Če se vam zdi, da še niste komunicirali z nezemljani … potem se nam zdi, da se zdi samo vam. Ko SETI "posluša" nebo, nova študija pravi, da to stori, ne da bi razmišljala, kako kričijo v nebo.
Delo Davida Messerschmitta z Kalifornijske univerze v Berkeleyju (ZDA) je precej obsežno in brez pretvarjanja, da zajema vseh njegovih dvesto čudnih strani, se bomo na kratko zadržali na nekaterih točkah dela.
Že večkrat smo ugotovili: predpostavka, da je radio najboljša in zadnja oblika komunikacije, ni očitna, saj ga uporabljamo že stoletje, zaradi česar je precej naivno, da imamo lastne tehnologije krono komunikacijskega razvoja. A domnevajmo, da je tehnologija iz 19. stoletja res zadnja beseda za vse civilizacije vesolja, ki so kdajkoli obstajale. Tako rekoč, "kaj pa če."
Tudi s poljubno naprednim popravljanjem napak naprej se še vedno ne bo mogoče izogniti temeljni meji, povezani s povečanjem šuma z naraščajočo močjo signala. (Tu in spodaj so grafi D. Messerschmitta.)
Kako natančno bo v tem primeru organizirana medzvezdna radijska komunikacija? Messerschmitt očitno ugotavlja, da je vredno domnevati, da bo to storjeno racionalno. Na primer, predstavljajte si radijski prenos podatkov s hitrostjo en bit na sekundo v razponu vsaj 1.000 svetlobnih let. Če jo izvajate v tistih frekvenčnih območjih, ki jih zdaj posluša SETI, bo za oddajanje takega signala z določene razdalje potrebna moč dvakrat večja od moči velikega hadronskega trkalnika.
In če se omejite vsaj na pasovno širino banalnega WiFi-ja, bo zemeljska civilizacija začela imeti resne gospodarske težave. Tudi to velja, če oddajamo samo v eno smer. Če iz nekega razloga nimate natančnega naslova inteligentnih vesoljcev, bo treba oddaje voditi v vseh smereh, zato bo poraba energije LHC zelo hitro prenehala dojemati kot mersko enoto - obseg težav medzvezdne komunikacije bo bistveno večji.
Takšni preobremenitvi se je mogoče izogniti, meni znanstvenik. Prvi je zmanjšanje hitrosti prenosa. Ker bo še vedno potreboval brezno časa (svetlobna hitrost je omejena), ga nima smisla voziti z veliko hitrostjo, verjetnost začetnega zaznavanja signala pa narašča sorazmerno s trajanjem. Poleg tega, čeprav povečanje povprečne moči oddajnikov sprva vodi do povečanja zmožnosti informacij, da dosežejo sprejemnik, po določeni meji to ne omogoča več premagovanja šuma, ki ga ustvarja medij za širjenje signala, pri interakciji z njim. Tako bi bila ena najboljših strategij optimizacije videti kot "ne preglasna": oddajna moč mora biti strogo omejena.
Seveda se predlagajo tudi druge strategije optimizacije. Na primer, za varčnejši prenos signala lahko poskusite uporabiti polarizacijo elektromagnetnih valov in različne vrste multipleksiranja. Ja, v teoriji bo prihranilo energijo, potem pa se pojavi še en problem: z uporabo vedno bolj naprednih metod povečevanja gostote prenosa informacij se bomo nenehno osredotočali na stik samo s tistimi civilizacijami, ki so že obvladale takšne tehnologije. In vsi, ki poslušajo vesolje na ravni tistih tistih zemljanov iz šestdesetih (ko se je SETI prvič pojavil), ostajajo zunaj medcivilizacijskega dialoga. To pomeni, da v tej smeri ne morete preveč optimizirati.
Promocijski video:
Obstajajo pa tudi drugi elementi optimizacije, ki bi morali ostati razmeroma univerzalni za vsa inteligentna bitja v vesolju. Hkrati pa jih tisti, ki so iskali "nezemljane", poslušali vesolje, niso nikoli jasno podpisali.
Na Zemlji je bilo območje, v katerem je mogoče pošiljati signale in prejemati informacije, že od samega začetka omejeno: preveč programov se je predvajalo v eter skoraj od najstarejših let radia. Zato je bila ozkost kanala, ki se uporablja za komunikacijo, prednostna naloga in prenosna moč - zaradi majhnih razdalj po medzvezdnih standardih - v resnici ni bila pomembna. Ko je torej projekt SETI začel poslušati vesolje, je njegov pristop ostal precej zemeljski: poslušali so ozke frekvence.
