Siden oldtiden har indbyggerne på Jorden undret sig: er der andre intelligente væsener i rummet? Er fænomenet intelligens unikt, eller er det lige så udbredt som planeterne og stjernerne? I det 20. århundrede havde menneskeheden for første gang en grundlæggende teknisk mulighed for kommunikation med hypotetiske civilisationer i andre stjerner. Men passiv venting på et signal fra "naboer" har endnu ikke ført til succes. Betyder det, at vi skal gå videre til mere aktiv handling?
Selv Blaise Pascal i det fjerne 1600-tallet delte sine oplevelser: "Den evige stilhed i disse uendelige rum skræmmer mig." I midten af forrige århundrede formulerede den berømte science fiction-forfatter Isaac Asimov meget kortfattet spørgsmålet om udenjordiske civilisationer: Are We Alone? ("Er vi alene?"). Og snart svarede den amerikanske videnskabsjournalist Walter Sullivay ved at udgive en bog i 1964 kaldet We Are Not Alone ("We are not alone"). Men desværre udtrykte denne titel kun håb, ikke en videnskabeligt fastlagt kendsgerning.
Videnskab kan endnu ikke give et klart svar på dette spørgsmål. Intet forbyr grundlæggende muligheden for opståen af liv og intelligens i andre stjerner, men det er stadig umuligt at estimere denne sandsynlighed statistisk - trods alt ved vi ikke engang i detaljer, hvordan de så ud på Jorden, for ikke at nævne det faktum, at vi endnu ikke har et enkelt eksempel på fremmed liv … Den sovjetiske astrofysiker Joseph Shklovsky, oprindeligt en stor entusiast i søgen efter udenrigsundersøgelser, ved slutningen af sit liv udelukkede ikke, at menneskeheden meget vel kan være den eneste civilisation i vores galakse, hvis ikke i hele universet.
SETI- og METI-PROGRAMMER
På grund af så stor usikkerhed i svaret betragtes selve spørgsmålet ofte som uvidenskabeligt. Dannelsen af en sådan holdning blev i vid udstrækning lettet af science fiction-forfattere og især ufologer, der i vid udstrækning diskrediterede offentlighedens øjne selve ideen om at søge efter udenjordisk intelligens. Som et resultat har ikke en enkelt stat finansieret søgninger efter udenjordiske civilisationer i de seneste årtier. Men udsving i den offentlige mening fjerner ikke det helt grundlæggende spørgsmål: er vi alene i universet? Og svaret på det kan ikke nås uden at prøve at finde en fremmed intelligens.
Rumsundersøgelsesdata udelukker praktisk talt muligheden for at finde udlændinge i solsystemet. Derfor er det i deres søgning nødvendigt at fokusere på andre stjerner. Fysisk kan vi stadig ikke komme til dem, og derfor er den eneste reelle mulighed for at etablere kontakt udvekslingen af elektromagnetiske signaler, der forplantes i rummet ved lyshastigheden.
Løsning af dette problem kan du overholde to strategier: enten kun kigge efter signaler fra andre civilisationer, eller sammen med søgningerne overføre beskeder selv i håb om, at nogen vil modtage dem, dechiffrere dem og derefter sende os et svar. Disse to tilgange blev kendt som SETI og METI, fra de engelske udtryk Search for and Messaging to Extra-Terrestrial Intelligence, hvilket betyder henholdsvis at søge efter og sende beskeder til udenrigs-civilisationer.
Salgsfremmende video:
FIRE INTERSTELLÆRE BREV
Den jordiske historie med at søge og transmittere intelligente signaler er relativt ung. Det hele startede med to banebrydende værker af amerikanske forskere. I september 1959 offentliggjorde J. Cocconi og F. Morisson en artikel Searching for Interstellar Communications i det videnskabelige tidsskrift Nature, hvor de analyserede den tekniske gennemførlighed af interstellar kommunikation med hensyn til radioastronomi og informationsteori. Og i 1960 gennemførte Frank Drake ved American Radio Astronomy Observatory "Green Bank" Ozma-eksperimentet - det første forsøg på at opdage kunstige signaler fra rummet.
Desværre er søgninger mislykkedes siden da. Der er mange grunde, men den vigtigste ligger måske i det faktum, at mængden af søgninger, der er foretaget indtil videre, er absolut ubetydelig, hvis vi sammenligner det med det, der faktisk skal undersøges. Dette kan delvis forklares som følger: indtil for nylig blev der ikke oprettet et eneste specialiseret instrument til behovene i SETI-programmet - alle søgninger blev udført i pasform og starter på konventionelle radio- og optiske teleskoper. Der er nu store forhåbninger på Paul Allen Antenna Array, det første dedikerede SETI-instrument, der er bygget i Californien med finansiering fra en af grundlæggerne af Microsoft. I midten af 2008 trådte de første 40 af de 350 seks meter lange parabolantenner i dette system i drift.
