第一章　宇宙侦察兵

早在我们知道这个物体的存在之前，它就已经踏上了前往太阳系的道路。它来自织女星，和我们只有约25光年的距离。2017年9月6日，它穿过了我们的轨道平面，也就是太阳系中所有行星围绕太阳转动的平面。但这个物体极端的双曲线轨迹决定了它只会短暂造访，而不会在太阳系中停留。

2017年9月9日，该访客到达了近日点，即它所在的轨道上最接近太阳的那一个点。然后，它开始离开太阳系。它和太阳的相对速度接近每小时58,900英里[1]，这个速度对逃出太阳的引力控制来说绰绰有余。它在9月29日左右飞过金星轨道，在10月7日左右飞过地球轨道，之后迅速飞向飞马座和更远的黑暗中。

当这个物体快速飞回星际空间时，人类还不知道它已经来过太阳系了。因为不知道它曾经来过，我们没有给它命名。即使有别的什么人或东西曾经为它命名，我们也不知道那名字是什么。

只有在它和我们擦身而过之后，地球上的天文学家才瞥见了这位已经离去的客人。我们给这个物体取了几个正式的名字，最后定为1I/2017 U1。然而地球上的科学界和公众记住的会是它的简称：奥陌陌（‘Oumuamua）。这个名字源于夏威夷语，因为发现这个物体的望远镜就位于夏威夷。

夏威夷群岛是太平洋上的瑰宝，吸引着来自世界各地的游客。而对天文学家来说，这片岛屿还有着风景之外的吸引力：那里坐落着一些世界上最为精细复杂的望远镜，代表了人类目前最先进的技术。

在夏威夷的尖端望远镜中，有几台构成了“全景巡天望远镜和快速反应系统”（Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System），简称“泛星计划”（Pan-STARRS）。这个由望远镜和高精度相机组成的网络位于哈莱阿卡拉山顶的一座天文台上。哈莱阿卡拉山是一座休眠火山，占了毛伊岛的大部分土地。其中一架望远镜泛星计划1号（Pan STARRS1）内安置了地球上清晰度最高的相机。自启用以来，这套系统已经发现了我们在太阳系中找到的大部分近地彗星和小行星。泛星计划还做出了另一个杰出的贡献——它收集的数据最早为我们证明了奥陌陌的存在。

10月19日，哈莱阿卡拉天文台的天文学家罗伯特·韦里克（Robert Weryk）在泛星计划望远镜收集的数据中发现了奥陌陌的身影。图像显示，有一个光点正疾速飞过天空，其速度之快足以摆脱太阳的引力。消息一传出，天文学界很快就达成一致，认为韦里克首次在太阳系中发现了星际物体。但是等我们给这个物体起好名字时，它距地球已有超2000万英里，大约是月地距离的85倍，而且它还在快速朝更远处飞去。

它在造访我们这个星球时还是一个陌生来客，但在离开时已经远不止如此了。这个被我们命名的物体给我们留下了一大堆未解之谜，将充分吸引科学家进行考察，并引发全世界的想象。

在夏威夷语中，“奥陌陌”大致可以翻译为“侦察兵”。不过在宣布该物体的正式名字时，国际天文学联合会却给了奥陌陌一个略微不同的身份，说它是“率先从远方抵达的信使”。无论是侦察兵还是信使，都清楚地表明了这个物体第一个到来，且还有后来者。

最终，媒体使用了“离奇”“神秘”“古怪”等字眼来形容奥陌陌。但是和什么相比呢？简而言之，说这个侦察兵离奇、神秘和古怪，是和之前我们发现的所有其他彗星及小行星相比。

实际上，我们甚至无法确切指出这个侦察兵到底是彗星还是小行星。

这并不是说我们没有比较的对象。我们每年会发现数以千计的小行星（在太空中飞驰的干燥岩石），太阳系中的冰冻彗星更是超过了我们仪器的计数范围。

但是星际访客却比彗星或小行星都要罕见得多。事实上，在发现奥陌陌之前，我们还从来没有见过太阳系中出现外来物体。

不过这种差异很快就消失了。发现奥陌陌之后不久，我们又发现了一个星际物体。在将来，我们可能还会发现更多这样的天体，特别是薇拉·C.鲁宾天文台的时空遗产调查计划（Legacy Survey of Space and Time，LSST）即将启动。而且从某个方面来说，甚至在还没见到这些访客之前，我们就已经期待着它们的到来。据统计显示，虽然穿过地球轨道平面的星际物体要比太阳系内产生的物体少了几个数量级，但它们本身并非稀罕之物。简而言之，稀有星际物体偶尔会进入太阳系的想法虽然奇妙，但并不神秘。起初，关于奥陌陌的那些基本事实也只是让我们有些惊奇而已。在夏威夷大学天文研究所于2017年10月26日宣布发现奥陌陌后不久，全世界的科学家就查看了相关人员收集到的最基础的数据，并就大部分基本事实达成了一致，其中包括奥陌陌的轨迹、速度和大概尺寸（它的直径小于1/4英里）。这些早期发现的细节表明，除了来自我们的星系之外这一点，奥陌陌并没有任何不寻常的地方。

