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UFO研究者的首要任务是收集天空不明飞行物案例。可以从古籍记载中收集，也可以到不明飞行物发生地调查当地的目击者或到相关单位询问，如机场、雷达站；然后再排除是已知物的可能性，如气球、飞机、卫星、火箭残骸、飞行生物群等。
只有得知不是这些已知物的基础上，才能确定为不明飞行物。
一般不明飞行物都具有一些无法解释的特性，如具有超出火箭等的高速度，或可在高速运行时能瞬间停止，或停在空中有瞬间飞离的本领，能直角转弯、自身旋转等。不明飞行物为何具有这些特性是有待研究的课题。
其二，针对不明飞行物，寻找地球自身的原因。著名科学家钱学森曾表示：“我倾向于认为是地球及大气本身所产生的一种现象，应作为地学问题来研究。”或许是地球存在板块运动，地下聚能产生地震光，而成为不明飞行物。
其三，探索地外因素产生不明飞行物的可能。由于太阳风向地球射来大量带来大量带电粒子，到地球大气层后会激发产生发光的飞行体。
宇宙中大量陨石、尘粒高速射向地球也会与大气微粒作用产生不明飞行物，对这类地外原因产生不明飞行物，气象学家、天文学家均不研究，惟有UFO研究者在探索。
其四，地外生命体。这类生命体生存的环境与地球不同，形态也不会完全相同，演化过程、智能程度有的也有异于地球生物。这个领域地球上的医学家、生物学家一般不涉足。
其五，收集有关各类相关信息。月球两极的冰、有关宇宙中行星的信息、地球上极恶劣条件下生物体的信息、美国地外生命体庞大探测计划及其实施情况等等。
其六，探索新能源、新技术的应用。从理论上探索新能源利用的可能性，开展新技术应用，例如制造新型飞行器，创立新的推进原理。
其七，探索自然界中的可能与外星生命体有关的迷。如百慕大三角区之谜等等。
其八，探索建立新理论、新假说。
其九，探索人类与外星人接触。这是UFO研究者探索的重大课题之一，它主要分三类接触。第一类接触，目击者能描写不明飞行物与已知飞行物的区别；第二类接触，观察到不明飞行物的物理痕迹，如催毁植物；第三类接触，近距离观察不明飞行物或其他形式的接触，包括被劫持事件。该探索只要去伪存真，探索定会有成果。
正如美国航空航天局生命起源计划负责人迈克。卡普兰1996年3月13日在西班牙托莱多对路透社记者所说：“太阳系以外肯定存在着生命，我们需要花一段时间同他们取得联系，有朝一日我们将同他们见面
寻求UFO科学的证据
早在1953年西德航天专家克尔曼博士受西德政府的委托，从事UFO事件的调查。经 过3年的工作，他从大约7万件目击报告中选出可靠性较高的800件，最后得出的UFO是 卓越航空技术性能的结论。他说：“科学对于那些因观察事实不可能和不能被证实的 现象，无论如何应该期待它的可能性。如果哪个说明与摆在面前的观察事实相悖，那 么就必须考虑所作假说的有效性。在所有的假说之中，UFO作为有智慧的外星人操纵 的飞行物体来说，将最适合观察事实。”
接着法国天文学家、计算机专家瓦莱博士公开他的研究，并作出这样的断言：“仅 是局限在允许UFO作为空中飞行物来研究，而不将所谓着陆报告作为研究对象，那是 没有道理的。另外，仅是确认有理智控制的可能性，而否定接近或朝露地面以及乘客 走出飞行物的可能性，也是毫无道理的。”
1977年在国家宇宙中心内又成立了以皮埃尔为首的UFO科学调查组织（GEPAN）。1983年春，该组织发表了一份作为自成立以来最大成果的着陆目击者事件的报告，它对 以后UFO报告的研究是非常有价值的。
1981年1月8日，在法国南部阿维尼翁附近的特拉赞普洛安斯偏僻小村，农民尼古拉 伊在场院里目击飞碟着陆并马上飞走。警方接到他的报告后立即对现场采取保护措 施，并通知GEPAN的科学家来验证。