Afsendelse af de første interstellære meddelelser er også forbundet med Drakes navn. I 1972 samarbejdede han med Carl Sagan for at skabe The Pioneer Plate og i 1977 Voyagers Golden Disc. Disse metalbærere med information om menneskeheden gik ud i det interstellare rum ombord på Pioneer- og Voyager-rumfartøjet, der efter at have flyvet forbi de gigantiske planeter måtte overvinde soltyngdekraften og forlade vores planetariske system for evigt.
Instrumenter, der er i stand til at sende interstellære meddelelser
I 1974, straks efter at den første interstellare radiobesked blev sendt fra Arecibo, udsendte Nobelprisvinders radioastronom Martin Ryle en presseanmodning om at forbyde ethvert forsøg på at udsende fra Jorden til påståede udenjordiske civilisationer. Andre civilisationer, hvis de virkelig findes, er sandsynligvis mere avancerede end vores, som lige er begyndt med aktiv udforskning af det ydre rum. Det kan være farligt for menneskeheden at tiltrække disse magtfulde kræfter opmærksomhed, mente Martin Ryle.
Frank Drake, en af forfatterne af Arecib-radiomeddelelsen, modsatte sig:”Det er for sent at bekymre sig om at blive opdaget udefra. Det er gjort. Og det fortsætter dag efter dag, med hver tv-udsendelse, hvert lydsignal fra den militære radar, hver kommando, der er udstedt om bord på rumfartøjet … Jeg antager, at de fjendtlige krigslignende stammer, uanset om de er jordiske eller fremmede, vil ødelægge sig selv med deres egne våben længe før hvordan de i det mindste kan få en idé om interplanetær rejse."
De samme instrumenter, der blev brugt til MEL-programmet, er blevet brugt i planetariske radareksperimenter i mere end to år i alt, mens den samlede varighed af METI-sessioner i dag kun er 37 timer. Derudover er det himmelområde, der er dækket af METI-eksperimenterne, tusinder af gange mindre end det, der er oplyst under rumradaren. Derfor skal du tale om faren ved METI på grund af muligheden for vores afsløring, netop på grund af transmission af interstellare radiomeddelelser, ikke ser meget overbevisende ud.
Sammen med METI-fobi er der SETI-fobi, som paradoksalt nok har mere alvorlige grunde. Selv hvis man ikke antager nogen særlig ondsindet karakter af afsendere af den interstellære meddelelse, er selve faktum at modtage et tilstrækkeligt stort udvalg af fremmede oplysninger på Jorden fyldt med en latent trussel. Konkurrence mellem lande og virksomheder kan forværres kraftigt, hvis den modtagne information forventes at give radikale strategiske fordele til den, der decifherser den først. Og herfra er det allerede et skridt til en alvorlig militær konflikt. Der er et endnu mere sofistikeret scenarie, hvorefter konkurrence vil føre til lavere sikkerhedsstandarder, når du oversætter beskeden. Og det kan indeholde instruktioner til oprettelse af en computer med kraftig selvlærende kunstig intelligens. Denne intelligens på den ene side,kan hjælpe menneskeheden med at løse forskellige problemer og derved vinde tillid, og på den anden side vil den slå denne menneskehed, ligesom en stormester af en nybegynder, tage kontrol over alle ressourcer og sende dem til yderligere distribution i hele universet af den samme virale meddelelse. Og hvad der er mest ubehageligt, hvis et sådant scenario virkelig er reelt, skal de fleste af de potentielle SETI-meddelelser bæres af vira. Det er vanskeligt at modsætte sig noget mod sådanne sci-fi-scenarier, da der er for mange antagelser, der er specielt udvalgt til at skabe det mest ugunstige scenario for menneskeheden. Måske er det værd at bemærke det hurtigere eller langsommere, men SETI-programmet vil stadig blive implementeret, simpelthen fordi der er nok mennesker i verden, der er interesseret i dette, og som ønsker at komme i kontakt med udenjordiske civilisationer. Transportører af SETI-fobi er usandsynligt, at de kan stoppe dem overalt. Og hvis i det mindste nogen overfører deres beskeder i rummet, vil de før eller senere blive accepteret. Så selvom der er nogle trusler forbundet med dem, er det bedre at roligt forberede sig på dem end at forsøge at skjule sig for frygt i dit galaktiske hjørne.