然而没过多久，筛选收集数据的科学家就发现了奥陌陌的独特之处。他们抓住了一些细节，很快就让我们开始质疑之前的假设，即奥陌陌虽然来自星际空间，却只是一颗平常的彗星或小行星。实际上，在它被发现之后仅过了几周，也就是2017年11月中旬，负责命名太空中新发现天体的国际天文学联合会第三次修改了奥陌陌的名字，这也是最后一次修改。起初国际天文学联合会命名它为“C/2017 U1”，其中C表示彗星（comet）。接着又改成了“A/2017 U1”，其中A表示小行星（asteroid）。最终该联合会宣布命名它为“1I/2017 U1”，其中I表示“星际”（interstellar）。到这时，奥陌陌来自星际空间这一点已经成为研究者们少有的共识之一。

科学家必须跟随证据的指示，老话就是这么说的。跟随证据体现了人的谦卑，也能使你摆脱先入之见，免得自己的观察和洞见受偏见蒙蔽。长大成人基本也是这个道理，对于“成人”，一个很好的定义可能是：“在这一时刻，你已经积累了充足的经验，可以使你的模型在预测方面有着高成功率。”这个定义或许不能用来教导你年幼的孩子，但我还是觉得它有自己的优点。

在实践中，跟随证据意味着我们应该允许自己犯错。要放下偏见。要挥起奥卡姆剃刀，找出最简单的解释。要愿意抛弃那些无效的模型，要知道其中一些必然会失效，因为它们会与我们对事实和自然法则的不完全理解发生冲突。

宇宙中显然是有生命的，我们的存在就证明了这一点。因此，当我们想知道宇宙中可能存在（或曾经可能存在）的其他智慧生命会有哪些行为和意图时，不妨参照我们自己提供的数据集。这个数据集庞大无比而令人信服，时而给人启迪，时而又发人深省。作为人类唯一深入研究过的有意识的生命，我们自身很可能蕴藏着大量线索，以了解宇宙中所有其他有知觉生命的行为，不管是过去、现在，还是未来。

作为物理学家，有一件事使我很受触动：在这个小小又特别的星球上，影响我们存在的物理定律竟是如此普遍。当我眺望宇宙，我不禁对它的秩序生出敬畏。同样使我敬畏的是，我们在地球上发现的自然法则，到了宇宙边缘似乎也同样适用。在很长一段时间里——早在奥陌陌到来之前，我的心中就萌生了一个推论：既然自然法则是普遍的，那么如果别的地方也有智慧生命，应该也有一些生物发现了这些普遍法则，热切地跟随证据的指引，兴奋地提出理论、收集数据，并对理论进行检验、修正、再检验。最后，和人类一样，到茫茫宇宙中去探索。

我们的文明已经向星际空间发射了5个人造物体：“旅行者1号”（Voyager 1）和“旅行者2号”（Voyager 2）、“先驱者10号”（Pioneer 10）和“先驱者11号”（Pioneer 11），还有“新视野号”（New Horizons）探测器。单这一点就显示了我们到远方探险的无限潜能。我们那些遥远祖先的行为也显示了这一点。数千年来，人类已经到达了这个行星最遥远的地方，他们或是为了追求另一种生活，或是为了追求更好的生活，抑或只是为了寻找些什么；他们的远行常常伴随惊人的不确定性，谁也不知道他们会找到什么，或者还能不能回来。随着时间的推移，人类对远行的确定性大大增加——宇航员在1969年登上了月球并且返回，但这类任务的风险仍然存在。保障宇航员安全的并不是登月舱的舱壁——大约只有一张纸那么薄，而是建造登月舱所依据的科学和工程技术。

如果群星之间还诞生了其他文明，那些生物难道不会像我们一样产生探索的冲动？难道不想冒险走出熟悉的世界，寻访未知的天地？根据人类的行为，它们有这样的想法并不会让人感到意外。事实上，它们或许早就习惯了浩瀚无垠的太空，在其中自由穿梭，就和我们今天在地球上随意往返差不多。过去我们的祖先使用“旅行”和“探险”之类的字眼，但对如今的我们来说，只是去某地度假罢了。

