Поиск публикаций  |  Научные конференции и семинары  |  Новости науки  |  Научная сеть
Новости науки - Комментарии ученых и экспертов, мнения, научные блоги
Реклама на проекте

Жди меня [специальный выпуск]

Вторник, 28 Декабрь, 00:12, galicarnax.livejournal.com


Пока кто-то считает SETI пустым занятием, кто-то опасным предприятием, а кто-то вообще не отличает SETI от UFO, активисты продолжают баловать нас оригинальными идеями. Например, Шостак, старший астроном SETI-института, утверждает, что искать сигналы нужно из района центра галактики, т.к. закономерным результатом биологической эволюции является создание искусственного интелекта, а интеллектуальным машинам выгодно существовать рядом с мощными источниками энергии. Другие, тем временем, разрабатывают языки для общения с внеземным разумом с помощью полифонической музыки... Одним из фундаментов программы SETI явилось всем известное уравнение Дрейка, оценивающее число цивилизаций в нашей Галактике, с которыми мы можем вступить в контакт. Это уравнение математически очень сложное, т.к. из полдюжины присутствующих в нем коэффициентов дать адекватную оценку можно только двум, а математики, к сожалению, еще не научились решать одно уравнение с шестью неизвестными. Однако от его решения зависело финансирование, поэтому Дрейк решил заняться небольшим подгоном. Например, вероятность самозарождения жизни на пригодной для нее планете Дрейк положил равной единице. Это значит, что появление жизни на такой планете - неизбежная закономерность. Появился первичный бульончег, припекло его тамошним Солнышком, приударило молнией, пришаманило бубном - и жизть появится, не сомневайтесь! Короче, в итоге у Дрейка вышло, что в нашей Галактике должны быть десятки цивилизаций, способных на контакт. Ну а дальше объявился парадокс Ферми: "довольно высокая оценка количества технологически развитых цивилизаций и одновременное отсутствие наблюдений каких-либо их следов противоречат друг другу и приводят к выводу, что или наше понимание природы, или наши наблюдения неполны и ошибочны". Я бы сказал, парадоксально тривиальный парадокс. Но с уравнением Дрейка косвенно связан другой, менее тривиальный парадокс. Назову его парадоксом ортодокса. Дело в том, что некоторые люди науки, чаще всего ортодоксальные биологи, критикуют SETI вообще и оценку Дрейка в частности. Кто-то считает SETI даже откровенной псевдонаукой. "Это пустая трата времени и денег", - говорят они. "Крайне маловероятно, что где-то еще есть жизнь, а уж тем более разумная". Но если в другой раз с этими же людьми заговорить о трудностях теории возникновения жизни на Земле и о том, что практически все ее положения, мягко говоря, шаткие, они пожимают плечами: "Да не, все нормально, никаких особых трудностей. Коацерваты и РНК-мир почти все объяснили." Парадокс... Но я предлагаю рассмотреть не умозрительные построения и голые догадки, а то, что есть/было в этой области по факту, а также то, что можно, в принципе, интерпретировать в рамках SETI.   SETI бывает пассивный и активный. Пассивный SETI - это когда ведется поиск сигналов от других цивилизаций либо следов их техногенной активности. Активный SETI - это когда сигналы передаются потенциальным братьям по разуму. Т.е. в первом случае слушают как можно внимательнее, во втором - кричат как можно громче. Активная часть не менее важна, т.к. может оказаться, что все предполагаемые цивилизации внимательно слушают, но никто ничего не передает. Пассивный SETI В общем-то, за всю историю немало было найдено всякого, что сходу можно было приписать внеземному разуму. Но позже находились естественные объяснения. Наиболее известные примеры - каналы Скиапарелли на Марсе и пульсары. Последним, кстати, позже нашлось применение в активном SETI. Допустим, мы хотим передать свое месторасположение. Даже если братья по разуму окажутся настолько умными, что сразу обучатся русскому языку, откуда они узнают где находится "это ихнее Солнце"? Пульсары же со своими индивидуальными частотами являются своего рода космическими маяками, относительно которых можно задать свое местоположение, предварительно введя единицы для измерения времени и расстояний (с поправкой на то, что и их период, и расстояния до них меняются со временем).  