ACCEPT ELLER SEND?
I hele den jordiske civilisations historie er der kun fire projekter til transmission af interstellare radiomeddelelser blevet udviklet og bragt til praktisk gennemførelse. Og alligevel er METI på en måde en bedre position end SETI. Når alt kommer til alt, når vi har forberedt og sendt en interstellar besked, kan vi allerede tale om resultatet, da vi gjorde vores bedste for at etablere en radiobro mellem den jordiske og de formodede udenjordiske civilisationer. Og nu afhænger det kun af ukendte adressater, om vores "brev" bliver fundet og forsøg på at etablere kontakt vil blive gjort.
En civilisation, der kun søger, er i en mærkbar mindre fordelagtig position end en, der sammen med søgning også sender signaler. For at forstå, at der er oprettet kontakt, er det nok for den transmitterende civilisation at modtage et svar på en af dens meddelelser. Men hvis søgningen er vellykket, bliver “lytteren” selv nødt til at sende et svarssignal, vente på bekræftelse af modtagelsen, og først efter det vil det være muligt at tale om kontakten. Problemet har dog en anden side: hvis der registreres fremmede signaler, vil det øjeblikkeligt blive klart, hvor de skal sende deres egne beskeder, og før det er det eneste, der er tilbage, at sende "kosmisk spam" ud ved at vælge retninger baseret på generelle fysiske argumenter.
Dette valg blev meget lettere, efter at den schweiziske astronom Michel Mayor og hans kandidatstuderende Didier Quelotz opdagede den første planet uden for solsystemet nær 51 Pegasus i 1995. Snart blev identificeringen af sådanne genstande sat på strøm, og det blev klart, at planeter er de samme almindelige himmelobjekter som stjerner. Der er omkring 100 milliarder stjerner i vores Galaxy, og ca. 1% af dem ligner Solen. Det er blandt disse bemærkelsesværdige milliarder, at stjerner skal vælges til søgning og transmission af interstellare radiobeskeder. Selvfølgelig er det overhovedet ikke nødvendigt, at potentielle adressater kun lever med sådanne stjerner, men ikke desto mindre er det værd at koncentrere vores forskning på dem under hensyntagen til vores egen erfaring.
Listen over krav til stjerner - kandidater til optagelse i SETI / METI-programmet er ret omfattende. Først og fremmest skal de høre til den såkaldte hovedsekvens, det vil sige være midt i deres livssti. På dette tidspunkt forbliver stjernens lysstyrke omtrent konstant i lang tid, hvilket tilsyneladende er en vigtig betingelse for udviklingen af komplekse livsformer. Stjernen skal være mellem 4 og 7 milliarder år gammel. Hvis stjernen er yngre, har evolution muligvis ikke tid nok til at give anledning til intelligente væsener, og hvis den er ældre, vil planeterne have få tunge elementer, der er nødvendige for livet, som akkumuleres af tidligere generationer af stjerner. Du skal vælge enkeltlys, da i binære systemer er sandsynligheden for eksistensen af planeter med stabile kredsløb og klimatiske forhold lavere. Af samme grund foretrækkes blandt stjerner med allerede opdagede planeter dem, hvor formen af planetariske kredsløb er tæt på cirkulære. Det er også ønskeligt, at solen fra den stjerne, som radiomeddelelsen sendes til, kan ses på baggrund af et bemærkelsesværdigt astronomisk objekt - en pulsar, kvasar eller Galaxy's centrum. I dette tilfælde øges chancerne for at detektere vores signal, da det kan ses i løbet af almindelige astronomiske observationer. Endelig skal man vælge stjernerne inden for”livremmen” i vores Galaxy - det”drivhus” -region, hvor hastigheden for orbitalbevægelse omkring det galaktiske centrum er tæt på rotationshastigheden for spiralarmen. I denne zone (som inkluderer solen) krydser stjerner sjældent Galaxy's arme, hvor voldelige stjernedannelsesprocesser forekommer ledsaget af kraftige supernovaeksplosioner,i stand til at blande sig i livets udvikling.
Rendezvous bind for øjnene
Spørgsmålet om at vælge omstændighederne for interstellar kommunikation er langt fra begrænset til valg af stjerner, det vil sige de rumlige retninger for at sende signaler. Der er også et antal parametre, der kan variere vidt. Dette er transmissionstiden, den krævede signaleffekt, bølgelængden for meddelelsesbæreren, dens polarisering, modulationsmetoden og til sidst strukturen af den transmitterede information.
