Ha úgy tűnik számodra, hogy még nem kommunikáltál idegenekkel … akkor nekünk úgy tűnik, csak neked tűnik. Amikor a SETI "hallgatja" az eget, egy új tanulmány szerint ezt úgy teszi, hogy nem gondolkodik azon, hogyan kiabálnak az égbe.
David Messerschmitt munkája a kaliforniai Berkeley Egyetemen (USA) meglehetősen terjedelmes, és anélkül, hogy úgy tennénk, mintha mind a kétszáz páratlan oldalát lefednénk, röviden kitérünk a munka néhány pontjára.
Már nem egyszer megjegyezték: az a feltételezés, miszerint a rádió a kommunikáció legjobb és végső formája, nem nyilvánvaló, hiszen egy évszázadon keresztül használjuk, és emiatt meglehetősen naiv a saját technológiáinkat tekinteni a kommunikáció fejlődésének koronájának. De tegyük fel, hogy a 19. század technológiája valóban az utolsó szó az Univerzum minden létező civilizációja számára. Úgyszólván: "mi lenne, ha".
Még egy önkényesen előrehaladott előre hibajavítás ellenére is lehetetlen elkerülni a zaj növekedésével járó alapvető határt a jel teljesítményének növekedésével. (Itt és alatt D. Messerschmitt grafikonjai.)
Hogyan fog ebben az esetben pontosan megszervezni a csillagközi rádiókommunikációt? Nyilvánvaló, hogy megjegyzi Messerschmitt úr, érdemes feltételezni, hogy ezt ésszerűen fogják megvalósítani. Képzeljünk el például egy adatot rádiósebességenként 1 bit / másodperc sebességgel, legalább 1000 fényévnyi tartományban. Ha azon a frekvenciatartományon hajtja végre, amelyet a SETI most hallgat, akkor egy ilyen jelnek a jelzett távolságból történő kibocsátásához kétszer akkora teljesítményre lesz szükség, mint a nagy hadron ütközőhöz.
És ha csak a banális WiFi sávszélességére korlátozódik, akkor egy földi civilizációnak komoly gazdasági problémái vannak. Megint ez a helyzet, ha csak egy irányban továbbítunk. Ha valamilyen oknál fogva nincs meg az intelligens idegenek pontos címe, akkor az adásokat minden irányban el kell végezni, és ennek fényében az LHC energiafogyasztása nagyon hamar megszűnik mérési egységként érzékelni - a csillagközi kommunikációs problémák mértéke jelentősen nagyobb lesz.
Az ilyen túlterhelés elkerülhető - véli a tudós. Az első az átviteli sebesség minimalizálása. Mivel ehhez még mindig egy szakadékra lesz szükség (a fénysebesség korlátozott), nincs értelme nagy sebességgel vezetni, és a jel kezdeti észlelésének valószínűsége annak időtartamával egyenesen növekszik. Ezen túlmenően, bár kezdetben az adók átlagos teljesítményének növekedése az információnak a vevőhöz való eljutási képességének növekedéséhez vezet, egy bizonyos határ után ez már nem teszi lehetővé a jelátviteli közeg által létrehozott zaj leküzdését a vele való interakció során. Így az egyik legjobb optimalizálási stratégia úgy néz ki, hogy "nem túl hangos": az adási teljesítményt szigorúan korlátozni kell.
Természetesen más optimalizálási stratégiák önmagukat sugallják. Például a gazdaságosabb jelátvitel érdekében kipróbálhatja az elektromágneses hullámok polarizációját és a különféle típusú multiplexelést. Igen, elméletileg energiát fog megtakarítani, de ekkor megjelenik egy másik probléma: az információátvitel sűrűségének növelésére egyre fejlettebb módszereket alkalmazva állandóan csak azokkal a civilizációkkal fogunk összpontosítani, amelyek már elsajátították az ilyen technológiákat. És mindenki, aki az 1960-as évek földi lakóinak (amikor a SETI először megjelent) szintjén hallgat az űrbe, kívül esik az interkultivációs párbeszéden. Vagyis nem lehet túlságosan optimalizálni ebben az irányban.
Promóciós videó:
De vannak más optimalizálási elemek, amelyeknek a világegyetem összes intelligens lénye számára viszonylag univerzálisnak kell maradniuk. Ugyanakkor soha nem pedáltak egyértelműen azok, akik "földönkívülieket" kerestek, az űrre hallgattak.
A Földön a kezdetektől fogva korlátozott volt a tartomány, amelyben jeleket küldhet és információkat fogadhat: túl sok programot sugároztak az éterben szinte a rádió korai éveitől kezdve. Ezért a kommunikációhoz használt csatorna szűksége elsőbbséget élvezett, és az átviteli teljesítmény - a csillagközi szabványok szerinti kis távolságok miatt - nem igazán számított. Ezért amikor a SETI projekt elkezdte hallgatni az űrt, megközelítése meglehetősen földes maradt: keskeny frekvenciákat hallgattak.
