Ако ви се струва, че все още не сте общували с извънземни … тогава, струва ни се, само на вас ви се струва. Когато SETI "слуша" небето, се казва в ново проучване, то прави това, без да мисли как те викат в небето.
Работата на Дейвид Месершмит от Калифорнийския университет в Бъркли (САЩ) е доста обемна и, без да се преструваме, че обхваща всичките му двеста и нечетни страници, ще се спрем накратко на някои точки от работата.
Вече беше отбелязвано неведнъж: предположението, че радиото е най-добрата и последна форма на комуникация, не е очевидно, тъй като го използваме от век и поради това е доста наивно да смятаме нашите собствени технологии за венец на еволюцията на комуникацията. Но да предположим, че технологията от 19 век е наистина последната дума за всички цивилизации на Вселената, които някога са съществували. Така да се каже, "ами ако."
Дори и с произволно усъвършенствана корекция на грешки напред, пак ще бъде невъзможно да се избегне основната граница, свързана с увеличаването на шума с увеличаване на мощността на сигнала. (Тук и по-долу графики от Д. Месершмит.)
Как точно ще бъде организирана междузвездната радиокомуникация в този случай? Очевидно, отбелязва г-н Месершмит, струва си да се предположи, че това ще бъде направено рационално. Например, представете си радиопредаване на данни със скорост от един бит в секунда за период от поне 1000 светлинни години. Ако го провеждате в тези честотни диапазони, които SETI сега слуша, тогава за излъчването на такъв сигнал от посоченото разстояние ще е необходима мощност, удвоена от мощността на Големия адронен колайдер.
И ако се ограничите поне до честотната лента на баналния WiFi, тогава земната цивилизация ще започне да има сериозни икономически проблеми. Отново, случаят е такъв, ако предаваме само в една посока. Ако по някаква причина нямате точния адрес на интелигентни извънземни, тогава предаванията ще трябва да се водят във всички посоки и на този фон енергопотреблението на LHC много скоро ще престане да се възприема като мерна единица - мащабът на проблемите на междузвездната комуникация ще бъде значително по-голям.
Подобно претоварване може да бъде избегнато, смята ученият. Първият е да се сведе до минимум скоростта на предаване. Тъй като тя все още ще изисква бездна от време (скоростта на светлината е ограничена), няма смисъл да я карате с висока скорост и вероятността за първоначално откриване на сигнал нараства правопропорционално на неговата продължителност. Освен това, въпреки че първоначално увеличаването на средната мощност на предавателите води до увеличаване на способността на информацията да достига до приемника, след определена граница това вече не позволява на човек да преодолява шума, създаван от средата за разпространение на сигнала при взаимодействие с него. По този начин една от най-добрите стратегии за оптимизация би изглеждала като „не твърде силна“: мощността на предаване трябва да бъде строго ограничена.
Разбира се, други стратегии за оптимизация се предлагат сами. Например, за по-икономично предаване на сигнал, можете да опитате да използвате поляризацията на електромагнитните вълни и различни видове мултиплексиране. Да, на теория ще спести енергия, но след това се появява друг проблем: прилагайки все по-напреднали методи за увеличаване на плътността на предаването на информация, ние непрекъснато ще се фокусираме върху контакта само с онези цивилизации, които вече са усвоили подобни технологии. И всички, които слушат космоса на нивото на същите тези земляни от 60-те години (когато SETI се появява за първи път), остават извън междуцивилизационния диалог. Тоест не можете да свръх оптимизирате твърде много в тази посока.
Промоционално видео:
Но има и други елементи за оптимизация, които трябва да останат относително универсални за всички интелигентни същества във Вселената. В същото време те никога не са педализирали ясно от онези, които търсят „извънземни“, слушайки космоса.
На Земята обхватът, в който човек може да изпраща сигнали и да получава информация, беше ограничен от самото начало: твърде много програми бяха излъчени в ефир почти от ранните години на радиото. Следователно тяснотата на канала, използван за комуникация, беше приоритет, а мощността на предаване - поради малките разстояния по междузвездните стандарти - нямаше наистина значение. Следователно, когато проектът SETI започна да слуша космоса, подходът му остана доста земен: слушаха се тесни честоти.