Synkronisering
Det ser ud til, at det uden at være enige om på forhånd er umuligt at skitsere det optimale tidspunkt for en interstellar kommunikationssession. Men i virkeligheden er dette ikke tilfældet. En masse begivenheder forekommer i universet, der er tilgængelige til observation af alle udviklede civilisationer. Sådanne er for eksempel udbrud af novaer og supernovaer. For eksempel, i det øjeblik, hvor strålingen af en supernova kommer til Jorden fra en anden galakse, er du nødt til at begynde at udsende en besked i retning af stjerner, der er placeret længere i retning af dens lysbevægelse. Som Leningrad-videnskabsmanden Pyotr Makovetsky viste tilbage i 1979, kan en sådan synkronisering øge sandsynligheden for at etablere radiokontakt ti gange. Når alt kommer til alt kommer vores signal ikke kun til adressaterne på et givet tidspunkt - umiddelbart efter en supernovaeksplosion, men kommer også fra et område ikke langt derfra, hvilket yderligere øger chancerne for at registrere det.
Strøm
Hastigheden for informationsoverførsel i interstellære meddelelser kan ikke være meget høj. Hvert tegn, i det enkleste tilfælde, hver bit af information, skal sendes længe nok til at være trygt adskilt fra baggrundsstøj. Den maksimale hastighed afhænger af senders effekt, dens antennediameter, bølgelængde samt instrumentet, der bruges til modtagelse og afstanden til den. Jo større diameteren på den transmitterende antenne er, og jo kortere radiobølgen, desto smallere er strålen, i hvilken signaleffekten er koncentreret, desto mindre er den spredt. De tre mest kraftfulde terrestriske installationer, der er i stand til retningsfuldt at sende radiosignaler i rummet, er et radarteleskop i Arecibo (Puerto Rico) og to planetararer med en diameter på 70 meter: en amerikansk i Goldstone (Californien) og en tidligere sovjetisk en i Yevpatoria (Krim). I de senere år er det kun den sidste installation, der har transmitteret meddelelser. Som nævnt blev de adresseret til stjerner inden for 70 lysår.
Antag, at en modtager med et areal på 1 million kvadratmeter (1 km 2) fungerer i denne afstand - et projekt til en sådan radioastronomi-antenne udvikles i øjeblikket på Jorden. I dette tilfælde er den maksimale dataoverførselshastighed kun 60 bit i sekundet - lidt hurtigere end en teletype. To amerikanske instrumenter er mærkbart mere magtfulde og kunne give en hastighed på 500-1000 bit i sekundet.
Selv ved starten af rumradiokommunikationsforskningen blev det vist, at det optimale bølgelængdeområde for det er fra 1 til 20 centimeter, hvor det største antal opnås med hensyn til totaliteten af parametre. Men hvordan vælger man en bestemt bølgelængde i dette interval? En idé er at bygge videre på den berømte spektrale brintradiolinie observeret i hele universet med en bølgelængde på 21 centimeter. Det kan ikke transmitteres direkte på det, da den interstellare gas svækker signalet. Derfor kan du ændre bølgelængden ved at reducere den, fx med et heltal gange. Men der er en anden, endnu smukkere løsning: del bølgelængden med en grundlæggende matematisk konstant som Pi = 3.14. eller e = 2,71 … Disse konstanter (eller multipler af dem) burde være kendte for enhver civilisation, og selve faktum at vælge en bølgelængde, siger,Pi-gange, der er forskellig fra brintlinjen, vil indikere signalets kunstige natur. Pyotr Makovetsky kaldte sådan et signal "et sindets produkt." Det er dog muligt, at med tiden med udviklingen af rumkommunikation opnås den bedste ydelse for systemer i det infrarøde eller optiske område, og derefter ændrer vores ideer om den optimale bølgelængde.
Modulation
Søgninger efter signaler ved hjælp af SETI-programmet har foregået i næsten et halvt århundrede. Og i de fleste tilfælde bruges det samme princip til at analysere dem. Den modtagne stråling udsættes for digital spektralanalyse og nedbrydes i millioner og endda milliarder af frekvenskanaler. For eksempel vælger en digital spektrumanalysator i Phoenix-projektet fra det amerikanske SETI Institute to milliarder kanaler med en bredde på 1 hertz, og hver af dem kontrolleres for tilstedeværelsen af en kunstig komponent. Tilsyneladende er dette det optimale system til at søge efter radiosignaler fra andre civilisationer. Men så skal vores meddelelser genkendes effektivt af en sådan modtager, det vil sige, de skal være baseret på et klart spektralt sprog. Dette koncept er kendt og vidt brugt på Jorden, det kaldes frekvensmodulation og bruges af alle FM-radiostationer.
