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如何用你的电脑寻找外星人?方法就在这里!

 人阅读 | 作者yiyi | 时间:2023-12-13 09:53

出品:科普中国

制作:房庚雨

监制:中国科学院计算机网络信息中心

图一 电影《超时空接触》剧照,女主角Ellie是一名从事SETI项目的科学家

“我们在宇宙中真的是孤独的吗?”在浩瀚的星空下,相信每一个人都会产生这样的疑问。当然过不了几秒,这个问题就会被抛在脑后,毕竟“外星人”在大多数人眼里仍然是科幻的近义词。但是在学术界,还真有一群科学家,他们顶着巨大的争议,采用科学的手段,开展细致的研究,年复一年地搜寻着宇宙中智能生命存在的迹象。而对于每一个普通人来说,只要你拥有电脑,就可以参与到这项研究中来。

幻想与科学的边界

图二 十九世纪流行的“火星运河”,事实证明它是错觉与想象结合的产物

“Wow!”是一个非常强的信号,它随着时间逐渐增强,到达波峰后又开始减弱消失。整个持续的时间为37妙,而这正是“大耳朵”对一个观测目标的扫描时间。因此基本上可以断定“Wow!”并不是来自地面的干扰。至于它是否和地外的智能生命有关,还需要进一步验证,可惜的是人们再也没有接收到同样的信号。

图五 口径达到305m的阿雷西博望远镜

上个世纪七十年代,NASA开始关注SETI项目,这无疑对SETI的发展起到了巨大的推动作用。 1992年,在NASA的资助下开展了两个SETI项目,其中一个是使用当时世界上口径最大的射电望远镜——阿雷西博(Arecibo)进行观测。

但是从诞生之日起,SETI就没有摆脱过人们对它的质疑。毕竟“花纳税人的钱去找E.T.”听起来实在是太荒唐了。仅仅一年后,NASA就迫于联邦政府的压力停止了项目。幸而先前的投入并没有白费,SETI研究所、行星协会等民间组织先后建立。他们接手了NASA的研究成果,并在此基础上发展出了新一代的SETI项目,包括凤凰计划(Project Phoenix)、BETA计划、SERENDIP计划等。目前SETI项目正在获得越来越多的来自社会的支持,正在开展的艾伦望远镜阵(ATA)、突破聆听计划(Breakthrough Listen)都是直接受到私人捐助而建成的。

SETI,期待你的加入

随着技术手段的进步和SETI计划规模的扩大,庞大的数据量逐渐成为一个问题。最初的“大耳朵”射电望远镜只能同时扫描50个通道,而1992年JPL所使用的望远镜就已经可以同时对320MHz的带宽进行扫描,并把他们分解成1600万个通道。要在这茫茫的信号中寻找智能的痕迹堪比大海捞针,势必会产生可怕的运算量。只有超级计算机才可以处理这个级别的数据,但是对于SETI这样“非主流”的项目,申请使用时间又谈何容易。

图六 SETI@home的Logo

好在个人电脑的计算能力也随着技术不断进步,对于一般人的使用来说已经是绰绰有余的了。1992年,两位伯克利大学的学者大卫·安德森(David Anderson)和丹·沃西默(Dan Werthimer)提出,可以利用个人电脑的空余时间来解决SETI的运算问题,这就是著名的SETI@home。

该项目运用的是分布式计算技术,简单的来说,就是先将射电望远镜的观测数据切分成一个个数据包,然后将它们分发到安装相应客户端的电脑上,使用电脑的空闲时间进行计算。数据信息和分析会以屏幕保护的形式显示出来,而计算的结果会被反馈到数据的发出者手里。

SETI@home的效果是超过设计者的预期的,在上线的第一年就吸引了两百多万来自全球的参与者。2013年,SETI的浮点运算速度达到了668万亿次每秒,相当于当时运算速度最快的超级计算机天河2号的1/50。SETI@home的成功同样证实了分布式计算的可行性。2003年,伯克利大学开始启用BOINC(Berkeley Open Infrastructure for Network Computing)平台。除了SETI之外,这个平台还包含数学、医学、物理学、天文学等各个方面的项目,参与者可以根据自己的兴趣进行选择。

SETI@home的安装方法

目前中文网络上已经有很多关于SETI@home的安装攻略了,本文仅介绍一个比较简单的方法。如果你在安装和运行软件中遇到问题,可以访问“中国分布式计算总站”等网站寻求帮助。此外,SETI@home的原始数据也是开放的,可供具有大数据、机器学习等相关研究背景的人直接使用。

1、打开BOINC官网https://boinc.berkeley.edu/,找到下载选项,将安装文件下载到电脑上。

图七 BOINC官网首页

2、开始安装软件,选择SETI项目。

图八

3、填写个人信息,创建账号。系统会根据你的贡献计算积分,并建立全球的排行榜。

图九

4、运行程序,在为SETI做出贡献的同时,拥有一款最炫酷的屏保。

图十 SETI@home屏幕保护效果截图

*图八到十来自

SETI@home Millions together, searching for a signal from the stars

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