В същото време, отбелязва г-н Месершмит, използвайки възможно най-широкия обхват на целия микровълнов прозорец, наличен в космоса, средната мощност на предаване трябва да бъде много по-икономична от подхода на излъчване с фиксирана честота. И така, трябва да започнем да търсим сигнали с по-висока честотна лента с по-ниска мощност и скорост на предаване на данни - нещо, което, уви, SETI все още не е направило. Сред другите възможности е търсенето на сигнали с много дълъг период, много по-дълъг от този, използван в наземните комуникации.
Е, добре, но какво ще стане, ако цивилизация живее в някои астрономически единици от черна дупка и може да я използва като енергиен източник за предаване на информация във всички посоки или дори като гравитационна леща, за да усили същите тези сигнали?
Всичко е наред, ученият е сигурен: той няма да може да заобиколи основната граница на комуникация - колкото повече сигнали с висока мощност той изпраща в междузвездната среда, толкова по-бързо тези сигнали, взаимодействайки с междузвезден газ, ще започнат опасно да повишават нивото на смущения и да усложняват по-нататъшните междуцивилизационни комуникации. Тоест дори суперцивилизациите, използващи радиокомуникация за контакти с по-слабо развити същества, не могат по никакъв начин да заобиколят основната граница и стратегията SETI трябва да бъде преориентирана дори по отношение на тях.
Сред основните практически заключения, които според Дейвид Месершмит си струва да се направи SETI, най-важните са следните. Организацията търси дългосрочен сигнал с чести повторения. В такава схема, за да се разграничи „фалшива аларма“от реален сигнал, се приема доста прост метод за дългосрочно „прослушване“на определен сектор на небето.
Авторът не крие отношението си към този елемент от стратегията за търсене: тези, които са измислили тази „проверка на истината“, дори не са се опитали да преценят колко енергия ще бъде изразходвана за толкова дълъг повтарящ се сигнал. С други думи, тази тактика е неразумна. Всичко това отново ни води до сигнала "Уау!" 1977 година. Припомнете си, че когато в радиотелескопа Big Ear пристигна сигнал, който изглеждаше „изкуствен и извънземен“, методът за повторно прослушване на същия сектор на небето беше използван за проверка на неговия произход. Такива прослушвания обаче не се провеждаха постоянно - нито тогава, нито сега.
Използването на многостепенни ключове в междузвездната комуникация на всеки от интервалите от време ще позволи на всеки импулс да приеме стойности M от 0 до 8 и следователно да представлява log2 = 3 бита информация.
Ако приемем, че цивилизацията, изпратила сигнала, просто спестява енергия, тогава няма нужда да го повтаряме по-често, отколкото да речем веднъж на няколко години. Между другото, по-рано същата стратегия за предаване на сигнала беше предложена от друг изследовател, който отбеляза, че от гледна точка на минимизиране на риска от сблъсък с агресивен CC, най-добре е да се изпрати сигнал след значителни периоди от време, което увеличава вероятността за регистрацията му, но намалява шанса той да бъде получен от агресивен CC.
Така че, смята Дейвид Месершмит, проектът SETI вероятно вече е уловил сигнал от една от енергийно ефективно търсещите контакт на цивилизациите от околното пространство. Но поради ограниченията на собствената си стратегия за търсене, земляните я класифицират като „фалшива тревога“. Какво можете да направите, за да избегнете подобни неуспехи в бъдеще?
Авторът предлага изобщо да се „въздържи” от използването на понятието „фалшива аларма”, систематично и дълго време, за да изследва всеки сектор на небето, а не един по един да „слуша” различна обстановка, както се прави сега, и също така да поддържа единна база данни за всички сигнали, които може да са от изкуствен произход. Тривиално, как е измиването на ръцете? Уви, в смисъл да търсим VTS, изглежда дори не сме достигнали до разбирането за необходимостта да започнем да се храним с чисти ръце.
Препринт на това проучване може да бъде видян на уебсайта на arXiv.
