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,甚至還會出現令人哭笑不得的事情,一個典型的例子就是,有一種科學家研究了17年的“外星信號”,相關的論文也發了一堆,結果發現信號來自微波爐。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,根據科學家的分析,這個信號極為短暫,并且似乎具備了“色散延遲”現象。 簡單來講,宇宙空間廣泛存在著稀薄的等離子體介質,當無線電波在其中傳播時,會與這些介質發生相互作用。 在此過程中,頻率越高的電波,其在介質中的傳播速度越快,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,在天文學領域,“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,所以科學家最初認為,這應該是一個來自地球之外的“外星信號”,在此之后,科學家還根據其“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了高度關注,科學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”仍然在繼續傳來,它就像一個幽靈,在帕克斯天文臺的數據中時隱時現,從1998年至2015年,它共計出現了46次,而在這17年的時間里,科學家也投入了大量的精力,對其進行深入的研究和分析,相關的論文發了一堆,提出了各式各樣的解釋。 而隨著探測數據的積累,一些線索開始動搖“佩里頓”來自宇宙深空的理論根基,其中一個關鍵線索來源于帕克斯天文臺的射電望遠鏡的設計,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。 然而探測數據表明,所有的“佩里頓”信號,無一例外地同時出現在了全部13個波束中,且強度幾乎一致,所以科學家認為,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,科學家將“佩里頓”的信號源從“宇宙深空”轉變成了“地球本地”,并開始系統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”的信號源應該就在帕克斯天文臺附近5公里的范圍之內。 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測儀器,這套設備相當給力,它能每12分鐘就對周圍環境進行一次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據,監控范圍覆蓋了402MHz到3GHz的廣闊頻段。 新設備“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,監測到了三次“佩里頓”信號。由于監測數據顯示這些信號的頻率主要集中在2.3至2.5GHz之間,因此科學家很快就將其與微波爐聯系起來——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”。 于是科學家們就開始了一項嚴謹的實驗。他們拿著一杯水,反復地用休息室的微波爐加熱,同時密切關注望遠鏡和監測器的數據。一開始,一切正常,無論微波爐如何運轉,都沒有產生任何類似“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,意外地觸發了真相:一位研究人員在微波爐還沒有完成預設的加熱程序、倒計時還沒有結束時,就提前打開了爐門,而就在爐門被拉開的那一瞬間,望遠鏡和監測器的數據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生微波,在正常工作流程中,加熱程序結束后,磁控管會先平穩地停止振蕩,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、非正常關機過程,卻會導致磁控管的振蕩狀態在爐門打開的瞬間仍在工作,進而向外泄露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”信號就出現了。 至于這種信號的“色散延遲”,則是磁控管在非正常關機的過程中,其振蕩頻率本身發生了快速變化所致,也就是說,這是一種源于設備本身的物理過程,只不過它的特征恰好與天體物理信號的傳播效應相似。 研究了17年“外星信號”,論文發了一堆,結果發現信號來自微波爐。可以想象的是,在確定這個結果之后,參與“佩里頓”研究的科學家們一時之間都不知道該哭還是該笑。 不過在2015年4月,嚴謹的科學家們還是發表了一篇標題為“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,所有與之相關的研究也就停止了。 |
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