Ugyanakkor Mr. Messerschmitt megjegyzi, hogy az űrben rendelkezésre álló mikrohullámú ablakok lehető legszélesebb tartományának felhasználásával az átlagos átviteli teljesítménynek sokkal gazdaságosabbnak kell lennie, mint a rögzített frekvenciájú műsorszórás. Tehát el kell kezdenünk nagyobb sávszélességű jeleket keresni, alacsonyabb energia- és adatátviteli sebesség mellett - amit sajnos a SETI még nem tett meg. Egyéb lehetőségek között szerepel a nagyon hosszú periódusú jelek keresése, sokkal hosszabb, mint a földi kommunikációban használatos.
Nos, oké, de mi van akkor, ha egy civilizáció egyes csillagászati egységekben él egy fekete lyukból, és energiaforrásként felhasználhatja az információk minden irányba történő továbbítására, vagy akár gravitációs lencseként ugyanezen jelek felerősítésére?
Rendben van, a tudós biztos: nem tudja megkerülni a kommunikáció alapvető határát - minél több nagy teljesítményű jelet küld a csillagközi közegbe, annál gyorsabban ezek a jelek, interakcióban a csillagközi gázzal, veszélyes módon megkezdik az interferencia szintjének emelését és bonyolítják a további interkultivációs kommunikációt. Vagyis még a szuperkivilizációk is, amelyek a rádiókommunikációt kevésbé fejlett lényekkel való kapcsolattartáshoz használják, semmiképpen sem kerülhetik meg az alapvető határt, és a SETI stratégiát még hozzájuk képest is át kell irányítani.
A legfontosabb gyakorlati következtetések között, amelyek David Messerschmitt véleménye szerint érdemes megalkotni a SETI-t, a legfontosabbak a következők. A szervezet hosszú távú jelet keres, gyakori ismétléssel. Egy ilyen sémában a "hamis riasztás" és a valós jel megkülönböztetése érdekében meglehetősen egyszerű módszert feltételeznek az égbolt egy adott szektorának hosszú távú "meghallgatására".
A szerző nem titkolja hozzáállását a keresési stratégia ezen eleméhez: akik ezt az "igazság-ellenőrzést" kitalálták, meg sem próbálták megbecsülni, mennyi energiát költenek egy ilyen hosszú, ismétlődő jelre. Más szóval, ez a taktika nem bölcs. Mindez ismét eljuttat minket a "Wow!" 1977 év. Emlékezzünk arra, hogy amikor egy „mesterségesnek és földönkívülinek” tűnő jel érkezett a Big Ear rádióteleszkóphoz, akkor az ég ugyanazon szektorának újrahallgatásának módszerét alkalmazták eredetének igazolására. Ilyen meghallgatásokat azonban nem folytattak folyamatosan - akkor sem, most sem.
A többszintű kulcsok használata a csillagközi kommunikációban minden időintervallumban lehetővé teszi, hogy bármely impulzus az M értékeket 0-tól 8-ig vegye, és ezért log2 = 3 bit információt tartalmazzon.
Ha azt feltételezzük, hogy a jelet küldő civilizáció egyszerűen energiát takarított meg, akkor nem volt szükség többször megismételni, mint mondjuk néhány évente egyszer. Egyébként korábban ugyanezt a jelátviteli stratégiát javasolta egy másik kutató, aki megjegyezte, hogy az agresszív CC-vel való ütközés kockázatának minimalizálása szempontjából a legjobb, ha jelentős idő után küldünk jelet, ami növeli a regisztráció valószínűségét, de csökkenti annak esélyét, hogy egy agresszív CC megkapja.
Tehát, David Messerschmitt úgy véli, a SETI projekt valószínűleg már elkapta a jelet a környező tér civilizációinak egyik energiatakarékosan kereső kapcsolatától. De saját keresési stratégiájuk korlátai miatt a földlakók "hamis riasztásnak" minősítették. Mit tehet az ilyen kudarcok elkerülése érdekében a jövőben?
A szerző azt javasolja, hogy "tartózkodjanak" a hamis riasztás fogalmának egyáltalán történő alkalmazásától, szisztematikusan és hosszú ideig az ég minden szektorának vizsgálatára, és ne egyenként "hallgassák" a különböző környezeteket, ahogyan ez most történik, és emellett egyetlen adatbázist kell fenntartani az összes jelről, amely mesterséges eredetű lehet. Triviális, hogyan mosson kezet? Jaj, abban az értelemben, hogy egy VTS-t kerestünk, úgy tűnik, még nem értük el, hogy tiszta kézzel kell kezdenünk enni.
A tanulmány előnyomata az arXiv weboldalán tekinthető meg.