假如帕克斯天文臺的射電望遠鏡正好旋轉(zhuǎn)到特定的角度,就可以接收到這個信號,于是“佩里頓”信號就出現(xiàn)了。
至于這種信號的“色散延遲”,則是磁控管在非正常關(guān)機的過程中,其振蕩頻率本身發(fā)生了快速變化所致,也就是說,這是一種源于設(shè)備本身的物理過程,只不過它的特征恰好與天體物理信號的傳播效應(yīng)相似。
研究了17年“外星信號”,論文發(fā)了一堆,結(jié)果發(fā)現(xiàn)信號來自微波爐。可以想象的是,在確定這個結(jié)果之后,參與“佩里頓”研究的科學(xué)家們一時之間都不知道該哭還是該笑。
不過在2015年4月,嚴謹?shù)目茖W(xué)家們還是發(fā)表了一篇標題為“確定帕克斯射電望遠鏡的佩里頓來源”的論文(如上圖所示),詳細闡述了這種信號的成因,在此之后,所有與之相關(guān)的研究也就停止了。
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