Are there strangers in space?

原文

Lesson 43

Are there strangers in space?

What does the 'uniquely rational way' for us to communicate with other intelligent beings in space depend on?

We must conclude from the work of those who have studied the origin of life,

that given a planet only approximately like our own, life is almost certain to start.

Of all the planets in our solar system, we are now pretty certain the Earth is the only one on which life can survive.

Mars is too dry and poor in oxygen, Venus far too hot, and so is Mercury,

and the outer planets have temperatures near absolute zero and hydrogen-dominated atmospheres.

But other suns, start as the astronomers call them, are bound to have planets like our own, and as is the number of stars in the universe is so vast,

this possibility becomes virtual certainty.

There are one hundred thousand million starts in our own Milky Way alone,

and then there are three thousand million other milky ways or galaxies, in the universe.

so the number of stars that we know exist is now estimated at about 300 million million million.

Although perhaps only 1 percent of the life that has started somewhere will develop into highly complex and intelligent patterns,

so vast is the number of planets, that intelligent life is bound to be a natural part of the universe.

If then we are so certain that other intelligent life exists in the universe, why have we had no visitors from outer space yet?

First of all, they may have come to this planet of ours thousands or millions of years ago,

and found our then prevailing primitive state completely uninteresting to their own advanced knowledge.

Professor Ronald Bracewell, a leading American radio astronomer,

argued in Nature that such a superior civilization, on a visit to our own solar system,

may have left an automatic messenger behind to await the possible awakening of an advanced civilization.

Such a messenger, receiving our radio and television signals,

might well re-transmit them back to its home-planet,

although what impression any other civilization would thus get from us is best left unsaid.

But here we come up against the most difficult of all obstacles to contact with people on other planets

-- the astronomical distances which separate us.

As a reasonable guess, they might, on an average, be 100 light years away.

(A light year is the distance which light travels at 186, 000 miles per second in one year, namely 6 million million miles.)

Radio waves also travel at the speed of light,

and assuming such an automatic messenger picked up our first broadcasts of the 1920's,

the message to its home planet is barely halfway there.

Similarly, our own present primitive chemical rockets,

though good enough to orbit men, have no chance of transporting us to the nearest other star,

four light years away, let alone distances of tens or hundreds of light years.

Fortunately, there is a 'uniquely rational way' for us to communicate with other intelligent beings,

as Walter Sullivan has put it in his excellent book,

We Are not Alone.

This depends on the precise radio frequency of the 21-cm wavelength, or 1420 megacycles per second.

It is the natural frequency of emission of the hydrogen atoms in space and was discovered by us in 1951;

it must be known to any kind of radio astronomer in the universe.

Once the existence of this wave-length had been discovered,

it was not long before its use as the uniquely recognizable broadcasting frequency for interstellar communication was suggested.

Without something of this kind,

searching for intelligences on other planets would be like trying to meet a friend in London without a pre-arranged rendezvous

and absurdly wandering the streets in the hope of a chance encounter.

译文

第43课

太空中有外星人吗?

我们与太空中其他智慧生物进行交流的“独特且理性的方式”究竟取决于什么呢?

我们必须从那些研究生命起源的科学家们的研究成果中得出结论。

只要有一颗行星的条件与我们的地球大致相似,生命几乎必然会诞生。

在我们太阳系中的所有行星中,我们现在可以相当确定:地球是唯一一个适合生命生存的星球。

火星太干燥且氧气含量极低;金星的温度过高;水星的情况也是如此。

外行星的温度接近绝对零度,其大气层主要由氢气构成。

但是其他恒星(正如天文学家所称的那样)肯定也拥有像我们地球这样的行星,而且由于宇宙中的恒星数量如此庞大,

这种可能性几乎变成了必然的事实。

仅在我们自己的银河系中,就有一千亿颗恒星,

此外,宇宙中还有三十亿个类似的银河系或星系。

因此,目前已知的恒星数量估计约为3×10²³颗。

尽管在所有生命起源中,可能只有1%的生命会发展成高度复杂且具有智能的形态,

行星的数量如此之多,以至于智慧生命必定是宇宙中自然存在的一部分。

如果我们确信宇宙中存在其他智慧生命,那么为什么至今还没有来自外太空的访客呢?