据尼古拉伊的报告：“当时他正在泵铺间修理时，突然，暗灰色的飞碟急速降落， 咕咚一声着陆。也许是觉得太靠近了，又急促地浮起数米后，用倾斜的姿势迅速地飞 离。飞行物体直径约2。5米，高1。8米左右，没有看见窗、天线、舷门，但是其侧面有 回廊，从下面伸出4条短腿。”
科学家们按照尼古拉伊的证言来到现场，发现环状的着陆痕迹，并收集土壤与植物 标本。经有关单位分析后，确认在现场的地上有明显受到强力的机械压迫和加上了 600摄氏度的高温的事实。国家宇航中心的普契博士说：“就我所知，这是从科学角 度能够承认的第一个飞碟事件，有必要认真考虑‘来自外星的宇宙飞船’的假说，因 为分析结果最适合这样的假说。”
目前，科学界的主要趋势仍然是对飞碟的实际存在抱有怀疑，否定的呼声很高。看 来UFO的实际存在与否的争论还将继续下去。但是，有一点是可以肯定的，轻易的否 定与肯定，本质上是一样的，皆是非科学的。
UFO现象的四种假说
具有这样神秘莫测的形态和飞行能力的飞行体接连不断地出现，人们对此关心备至，探究工作也一直在各国悄悄地进行了。美国空军制造厂同美国科罗拉多大学联合成立了UFO调查委员会，委员会成立于1948年。1976年前苏联国防部成立了UFO研究会等国家级研究机构。他们对UFO现象提出假设，研究结果大体有以下4种：
第一，自然现象学说。把闪电、流星、飞鸟群、人造卫星、气象观测器等错认为飞碟。它的代表性假设是“放电现象假设”。这种放电体形成了5万…10万伏强大电压，从暴风云中分离出来游荡在大气层中，并在发生闪电后瞬间消失。这种放电体就是UFO整体，晴天也会时常出现。这种假设能够解释有关UFO大部分特征。但是，放电现象最长不超过十几秒，且同暴风雨密切关联。而多数不明飞行物却同气象无关联。放电大小只有4…5厘米宽，UFO比它大数百甚至数千倍。所以，这种学说没有多大说服力。
第二，同地球上文明体有关联的学说。提出强国秘密兵器说，如二次世界大战的法西斯余党制造碟形飞行体，并进行试飞。这种假设根据不充分，并且在常识上不合逻辑，所以这一学说也没有多大说服力。
第三，全身投影学说。即人类无意识的内在心理原形的投影现象说。换句话说，把虚像错觉为实体。这种理论说明不了UFO的全部现象，只能说明瞬间消失、分离与合体选择性出现的现象。但虚像不能被捕捉在雷达中。它也解释不了分明有飞碟着陆的痕迹以及飞碟被照相和摄像等事实。
第四，外界起源学说。就是说，飞碟是从地球以外的遥远的宇宙行星上飞来的飞行物体。他们是比人类更发达文明的生命体，像我们去月球或火星探索一样，他们也到地球上来。这种学说按现代科学原理不可能完全说明UFO现象，但现在绝大多数人相信外界起源说。
认为UFO是外星人的飞行器者，据此提出了种种理由，归纳起来有以下几条：
第一，外星人之所以不与地球人进行公开的正面接触，是由于我们地球人的文明程度比他们低得多，他们还不能与我们直接沟通，正如人不能与猴子沟通一样。
第二，外星人已掌握无限延长生命的方法。同时，他们已不像地球人那样依靠食物维持生命，他们已能利用气功辟谷来维持生命，并且已能利用宇宙射线作为飞行器动力（能巧妙地转化宇宙的能量），因此不必携带食品和燃料。
第三，人类的历史在宇宙的演化中只是短短的一瞬，现有的科技水平只是人类认识自然世界过程中的一个阶段，并不是认识自然世界的顶点。客观世界的更为广泛、更为基本的运动规律尚未被人类揭示，因此我们不能用我们现有的科技水平来判断外星人的科技、文化发展概况，外星人的文明程度很可能遥遥领先于我们。
第四，按照宇宙全息统一论的观点，宇宙各处是全息的。既然在太阳系这个较为年轻的天体系统中能产生高级生命，那么我们就没有理由怀疑在无穷无尽的宇宙中某些星球上也能形成与地球相似的条件，其生物