外星文明是否已造出宇宙加速器？

先进的外星文明是否已经利用黑洞建造了宇宙级别的粒子加速器，来研究普朗克能量（宇宙中的最高能量，约为1028电子伏特）级别的物理学？如果这种宇宙加速器潜藏在宇宙的一个角落里，我们是否能在地球上检测到？

美国普林斯顿高等研究院的布莱恩·莱琪对此进行了研究，发现如果这种加速器存在的话，它会产生1024电子伏特级别的中微子，并可以在地球上被检测到。基于这种思路，莱琪建议搜寻外星文明的天文学家们应该去寻找这种超高能量的粒子。

超级宇宙加速器

一个十分合理的假设是，先进的外星文明与人类一样对物理学有着极大的研究热情。他们建造的加速器有能力达到普朗克级别，而在1012电子伏特到普朗克能量之间，传统的物理学还无法预言出这里会有什么样的粒子。不过在这个范围内，引力的量子效应将会变得十分显著，这将有助于把广义相对论和量子力学结合起来。

很显然，这种加速器会十分庞大，如果要用电场来加速粒子的话，那么仪器的半径至少得有太阳半径的10倍；如果用磁场来加速的话，可能会略小一些。至于建造加速器的材料，普通的物质可能无法承受如此强的电磁场。不过，在一个黑洞附近的空间里，可稳定存在如此之高的能量，使用一定的技术，在黑洞附近建造一个宇宙加速器，应该是最佳的建造方案。

而外星物理学家面对的主要问题是，能量要是达到普朗克能量级别的话，那么产生的引力效应会极为强大，其加速器会有坍缩成黑洞的危险。当然以外星物理学家的智慧，他们应该会克服这个问题，因为从原则上来说，达到普朗克能量是完全可行的，虽然极为困难。

巨大的污染

建造出达到普朗克级别的加速器，只是完成了一半的任务。莱琪发现，加速器里大部分对撞结果将是毫无价值的。在普朗克级别物理学中，要想得到有效的数据，这种加速器的对撞效率大约得是欧洲的大型强子对撞机的1024倍。总之，这种检测普朗克尺度（空间的最小尺度，10-35厘米）下事件的加速器存在着极大的浪费现象，会产生大量“污染”。

大部分污染物将是具有极高能量的粒子，原则上说它们都有可能抵达地球。当然，就像地球上的加速器要安装隔离设备一样，外星建设者可能会给宇宙加速器安装隔离设备来隔离有害的辐射。莱琪认为，只有中微子这样很难被隔离却又无害的粒子才能逃离出来，并最终抵达地球。

这些中微子所具有的能量将比人类目前在地球上检测到的中微子的最大能量，要高出10亿多倍，甚至更多。所以，这样的粒子将会很好检测，因为它们很容易与普通物质发生反应。比如说，这种中微子穿过地球的海洋时，它们会与水分子发生反应并产生另一种粒子。海洋可能对于物理学家来说过于浑浊，很难检测到新的粒子诞生时释放的光，不过它会产生声音。因此莱琪建议，可以在水下建立一个由水听器构成的网络，来聆听中微子的声音。不过，产生这种声音的概率十分低，他认为至少要部署10万个水听器才能有机会聆听到中微子。

用月球来探测

还有另一种看似不合理但却很简单的方法，那就是把月球当作检测中微子的仪器。事实上，这种“中微子-月球”实验正在进行中。天文学家只需将地面的射电望远镜对准月球，来检测是否有高能中微子撞到月球表面即可。

但即使检测到1024电子伏特级别的中微子，也不能直接就认为发现了外星文明建造的宇宙加速器，它们也可能是宇宙弦的衰变产生（宇宙弦是宇宙大爆炸后留下的一种时空结构，类似水结成冰时产生的裂缝）。当然，即使是其他原因产生的，检测到这种高能中微子也将是物理学中的重大发现。

英国物理学家保罗·戴维斯却对寻找宇宙加速器的希望泼了点冷水。他认为，外星物理学家一旦把实验做完了，就没有必要继续运行宇宙加速器了。所以除非宇宙中有很多这样的设备不停地建造出来并运行，否则宇宙加速器只能产生短暂的中微子脉冲，这很难被我们探测到。

还有一个疑惑，除了单纯的对物理学的热情以外，还会有什么其他的原因使得外星文明决定花费很多精力去建造宇宙加速器呢？戴维斯推测，他们可能想制造一个新的宇宙，或其他奇异的时空结构。他认为，外星文明可能预感到了宇宙级别的危机，所以不得不这样做。但这是什么样的危机，戴维斯还无法猜测。毕竟，这种外星文明可能比我们先进上百万倍，他们所知晓的危机我们人类目前还很难猜测到。