首先,他们可能早在几千甚至几百万年前就来到了我们的这个星球上。

他们发现我们当时所处的原始状态,与他们自己所拥有的先进知识相比,完全毫无吸引力(或者说:他们认为我们的原始状态极其乏味、毫无价值)。

罗纳德·布雷斯韦尔教授是美国著名的射电天文学家。

在《自然》杂志上论证说,这样一个高度发达的文明在造访我们的太阳系时,

它可能留下了一种自动信息传递系统,等待着某个先进文明的觉醒。

这样的“信使”能够接收我们的无线电和电视信号。

很可能会将这些信息重新传回它的母星。

不过,其他文明对我们会有怎样的印象,最好还是不要去说了。

但在这里,我们遇到了与其它星球上的人类建立联系时所面临的最大障碍。

——那些将我们分隔开的天文距离。

作为一个合理的猜测,它们平均可能距离我们大约100光年。

(一光年是指光以每秒186,000英里的速度在一年内所行进的距离,即6万亿英里。)

无线电波的传播速度也与光速相同。

假设这样的自动通讯系统能够接收到我们20世纪20年代的首批广播信号的话……

那么这条信息传到它的母星才走了一半的路程。

同样地,我们目前使用的原始化学火箭,

虽然这些飞船的性能已经足够好,可以载人进入太空轨道,但它们根本无法将我们送到离我们最近的另一颗恒星。

而最近的恒星离我们也有4光年远,更不用说数十或数百光年的距离了。

幸运的是,我们有一种“独特而理性的方式”来与其他智慧生物进行交流。

正如沃尔特·沙利文在他那本出色的书中所说……

我们并不孤单。

这取决于21厘米波长的精确无线电频率,即每秒1420兆周。

这是太空中氢原子的自然辐射频率,由我们在1951年发现;

宇宙中任何射电天文学家都应该知道这个频率。

一旦这种波长的存在被确认,

人们很快便提出了将其作为星际通信的独特识别频率的想法。

如果没有这样的频率,

在其它行星上寻找智慧生命就如同在伦敦与朋友见面时没有事先约定,

只能荒唐地在街头游荡,希望能偶然碰上一样。

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词汇表

conclude

动词
英:/kənˈkluːd/
美:/kənˈkluːd/
定义
1. 得出结论 - To reach a decision or agreement about something based on evidence or reasoning.

例子: Scientists conclude that climate change is caused by human activity.

例子: From the data, we can conclude that the experiment was successful.

2. 结束 - To bring something to an end.

例子: The meeting will conclude at 5 PM.

例子: The story concludes with a surprising twist.

近义词
deduce: 强调从证据或前提中逻辑推断得出,较正式,常用于科学语境,而 'conclude' 更通用。
infer: 侧重于从间接证据中推断,常用于非正式场合,而 'conclude' 可能涉及更直接的决定。
determine: 强调通过调查或分析得出结果,更注重确定性,而 'conclude' 可能带有主观性。
反义词:
begin, start, assume
用法
常用于学术或正式语境中,表示基于证据得出结论,常搭配 'from' 如 'conclude from evidence';在非正式场合可用于结束活动。
形式:
复数形式: N/A (非名词), 过去式: concluded, 过去分词: concluded, 现在分词: concluding, 第三人称单数: concludes

关键句型 "Given that [clause], [main clause]"

定义

此句型用于表达一个假设条件及其结果,常以 given that 引导从句,表示“鉴于”或“假如”的前提条件。结构为:Given that + [从句] + , + [主句]。根据《剑桥英语语法》权威教材,这种句型属于条件状语从句的变体,用于科学或逻辑推理中,强调基于特定条件推断出的结论。它类似于 if 从句,但更正式,常用于学术文章。

例如,在文章中:“that given a planet only approximately like our own, life is almost certain to start.” 这句清晰地定义了条件和结果,帮助学习者理解因果关系。

用法

此句型主要用于正式场合,如科学讨论、报告或论证中,表示基于已知事实或假设的必然结果。规则:Given that 后跟一个完整的从句,通常是陈述事实或假设,然后主句表达推论。它的位置在语法体系中属于状语从句,与 if、when 等从句相关,但 given that 更强调已接受的事实,而非纯粹的假设。

横向比较:与 "If [clause], [main clause]" 相比,given that 更适合已知或公认的条件,语气更客观和正式。例如,"If it rains, we’ll stay home" 表达不确定性,而 "Given that it’s raining, we’ll stay home" 假设雨是既定事实。另外,与 "Assuming that" 类似,但 given that 更常用在科学语境中,建立联系可以帮助学生扩展到其他条件句,如 "Provided that",突出其在条件表达中的横向联系。

在实际应用中,它常出现在文章开头或中间增强逻辑流畅性。学生可以将其与并列句或复合句结合使用,以构建更复杂的论证。

注意事项

学生易犯的错误包括:将 given thatif 互换,导致语气不当,例如用 "If that given a planet..." 代替正确结构,显得不正式。另一个常见偏误是遗漏逗号或从句不完整,如 "Given that a planet life is certain",这会使句子 grammatically incorrect。纠正建议:总是确保从句完整,并练习在上下文中使用。提供具体例句:

错误示例:Given a planet like ours life starts.
正确示例:Given that a planet is like ours, life is almost certain to start.

