Dacă ți se pare că nu ai comunicat încă cu extratereștrii … atunci, ni se pare, ni se pare doar ție. Când SETI „ascultă” cerul, spune un nou studiu, o face fără să se gândească la modul în care strigă în cer.
Opera lui David Messerschmitt de la Universitatea din California la Berkeley (SUA) este destul de voluminoasă și, fără să ne prefacem că acoperim toate cele două sute de pagini, ne vom opri pe scurt asupra unor puncte ale lucrării.
S-a remarcat deja de mai multe ori: presupunerea că radioul este cea mai bună și finală formă de comunicare nu este evidentă, întrucât îl folosim de un secol și, din această cauză, este destul de naiv să considerăm propriile noastre tehnologii drept coroana evoluției comunicării. Dar să presupunem că tehnologia secolului al XIX-lea este cu adevărat ultimul cuvânt pentru toate civilizațiile Universului care au existat vreodată. Ca să spun așa, „ce-ar fi dacă”.
Chiar și cu o corecție de eroare directă avansată în mod arbitrar, va fi totuși imposibil să se evite limita fundamentală asociată cu creșterea zgomotului odată cu creșterea puterii semnalului. (Aici și dedesubt graficele lui D. Messerschmitt.)
Cum va fi organizată exact comunicarea radio interstelară în acest caz? Evident, observă domnul Messerschmitt, merită să presupunem că acest lucru se va face rațional. De exemplu, imaginați-vă o transmisie radio de date cu o rată de un bit pe secundă pentru o rază de cel puțin 1.000 de ani lumină. Dacă îl desfășurați în acele intervale de frecvență pe care SETI le ascultă acum, atunci pentru emisia unui astfel de semnal de la distanța indicată, puterea va fi necesară de două ori mai mare decât cea a Marelui Collider Hadron.
Și dacă vă limitați cel puțin la lățimea de bandă a WiFi-ului banal, atunci o civilizație terestră va începe să aibă probleme economice grave. Din nou, acesta este cazul dacă transmitem doar într-o singură direcție. Dacă, dintr-un anumit motiv, nu aveți adresa exactă a extratereștilor inteligenți, atunci transmisiile vor trebui să fie efectuate în toate direcțiile și, în acest context, consumul de energie al LHC va înceta să fie perceput foarte curând ca o unitate de măsură - scala problemelor de comunicare interstelară va fi semnificativ mai mare.
O astfel de supraîncărcare poate fi evitată, crede omul de știință. Primul este de a minimiza rata de transmisie. Întrucât va necesita încă un abis de timp (viteza luminii este limitată), nu are sens să o conducem la viteză mare, iar probabilitatea detectării inițiale a unui semnal crește în proporție directă cu durata acestuia. În plus, deși creșterea inițială a puterii medii a emițătoarelor duce la o creștere a capacității informațiilor de a ajunge la receptor, după o anumită limită nu mai permite să depășim zgomotul creat de mediul de propagare a semnalului atunci când interacționăm cu acesta. Astfel, una dintre cele mai bune strategii de optimizare ar arăta ca „nu prea tare”: puterea de transmisie trebuie să fie strict limitată.
Desigur, se sugerează și alte strategii de optimizare. De exemplu, pentru o transmisie de semnal mai economică, puteți încerca să utilizați polarizarea undelor electromagnetice și diferite tipuri de multiplexare. Da, în teorie va economisi energie, dar apare apoi o altă problemă: aplicarea unor metode din ce în ce mai avansate de creștere a densității de transmitere a informațiilor, ne vom concentra în mod constant asupra contactului doar cu acele civilizații care au stăpânit deja astfel de tehnologii. Și toți cei care ascultă spațiul de la aceiași pământeni din anii 1960 (când a apărut pentru prima dată SETI), rămân în afara dialogului intercivilizațional. Adică, nu puteți supra-optimiza prea mult în această direcție.
Video promotional:
Dar există și alte elemente de optimizare care ar trebui să rămână relativ universale pentru toate ființele inteligente din univers. În același timp, niciodată nu au pedalat clar de cei care căutau „extraterestri”, ascultând spațiul.
Pe Pământ, intervalul în care este posibil să se trimită semnale și să se primească informații a fost limitat de la bun început: prea multe programe au fost transmise pe aer aproape din primii ani de radio. Prin urmare, îngustimea canalului utilizat pentru comunicare a fost o prioritate, iar puterea de transmisie - datorită distanțelor mici de standardele interstelare - nu a contat cu adevărat. Prin urmare, când proiectul SETI a început să asculte spațiul, abordarea sa a rămas destul de pământească: au fost ascultate frecvențe înguste.