Самым значительным событием в истории пассивного поиска является, пожалуй, Wow!-сигнал, принятый летом 1977 года. По всем параметрам (в частности, узкополосности и длительности) он весьма попадал под то, что ожидали. Конечно, и он может быть объяснен простой причиной, например, отражением земного сигнала от какого-нибудь космического мусора. Но т.к. сигнал длился более минуты, а его частота являлась запрещенной регуляционными стандартами, такое объяснение маловероятно. В общем, об источнике этого сигнала мы вряд ли уже что-то узнаем. Но внеземлян можно искать не только по целенаправленным сообщениям, но и наблюдая результат их деятельности. Причем чем они развитее технически, тем больше шансов их засечь. Кандидаты в такое объяснение существуют давно. Еще в 1986 году в сборник Всесоюзного симпозиума "Поиск разумной жизни во Вселенной" была помещена статья астрофизика В.Л. Страйжиса под названием "Некоторые астрономические явления как возможный результат деятельности высокоразвитых цивилизаций". Первым примером идут голубые странники (blue stragglers). Это необычные звезды, наблюдаемые в некоторых звездных скоплениях и в галактическом поле. Необычны они тем, что не укладываются в теорию эволюции звезд. Если исходить из возраста скоплений, то эти массивные и горячие звезды должны были давно покинуть главную последовательность на диаграмме Герцшпрунга-Рассела (для астронома это примерно то же, что филогенетическое дерево для биолога) и превратиться в красные гиганты. Но они находятся выше точки поворота на этой диаграмме. Из естественных объяснений два основных. Первое - эти звезды не родные для данных скоплений и залетели туда случайно. Второе - это результат слияния двух звезд в двойной системе (большая масса новой звезды приведет к ее разогреву и она станет ярче звезд того же возраста). Т.к. у обоих объяснений есть трудности (напр., не все голубые странники являются двойными), Страйжис дает другое объяснение: оставаться на главной последовательности эти звезды заставляет увеличение запасов водорода в ядре. "Подсыпка" ядерного топлива может быть организована высокоразвитой цивилизацией, живущей в окрестностях данной звезды, для продления постоянных температурных условий на ее планетах. Нашей цивилизации через 4 млрд лет будет весьма кстати применить этот метод, чтобы избежать быстрого превращения Солнца в красный гигант. Сначал спихнем на Солнце Юпитер и Сатурн, а потом придется тибрить водородные планеты у соседних звезд. Дальше Страйжис рассматривает пекулярные и металлические звезды. Пекулярные звезды имеют в спектрах усиленные линии некоторых элементов, которые в нормальных звездах имеют в сотни и тысячи раз меньшую распространенность - марганец, ртуть, кремний, стронций, хром, европий. Мало того, эти элементы чаще всего сконцентрированы на поверхности звезды в пятнах различной величины: когда звезда вращается вокруг оси, линии этих элементов то появляются в ее спектре, то исчезают. В спектрах т.н. металлических звезд линии всех металлов усилены в десятки раз в более или менее одинаковой пропорции. Такое поведение не может быть свойством вещества, из которого образовались данные звезды - это исключается теорией эволюции, а также тем, что металлические звезды встречаются в одних и тех же скоплениях вместе с нормальными. При наличии фантазии можно представить себе, что это все промышленные отходы деятельности высокоразвитых цивилизаций. Далее идут еще некоторые варианты. Например, в атмосферах циркониевых звезд наблюдаются ощутимые количества радиоактивного элемента технеция, полураспад которого составляет лишь несколько сот тысяч лет. В естественных условиях этот элемент не существует. Откуда он появился в циркониевых звездах, возраст которых миллиарды лет? - вопрошает Страйжис. "Рассказ о загадочных явлениях в астрофизике можно было бы продолжить. Например, ... что происходит со звездой FG Sge, которая быстро передвигается по диаграмме Герцшпрунга-Рессела и в атмосфере которой в течение нескольких лет исчезает железо, но усиливаются линии тяжелых металлов? Не проводится ли над объектом SS 433 гигантский физический эксперимент ... ?" И т.д. и т.