Messerschmitt hkrati ugotavlja, da bi morala biti povprečna prenosna moč z uporabo najširšega razpona celotnega mikrovalovnega okna, ki je na voljo v vesolju, veliko bolj ekonomična kot pristop oddajanja fiksnih frekvenc. Zato bi morali začeti iskati signale večje pasovne širine z nižjo močjo in hitrostjo prenosa podatkov - kar pa SETI še žal ni storil. Med drugimi možnostmi je iskanje signalov z zelo dolgim obdobjem, veliko daljšim od tistega, ki se uporablja v zemeljskih komunikacijah.
No, no, kaj pa če civilizacija živi v nekaterih astronomskih enotah iz črne luknje in jo lahko uporabi kot vir energije za prenos informacij v vse smeri ali celo kot gravitacijsko lečo, da bi te iste signale ojačala?
V redu je, znanstvenik je prepričan: temeljne meje komunikacije ne bo mogel obiti - več signalov, ki jih pošilja v medzvezdni medij, hitreje bodo ti signali v interakciji z medzvezdnim plinom začeli nevarno dvigovati stopnjo motenj in zapletati nadaljnje medcivilizacijske komunikacije. To pomeni, da tudi supercivilizacije, ki uporabljajo radijsko komunikacijo za stike z manj razvitimi bitji, nikakor ne morejo preseči temeljne meje, strategijo SETI pa bi bilo treba preusmeriti tudi v zvezi z njimi.
Med glavnimi praktičnimi zaključki, da je po mnenju Davida Messerschmitta vredno narediti SETI, so najpomembnejši naslednji. Organizacija išče dolgoročni signal s pogostimi ponovitvami. V takšni shemi je za razlikovanje "lažnega alarma" od resničnega signala predvidena precej preprosta metoda dolgotrajnega "poslušanja" določenega sektorja neba.
Avtor ne skriva svojega odnosa do tega elementa iskalne strategije: tisti, ki so prišli do tega "preverjanja resnice", niso niti poskušali oceniti, koliko energije bi porabili za tako dolg ponavljajoč se signal. Z drugimi besedami, ta taktika je nespametna. Vse to nas spet pripelje do signala "Vau!" 1977 leto. Spomnimo se, da ko je na radijski teleskop Big Ear prispel signal, ki je bil videti "umetno in nezemeljsko", je bila za preverjanje njegovega izvora uporabljena metoda večkratnega poslušanja istega nebeškega sektorja. Vendar takšne avdicije niso izvajali sproti - ne takrat, ne zdaj.
Uporaba večnivojskih ključev v medzvezdni komunikaciji v vsakem časovnem intervalu bo omogočila, da kateri koli impulz zavzame vrednosti M od 0 do 8 in zato predstavlja log2 = 3 bitov informacij.
Če predpostavimo, da je civilizacija, ki je poslala signal, preprosto varčevala z energijo, potem je ni bilo treba ponavljati pogosteje kot recimo enkrat na nekaj let. Mimogrede, prej je isto strategijo za prenos signala predlagal še en raziskovalec, ki je ugotovil, da je z vidika zmanjšanja tveganja trka z agresivnim CC najbolje, da signal pošljete po daljšem časovnem obdobju, kar poveča verjetnost njegove registracije, vendar zmanjša možnost, da ga prejme agresivni CC.
David Messerschmitt meni, da je projekt SETI verjetno že ujel signal ene od energetsko učinkovitih iskalnih stikov civilizacij v prostoru okoli nas. Toda zaradi omejitev lastne strategije iskanja so jo Zemljani uvrstili med "lažni alarm". Kako se lahko v prihodnosti izognete takim napakam?
Avtor predlaga, da se "vzdrži" uporabe koncepta "lažnega alarma", sistematično in dolgotrajno, da preuči vsak sektor neba in ne enega za drugim "posluša" drugačno okolico, kot se to počne zdaj, in tudi vzdržuje enotno bazo podatkov o vseh signalih, ki bi lahko bili umetnega izvora. Trivialno, kako si umiti roke? Žal se zdi, da v smislu iskanja VTS nismo niti dosegli razumevanja, da je treba začeti jesti s čistimi rokami.
Preprint študije si lahko ogledate na spletnem mestu arXiv.