宇宙中是否存在着外星文明？对于这个问题，相信大家都会倾向于给出肯定的答案。实际上，科学界也不否定外星文明存在的可能性，在探索宇宙的过程中，科学家们也一直在试图寻找宇宙中可能存在的外星文明。

就目前的情况来看，我们寻找外星文明的方法并不多，其中一种常用的方法就是，大量收集和分析来自宇宙深空的电磁波，并试图从中找到外星文明的蛛丝马迹，而在使用这种方法的时候，波长为21厘米的电磁波会被科学家特别关注。

那么，21厘米有何特殊？为什么科学家相信外星文明会使用21厘米电磁波呢？下面我们就来具体讲一下。

科学家推测，如果宇宙中真的存在外星文明，那么当他们的科技水平发展到一定程度时，就很可能也会像我们人类一样在宇宙中寻找其他的智慧文明，在此过程中，他们很可能也会有意识地向宇宙空间中发送信息，以期待其他文明的回应，而电磁波作为一种良好的信息载体，当然会是一个不错的选择。

由于科技水平的限制，我们并不能对来自宇宙深空的电磁波做到全频段的监测，在这种情况下，我们就需要选择一个外星文明最有可能使用的频段。应该怎么选择呢？科学家首先想到的就是：中性氢原子的超精细跃迁所释放出的一种特定频率的电磁波。

根据量子理论，在原子的能级中，由于电子自旋、核自旋以及核电荷分布等因素的影响，原子的能级通常都不会简单的单一能量值，而是会存在微小的分裂，这种微小的能量差异就被称为超精细结构。

中性氢原子是指呈电中性的氢原子，尽管它们的结构很简单，只是由一个质子和一个电子构成，但它们同样也可能具备超精细结构，因为质子和电子都存在着自旋，这就会它们存在两种可能的状态：1、质子和电子的自旋方向相同；2、质子和电子的自旋方向相反。为了方便描述，我们可以将前者称为“对称状态”，后者称为“反对称状态”。

也就是说，即使是一个中性氢原子的能级处于基态（最低能级）时，也会因为质子和电子的自旋方向的不同状态而出现微小的能量差异。科学家发现，由于“对称状态”比“反对称状态”的能量略高，因此当中性氢原子处于“对称状态”时，它们就会自发地向“反对称状态”跃迁，而这样的现象，这就被称为“中性氢原子的超精细跃迁”。

“中性氢原子的超精细跃迁”会释放出一种频率约为1420MHz的电磁波，由于其对应的波长约为21厘米，科学家就将其称为“中性氢21厘米谱线”（celestial 21 cm-hydrogen line）。

要知道宇宙空间大多都是低温、低压、低密度的区域，在这些区域中的原子、分子的能级，基本上都是处于基态，几乎不可能辐射可见光，于是这些区域就成为了“黑暗区域”，我们很难通过光学手段对其进行探测。

但由于氢是宇宙中丰度最高的元素，它们在宇宙空间中广泛存在，即使是这些“黑暗区域”中，也存在着大量的中性氢原子，所以它们释放出的“中性氢21厘米谱线”，就成了人类探测宇宙空间的一种有力工具，并因此在无线电天文学等领域中得到广泛的应用。

所以一个合理的推测就是，当一个外星文明的科技水平发展到一定程度时，他们很容易就会注意到“中性氢21厘米谱线”，并对其保持关注。

而如果真是这样的话，那当他们想要通过电磁波向宇宙中的其他智慧文明发送信息时，就很可能考虑使用与“中性氢21厘米谱线”频段相同的21厘米电磁波，为什么呢？原因很简单：既然他们会关注这种特殊的电磁波，其他的智慧文明也很可能会因为类似的科学认知对其保持关注。

除此之外，使用21厘米电磁波还有另外的好处，这主要有两点：1、这种电磁波处于无线电频谱中的特定位置，不容易被宇宙中的背景噪音“淹没”；2、这种电磁波的波长较长，可以轻易地穿过宇宙空间中的气体和尘埃，进而传播得更远，除此之外，它们也可以轻易地穿过行星的大气层，进而抵达行星的表面。

可以看到，这些好处无疑进一步增加了外星文明使用这种电磁波的可能，也正是因为如此，科学家才相信，外星文明很可能会使用21厘米电磁波向我们发送信息。

值得一提的是，尽管我们直到现在也没有发现任何能被证实的来自外星文明的信号，但疑似的信号还是有的，其中最著名的一个，就是SETI计划的“大耳朵”天文台于1977年8月16日在21厘米波段监听到的“Wow信号”。

（↑“Wow信号”来自人马座方向，其发射源距离我们大约1800光年）

但遗憾的是，由于地球的自转，“大耳朵”天文台只对其持续监听了72秒，而在此之后，这个信号就再也没有出现过……