天文學(xué)家們想到了一個(gè)非常巧妙的方法,他們把這個(gè)方法稱為“天體測(cè)量法”。要理解這個(gè)方法的原理,我必須先要給大家普及一點(diǎn)基本的物理知識(shí)。當(dāng)一顆行星繞著恒星公轉(zhuǎn)的時(shí)候,粗略地看上去,就是恒星不動(dòng),行星繞著轉(zhuǎn)。但如果我們精確一點(diǎn)計(jì)算,就會(huì)發(fā)現(xiàn),恒星并不是完全不動(dòng)的。實(shí)際上根據(jù)牛頓力學(xué)我們可以推算出,恒星和行星其實(shí)是圍繞著他們的共同質(zhì)量中心旋轉(zhuǎn),這個(gè)共同的質(zhì)量中心被稱為“質(zhì)心”。但往往行星的質(zhì)量相較恒星來(lái)說(shuō)非常小,比如我們地球的質(zhì)量只有太陽(yáng)的1/33萬(wàn),所以地日的質(zhì)心位于太陽(yáng)內(nèi)部。因此,盡管擺動(dòng)幅度非常之小,但從理論上來(lái)說(shuō),恒星是在“抖動(dòng)”的。換句話說(shuō),如果我們觀測(cè)到宇宙中的某顆恒星是在有規(guī)律地抖動(dòng),那除了有一顆行星在圍繞著它旋轉(zhuǎn)以外,找不出第二個(gè)合理的解釋。
但這個(gè)事情絕對(duì)就是一個(gè)知易行難的事情,說(shuō)說(shuō)是容易的,真想要觀察到恒星的抖動(dòng),那可真叫一個(gè)難。你要知道,我們的地球不但在自轉(zhuǎn),還在公轉(zhuǎn),也就是說(shuō)我們放在地面上的望遠(yuǎn)鏡相對(duì)于恒星來(lái)說(shuō),本身就是在不停地運(yùn)動(dòng)中的,在這種情況下我們要觀測(cè)到恒星的抖動(dòng)有多難,我打個(gè)比方你就知道。兒童樂(lè)園里面的那種叫“咖啡杯”的游樂(lè)項(xiàng)目玩過(guò)嗎?你坐在一個(gè)大“咖啡杯”里面,而這個(gè)咖啡杯又是放在一個(gè)大圓盤(pán)上,游戲啟動(dòng)后,整個(gè)大圓盤(pán)就會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái),不但大圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái),咖啡杯本身也開(kāi)始自轉(zhuǎn)起來(lái)。在這個(gè)情況下,你的任務(wù)是坐在咖啡杯里面觀察遠(yuǎn)在幾千米外的一盞小小的燈泡發(fā)出的微弱燈光,并且要能夠觀測(cè)出這個(gè)小燈泡在1毫米內(nèi)的輕微抖動(dòng)。如果有人向你宣布他成功的觀測(cè)到了這個(gè)小燈泡的抖動(dòng),我想恐怕你是不會(huì)那么輕易相信的吧。
但是,總會(huì)有人第一個(gè)吃螃蟹的。到了20世紀(jì)50年代晚期,第一個(gè)聲稱找到系外行星的人出現(xiàn)了,他的名字叫彼德·范,來(lái)自斯沃斯莫爾學(xué)院(一所位于美國(guó)費(fèi)城附近的叫斯沃斯莫爾的小鎮(zhèn)上的學(xué)校)。彼得聲稱發(fā)現(xiàn)了一顆繞著巴納德星公轉(zhuǎn)的行星,他說(shuō)他看到了這顆恒星有規(guī)律的抖動(dòng),證明這顆恒星邊上有一顆行星。但基于我前面闡述過(guò)的理由,相信彼得的人并不多,不過(guò)也沒(méi)法證明他是錯(cuò)誤的。直到今天,這件事也沒(méi)個(gè)最終結(jié)論,大家基本上都認(rèn)為不太靠譜。
雖然難度很高,但不管怎么說(shuō),天體測(cè)量法是個(gè)了不起的主意,它打開(kāi)了天文學(xué)家們的思路,找到了間接觀測(cè)行星的方法,并且奠定了以后尋找系外行星的各種方法的基礎(chǔ)。這時(shí)候離人類真正發(fā)現(xiàn)第一顆系外行星還有30多年的時(shí)間,這個(gè)話題我們要稍稍放一放,因?yàn)樵谶@30多年中還有很多激動(dòng)人心的事情值得一說(shuō)。
要找到太陽(yáng)系以外的智慧文明,我們首先就要找到太陽(yáng)系以外行星存在的證據(jù)。這看起來(lái)像是一個(gè)非常正確的邏輯,但是,真的必須這樣嗎?這是人類的一種思維定式,想要打破很難。但并不意味著不能打破,有一個(gè)叫做戴森的科學(xué)家率先打破了這種思維定式,他把人類尋找外星人的視線帶向了一個(gè)全新的角度。