Struktur
Efter at have accepteret, at radiomeddelelsen er syntetiseret på grundlag af den spektrale tilgang, er det nødvendigt at bestemme dens struktur. Ændringer i frekvens over tid kan være fraværende, glat (kontinuerlig) eller diskret (pludselig). Disse tre transmissionsformer kan betinget korreleres med tre sprog: "natur", "følelser" og "logik". En universel besked bør rettes til adressater på alle tre sprog og bestå af tre dele. Først transmitteres en fast frekvenssonde. Når det passerer gennem det interstellære medium, er det forvrænget, men hvis der er intuition, vil modtageren gætte (f.eks. Ved at registrere frekvensen af "sindproduktet") at dette er et kunstigt signal og vil endda være i stand til at udtrække det astrofysiske information om miljøet på vej fra kilden til modtageren. Med disse oplysninger kan han begynde at dechiffrere de to andre dele af meddelelsen. Den følelsesmæssige del skal være analog, det vil sige kontinuerlige frekvensvariationer, der afspejler vores følelsesmæssige verden og kunstneriske billeder, ligesom musik gør. Hun kunne være forberedt af folk af kunst. Og kun den tredje del af meddelelsen skal indeholde en diskret digital datastrøm, repræsenteret ved sammenfletning af to frekvenser. Dette sprog er designet til at afspejle vores logiske konstruktioner og formaliserede viden om os selv og verden omkring os. Dette sprog er designet til at afspejle vores logiske konstruktioner og formaliserede viden om os selv og verden omkring os. Dette sprog er designet til at afspejle vores logiske konstruktioner og formaliserede viden om os selv og verden omkring os.
KOSMISK STIL
Selvom opgaverne med at søge efter og transmittere intelligente signaler i universet er tæt knyttet til hinanden, er det vigtigt at forstå deres detaljer. I SETI-programmet ved vi ikke efter udenjordiske civilisationer, ved vi ikke nøjagtigt, hvad vi leder efter, men vi antager, at det findes i naturen. Det vil sige en rent videnskabelig opgave med at detektere et signal, afkode det, udtrække meningsfuld information fra det bliver løst. Alt her er nøjagtigt det samme som når man søger efter nye naturfænomener, med den eneste forskel, at det, der søges, ikke er en naturvidenskabelig regelmæssighed, men et meningsfuldt budskab, signalerer ikke om naturen, men af fornuft.
I METI er signaloverførsel lidt anderledes. Opgaven er at syntetisere og sende en sådan interstellar besked, hvis lignende ikke findes i naturen, og som naturen ikke kunne generere. I denne forstand er syntesen af meddelelser beslægtet med kunsten, den kreative proces med at skabe noget nyt. Men samtidig skal informationerne, der er beregnet til transmission, præsenteres som følger. så det kan forstås af ethvert intelligent emne i universet.
Kreativitet er altid rettet til offentligheden - seere, lyttere. Men hvad er poenget med at oprette beskeder, der skal sendes ud i et dybt rum? Selv hvis de accepteres, har vi praktisk talt ingen chance for at vide, hvilket indtryk de vil gøre på adressaterne. Her træder vi på den gystende grund af filosofiske argumenter og begrundelser. Den modne planetariske bevidsthed, følelse og erkendelse af, at kosmos stilhed ikke kun skal forfærde os, men også alle tænkende væsener i universet, forstås, at dens mission er at tage en alt mulig rolle i at overvinde den kosmiske stilhed. Imidlertid overbeviser og inspirerer kun nogle få indtil videre sådanne følelsesmæssige og etiske overvejelser af den messianske og altruistiske forstand - for at bringe Andre det længe ventede budskab om, at de ikke er alene i universet. I et sådant tilfælde er der en enklere overvejelse:hvis der i rummet kun er civilisationssøgende og ingen civilisationsudledere, så er Universet tavs, hvilket gør succesen med søgninger meget tvivlsom - der er kun håb om at opdage signaler, såsom vores tv-programmer, som utilsigtet udsendes i rummet. Det jordiske SETI-program antager, at nogen stadig sender interstellare radiomeddelelser. Og hvis ja, bør vores egne eksperimenter med at sende dem ikke forårsage forvirring.så skulle vores egne eksperimenter med at sende dem ikke forårsage forvirring.så skulle vores egne eksperimenter med at sende dem ikke forårsage forvirring.