地球是一个相当独特的地方。由于它位于宜居带，我们所知的生命得以在这个星球上生长和繁荣。然而，在我们短暂探索周围宇宙以寻找生命存在的迹象的过程中，我们始终一无所获。
天体生物学家关注的是宇宙中生命的起源和扩散，而由于地球是我们唯一知道生命出现过的地方，所以地球及其特征迄今为止一直指导着我们试图发现除了我们家园之外的其他地方潜伏的生命。通过预测未来1000年地球可能的样子，研究人员或许能够精确定位宇宙中可能存在的生命迹象。
寻找智慧生命的分子证据
天体生物学家寻找其他世界生命的一种方法是寻找生物特征。这些是生命系统的分子或化学副产品。例如，如果我们探测到一颗遥远行星大气层中的氧气，我们可能会怀疑某些生命过程可能是其来源，因为生命充满了地球的大气层。
生物特征方法的一个问题是，某些未知的非生命过程可能导致我们检测到的任何化学“生物特征”。因此，除了其他原因，发现更明确的东西，例如先进文明技术的信号，也一直受到关注。
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寻找外星技术的迹象
尽管这可能触及一些人所谓的科幻领域，但对“技术特征”的搜索考察了技术智慧的迹象可能等待研究人员发现的可能性。由于地球是我们已知唯一出现此类技术的宇宙中的地方，因此我们星球的历史和轨迹是我们推测外星技术应寻找何物的最佳指南。
像Ravi Kopparapu（NASA戈达德太空飞行中心的一名行星科学家）这样的研究人员一直对观察现在的地球并想象它未来的样子感兴趣，以帮助我们了解当我们用望远镜对准遥远的生命行星时，应该期待什么样的观测。
“从太空观察现在的地球有助于我们理解一个宜居的（并且有生命的）行星如何维持生命，”Kopparapu说。
“发表了几篇论文，其中使用了地球观测卫星的数据来评估潜在系外地球的生物特征的可探测性。因此，从太空观察现在的地球或评估未来的地球情景，可以为通过遥感探测先进文明提供见解，”他解释道。
如果某个遥远的文明将其生命探测天文台——我们假设它具有与我们自身相似的能力——指向现在，甚至未来地球，那么任何这样的“技术特征”会暴露我们的存在吗？
科学家如何利用无线电信号寻找生命
研究人员扫描星星以寻找技术智慧迹象的最著名方法之一是使用射电望远镜。我们自己通信目的的无线电信号正在泄漏到太空，任何监听的人都有可能窃听我们的对话。从这个意义上说，我们有点像餐厅里那个吵闹的桌子，其他的星系客人都在倾听。
“我们有电磁频谱，从紫外线到射电观测。许多人熟悉射电技术搜索，即搜寻地外文明（SETI），这项工作已经持续了几十年。智慧本身是无法探测的，但智慧的表现是技术，而这我们可以通过我们的仪器和工具来潜在地探测，”Kopparapu说。
除了搜寻技术特征的射电搜索之外，像詹姆斯·韦伯太空望远镜这样的现有望远镜以及像宜居世界天文台这样的未来望远镜能够观测到工业污染物。这包括燃烧化石燃料产生的氯氟烃和二氧化氮。
无线电泄漏和工业污染物是我们目前技术知识水平下人类文明产生的技术特征，但也有可能，事实上很可能，如果我们 ever 意识到另一个文明的存在，它将处于其技术发展轨迹的不同阶段。因此，值得考虑人类的未来走向何方，以及这是否会产生新的技术特征来指向我们的存在或让我们对宇宙隐形。
理解卡尔达肖夫等级及其局限性
在关于技术发展及其如何影响宇宙中可探测智慧迹象的典型讨论中，研究人员经常引用卡尔达肖夫等级。这是一种基于文明能够利用多少能量来描述文明及其技术的方法。I型卡尔达肖夫文明可以利用其母星接收到的全部太阳能，II型文明可以利用其母星输出的全部太阳能，而III型文明则可以利用其整个星系的能量。
然而，Kopparapu对使用该等级来追踪文明的发展及其可能产生的技术（以及因此的技术特征）持谨慎态度。
“我们最近发表了一篇论文，讨论了基于能源论证的卡尔达肖夫型文明的必要性，”Kopparapu说。
“我们的结论是，即使人口显著增长，人类文明的能源需求也将远低于卡尔达肖夫I型文明或戴森球/蜂群（利用恒星能量）的能量阈值，”他继续说道。
外星观察者可能会如何看待地球？
人类社会可能走向各种不同的轨迹，尤其是在1000年的时间尺度上（考虑到技术发展的速度）。每种情景下，外部观察者可能会看到完全不同的景象。Kopparapu最近合著了一篇论文，探讨了人类未来的不同情景以及这些情景如何转化为对地球的远程观测。
“我们在论文中讨论了一些情景。它们从后经济稀缺的黄金时代，人类定居月球、火星及更远的地方进行太空探索（类似于‘星际迷航’的世界），到专制权力统治地球、破坏生物圈并增加技术圈（可能更像艾萨克·阿西莫夫《基地》系列中的‘特兰托’）的大型城市景观的黯淡情景，”他解释道。
“存在中间情景，即我们度过技术顶峰时期，并与生物圈和谐共处。在我看来，正是这种情况，会让外星观察者难以察觉人类在地球上的存在，”他补充道。
在我们寻找宇宙中的生命，甚至是有足够智慧产生自己技术的生命时，我们无法保证它会与我们在地球上熟悉的生命有任何相似之处，这就是为什么生命探测工作如此困难。人们也常常认为，宇宙中出现的任何智慧文明都会经历由其能源需求定义的开发阶段（这可能源于我们自己社会快速的发展）。
然而，在考虑我们自身物种的未来及其与我们星球的关系时，没有哪种未来是确定的。因此，当我们考虑我们探测生命，甚至高度智慧生命的能力时，Kopparapu的工作强调，我们必须对各种可能情景持开放态度。如果我们不这样做，那么我们宇宙孤独的答案可能会从我们身边溜走。
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文章来源
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NASA。什么是生物特征？
NASA。寻找智慧生命迹象：技术特征
NASA戈达德太空飞行中心行星科学家。Ravi Kopparapu
《皇家天文学会月报》。从选定的附近恒星系统中观测到的地球移动基站无线电泄漏模拟
宜居世界天文台。推进宜居世界天文台概念
arXiv:2405.04560。太阳能电池板作为技术特征的可探测性
arXiv:2409.00067。地球技术圈的预测。I.情景建模、世界构建和可远程探测的技术特征概述