此外,注意语调:在口语中,避免过度使用以免显得过于正式;书面语中,确保上下文支持这种假设性表达。

练习

一个原创的贴近实际场景的例子:在讨论环境问题时可以说:"Given that pollution levels are rising, we must take immediate action to protect the environment." 学生可以替换 [clause] 为 "global temperatures are increasing",并改变 [main clause] 为 "extreme weather events will become more common",这样练习能帮助他们在科学或日常讨论中灵活应用该句型,增强对条件和结果的理解。

通过这种替换,学生能模拟真实对话,如在课堂辩论中表达观点,逐步加深掌握。

额外内容

背景知识:这个句型源于英语中逻辑推理的传统,在17世纪的科学革命中开始流行,用于哲学和科学文本中,如牛顿的著作。对比分析:与汉语的 "假如…,那么…" 类似,但英语版本更结构化。相比法语的 "étant donné que",given that 更简洁,不需复杂的动词变位,这对初学者友好。了解这种句型还能丰富学生的批判性思维,帮助他们在阅读文章时识别假设和结论的联系。

关键句型 "be bound to [verb]"

定义

此句型表示某事必然会发生或注定要发生,结构为:be + bound to + [动词原形]。根据《牛津现代英语语法》,它用于表达强烈的可能性或必然性,常在预测或推测语境中出现,强调事件几乎是确定的结果。例如,文章中的 "life is bound to be a natural part of the universe",意思是生命注定是宇宙的一部分。

这个句型简洁有力,适合表达乐观或确定的观点。

用法

此句型广泛用于讨论未来事件、科学预测或一般真理,规则是主语 + be bound to + 动词原形,如 "is bound to happen"。在语法体系中,它属于情态表达,与其他表示可能性的结构相关,如 must 或 will,但 be bound to 更强调不可避免性。

横向比较:与 "must" 相比,be bound to 更侧重于基于证据的预测,而非命令或义务(例如,"You must go" 是义务,"You are bound to go" 是必然结果)。与 "will" 不同,be bound to 带有更强的确定性,适合科学文章;与 "likely to" 相比,它语气更肯定,建立这种联系能帮助学生选择合适的表达方式。另外,在跨语法点联系中,它常与条件句结合,如 "Given that [condition], it is bound to [verb]",强化逻辑链条。

在实际场景中,学生可以用它讨论个人生活或全球事件,如气候变化预测。

注意事项

学生常犯的错误是误用动词形式,例如说 "be bound to happened" 而非 "be bound to happen",因为它要求动词原形。另一个偏误是将它与 "bound for"(表示目的地)混淆,如 "bound for success" 意思是前往成功,而非必然成功。纠正建议:通过重复练习区分这些短语,并注意语境。提供例句:

错误示例:He is bound to succeeds in his exam.
正确示例:He is bound to succeed in his exam.

此外,易忽略主语的时态一致,如在过去时中使用时需调整为 "was bound to",以避免时态错误。

练习

一个原创例子:在谈论职业时可以说:"Given the current job market, young graduates are bound to face challenges, but they will adapt." 学生可以替换 [verb] 为 "find opportunities" 或改变主语为 "new technologies are bound to change our lives",这样在模拟面试或讨论未来时应用该句型,能帮助他们自然地表达预测,提升语言自信。

这种练习鼓励学生在日常对话中实验,逐步内化句型。

额外内容

背景知识:be bound to 起源于18世纪的英语,源自法律术语 "bound"(约束),后来扩展到一般预测。在文化背景中,它常用于科幻或科学普及文章,如这篇讨论外星生命。对比分析:与西班牙语的 "estar destinado a" 类似,强调命运或必然性,但英语版本更灵活,不需性别或时态变化。这能让学生欣赏英语的简洁性,并通过与其他语言的比较,深化对必然性表达的理解。