2017年7月，我和妻子奥弗里特及两个女儿克莉尔和洛特姆在夏威夷参观了一组令人印象深刻的望远镜。作为哈佛大学天文学系的系主任，我受邀去夏威夷岛发表演讲，旨在告诉公众天文学的动人之处。当时正有人抗议，他们反对在休眠的冒纳凯阿火山顶上再建造一架大型望远镜。我欣然接受邀请，并趁这个机会参观了夏威夷的另外几座岛屿，其中就包括坐落着几架尖端望远镜的毛伊岛。

我的演讲主题是宇宙的宜居性，还有未来几十年我们发现地外生命存在的证据的可能性。这类证据一旦真的被发现，就会迫使人类接受自己并不特殊的事实。当地报纸的头版报道了我这次演讲的标题——《要谦虚，地球人》（“Be Humble,Earthlings”），这一标题很好地概括了我的观点。

这次演讲之后不到一个月，奥陌陌就在不为地球人所知的情况下穿过了火星的轨道平面，而我的演讲场地距离“泛星计划1号”不过几英里远。这架望远镜是我在这次旅行中参观的其中一架，我觉得它堪称仪表生产技术的一个奇迹。三个月后，由泛星计划收集的数据就会引出奥陌陌的发现。

泛星计划的第一架望远镜“泛星计划1号”于2008年启用。往前50年，也就是1958年，哈莱阿卡拉山的顶部还建造过另一架望远镜，但它并不是用来观察群星的。当时的美国对苏联卫星十分恐惧，一心想要追踪它们。现在的泛星计划却另有目标，那就是发现有可能撞击地球的彗星和小行星。因此自2008年起，它变得越来越复杂精密。这十几年来还有更多望远镜加入了这个行列，最重要的一架是“泛星计划2号”，它在2014年全面投入使用。这个合称为“泛星计划”的望远镜阵列持续绘制着我们头顶的天空，为我们探测彗星、小行星、爆发的恒星，以及其他天文学现象。

简而言之，过去的那场冷战催生了一座天文台，它的结构如此复杂，技术如此丰富，以至于在几十年后的今天，在一座死火山顶部冷冽又清新的空气里，一个望远镜阵列中的一架复杂精细的设备发现了在我们头顶飞过的奥陌陌，而这架特别的望远镜才刚刚启用几年。

我们很容易对巧合的自我应验印象深刻，但所谓的巧合可能只是个错觉。在大半部人类历史上，人们都会求助于神秘主义或宗教来解释那些没有明确原因的事件。可在我看来，即使是在我们这个文明的幼年和青春期早期，人类也已经积累了大量的经验，使得他们的模型在预测现实方面有着越来越高的成功率。可以说，人类自有历史记载以来，就始终在缓慢地进入成年期。

事实上，生活中的大部分事件都是由多种原因引发的。寻常的事件如此（比如喝掉你面前的那碗汤），不寻常的事件亦然（比如万事万物的起源）。这个道理适用于个人（比如经人介绍后结婚，并生下两个热衷去夏威夷度假的女儿），也适用于世界（比如那年10月的11天里，我们的望远镜很可能发现了一个来自太阳系外的天体）。

那次休假之后，我和家人回到了我们位于马萨诸塞州波士顿的那座百年老屋。从许多方面看，这座老屋和我成长的以色列农场有很大不同。但是说到滋养我对自然的热爱，满足我和周围事物共同成长、共同生活的需要，这两处地方又并无不同。

一天傍晚，我到延伸至我家后院的森林里散步的时候，见证了一棵大树倾倒的过程。我先是听到一阵噼里啪啦的断裂声，接着就看到它倾斜倒塌。我发现这棵树的树干都空了，大部分躯体已经死去多年，到了那一天那一刻，它再也抵挡不住劲风的吹拂，终于倒下。我恰好在那里目睹了它的死亡——我见证了这条因果链的一环，却不能改变什么。

但如果条件更有利的话，我们的行为还是可以促成改变的。大约10年前，当我和家人刚刚搬到列克星敦的时候，我在院子里发现有一棵小树断了一根树枝。当地的一名园丁建议我剪掉这根即将掉落的树枝。可在仔细观察之后，我发现它和树木断裂处之间还连着活的纤维。我决定用绝缘胶带把它粘起来。今天它的枝头已经远远高过我的头顶，但那条绝缘胶带仍在与我眼睛齐平的高度。这棵树离我家很近，从窗口就能望见。我常把它指给我的两个女儿，提醒她们平凡的行为也能带来非凡的结果。

是因为对可能的结果饱含期待，人们才做出了某些最重要的决定。我用绝缘胶带固定我家附近的那根树枝这种行为对我而言不只是一种信念，还是一种经常重复的经历。

注释：

[1]1英里约合1.61千米。