În același timp, dl Messerschmitt notează, folosind cea mai largă gamă posibilă a întregii ferestre cu microunde disponibile în spațiu, puterea medie de transmisie ar trebui să fie mult mai economică decât abordarea de difuzare cu frecvență fixă. Deci, ar trebui să începem să căutăm semnale cu lățime de bandă mai mare, cu o putere și o rată de date mai mici - ceva ce, din păcate, SETI nu a făcut încă. Printre alte posibilități se află căutarea de semnale cu o perioadă foarte lungă, mult mai lungă decât cea utilizată în comunicațiile la sol.
Ei bine, bine, dar dacă o civilizație trăiește în unele unități astronomice dintr-o gaură neagră și o poate folosi ca sursă de energie pentru a transmite informații în toate direcțiile, sau chiar ca lentilă gravitațională pentru a amplifica aceleași semnale?
Este în regulă, omul de știință este sigur: nu va fi capabil să ocolească limita fundamentală a comunicării - cu cât semnalele de mai mare putere pe care le trimite către mediul interstelar, cu atât aceste semnale, mai rapide, interacționând cu gazul interstelar, vor începe să ridice periculos nivelul de interferență și să complice comunicările intercivilizaționale. Adică, chiar și supercivilizările, care folosesc comunicațiile radio pentru contactele cu ființe mai puțin dezvoltate, nu pot ocoli în niciun fel limita fundamentală, iar strategia SETI ar trebui reorientată chiar și în raport cu acestea.
Printre principalele concluzii practice pe care, în opinia lui David Messerschmitt, merită să le faceți SETI, cele mai importante sunt următoarele. Organizația caută un semnal pe termen lung, cu repetări frecvente. Într-o astfel de schemă, pentru a distinge o „alarmă falsă” de un semnal real, se presupune o metodă destul de simplă de „ascultare” pe termen lung a unui sector specific al cerului.
Autorul nu își ascunde atitudinea față de acest element al strategiei de căutare: cei care au venit cu această „verificare a adevărului” nici măcar nu au încercat să estimeze câtă energie ar fi cheltuită pe un semnal atât de lung și repetitiv. Cu alte cuvinte, această tactică este neînțeleaptă. Toate acestea ne aduc din nou la semnalul „Uau!” 1977 an. Amintiți-vă că atunci când un semnal care părea „artificial și extraterestru” a ajuns la radiotelescopul Big Ear, metoda de a asculta din nou același sector al cerului a fost folosită pentru a verifica originea acestuia. Cu toate acestea, astfel de audiții nu au fost efectuate în mod continuu - nu atunci, nu acum.
Utilizarea tastelor multinivel în comunicarea interstelară la fiecare dintre intervalele de timp va permite oricărui impuls să ia valori M de la 0 la 8 și, prin urmare, să reprezinte log2 = 3 biți de informații.
Dacă presupunem că civilizația care a trimis semnalul pur și simplu economisea energie, atunci nu era nevoie să o repetăm mai des decât, să zicem, o dată la câțiva ani. Apropo, mai devreme aceeași strategie de transmitere a semnalului a fost propusă de un alt cercetător, care a menționat că, din punctul de vedere al minimizării riscului de coliziune cu un CC agresiv, cel mai bine este să trimiteți un semnal după perioade semnificative de timp, ceea ce crește probabilitatea înregistrării acestuia, dar reduce șansa ca acesta să fie primit de un CC agresiv.
Deci, crede David Messerschmitt, proiectul SETI a prins probabil deja un semnal de la una dintre căutările eficiente de energie a civilizațiilor din spațiul din jurul nostru. Dar, datorită limitărilor propriei strategii de căutare, pământenii au clasificat-o drept o „alarmă falsă”. Ce puteți face pentru a evita astfel de eșecuri în viitor?
Autorul propune să „se abțină” de la utilizarea conceptului de „falsă alarmă”, în mod sistematic și pentru o lungă perioadă de timp, pentru a examina fiecare sector al cerului, și nu unul câte unul „să asculte” împrejurimile diferite, așa cum se face acum, și să mențină, de asemenea, o singură bază de date cu toate semnalele care pot fi de origine artificială. Trivial, cum se spală mâinile? Din păcate, în sensul căutării unui VTS, se pare că nici nu am ajuns la înțelegerea necesității de a începe să mâncăm cu mâinile curate.
O preimprimare a studiului poate fi vizualizată pe site-ul arXiv.