п. "Автор не думает, что все перечисленные объекты и явления — это продукт деятельности сверхцивилизаций. Пройдут годы, и для многих из них будут найдены естественные причины их возникновения. Однако мы не должны закрывать глаза на возможность, что хотя бы некоторые из этих явлений могли быть вызваны искусственно." Но если хотя бы некоторые из них - действительно продукт астроинженерии, то, черт возьми, оценка Дрейка даже занижена! Активный SETI Активный SETI постарше пассивного. Так, "король математиков" Гаусс (что ухмыляется на моей аватаре) еще в первой половине 19 века предложил нарисовать огромный прямоугольный треугольник с "пифагоровыми штанами" на сибирской тундре. Окаймляющие линии сделать из лесополос шириной в десяток миль, а внутренние площади засадить пшеницей или рожью. Марсиане, разглядывая Землю в телескоп, заметили бы такой несомненный артефакт. Однако первым посланиям для внеземлян было суждено реализоваться только во второй половине 20 века. Вряд ли нужно подробно расписывать известные всем золотые пластинки, запущенные на борту двух Пионеров и двух Вояджеров в 70-х годах. Сейчас все они находятся примерно в сто раз дальше от Солнца, чем Земля, т.е. в районе границы солнечной системы. Причем от Вояджеров все еще принимаются сигналы. Считается, что первым радиопосланием для потенциальных внеземлян является аресибовская космограмма 1974 года. Однако мало кто знает, что в 1962 году из Евпатории в космос было отправлено радиотелеграфное сообщение: "Мир", "Ленин", "СССР" ("Очерки истории радиоастрономии в СССР", Киев, "Наукова думка", 1985, c. 240). Именно русскими буквами в виде Морзе-кода. Бедные инопланетяне. Послание Аресибо было составлено все тем же Дрейком, совместно с Саганом. По сути, это набор из 1679 бит, т.е. позиций, принимающих одно из двух значений. Число 1679 раскладывается только на два простых множителя - 23 и 73. Если всю последовательность разбить на строки длиной в 23 бита, а строки разместить друг под другом, получится закодированная картинка. Первый вариант сообщения Дрейк предложил для расшифровки участникам радиоастрономической конференции. Картинку-то найти просто. Но вот с ее интерпретацией у внеземлян наверняка возникли бы проблемы. Сообщение было отправлено в сторону шарового скопления M13 и достигнет его примерно через 25 тысяч лет. Википедия-ру, этот доблестный источник знаний, утверждает, что уже был получен ответ на это сообщение в виде рисунков на полях, появившихся возле Чилболтонской обсерватории в 2001 году. Вот только бедные сотрудники этой обсерватории, видимо, до сих пор не в курсе о таком важном событии, т.к. на сайте обсерватории об этом даже не упоминается. Аресибовское послание является графическим. Оно основано на рисунках. Понятно, что в случае удачного контакта с таким методом далеко не уехать. Поэтому надо заранее придумать язык, на котором мы могли бы общаться с внеземным разумом. Лучшим кандидатом может быть арифметка, т.к. она универсальна. Дважды два равно четырем и у нас, и у инопланетян. Просто нужно найти общие символы для обозначения арифметических фактов. Имея все это ввиду, в 50-х английский биолог-математик Хогбен предложил свой вариант простого математического языка - Astraglossa. В 1960 году голландский профессор математики Ганс Фройденталь разработал более мощный математический язык Lincos (от Lingua Cosmica). По утверждению автора, такой язык может быть легко понят разумным существом, не знакомым ни с одним синтаксисом или языком земного происхождения. Начало общения на Линкосе состоит в передаче его словаря. Это - натуральный ряд чисел и основные арифметические операции, идея равенства. Например:    @ + @        = @@    @@ + @    = @@@    @ + @@    = @@@    @@@ - @ = @@ и т.д. Затем вводится система счисления, т.к. постоянно записывать количества чего-либо соответствующим числом симолов накладно. Фройденталь выбрал двоичную систему как самую простую. Далее на примерах поясняются идеи сравнения, переменных и констант, логика высказываний, теория множеств и т.п. Потом вводятся единицы для измерения времени. Самой сложной является секция, где идет попытка объяснить поведение и разговор двух индивидуумов. Но в чистом виде этот язык, по-видимому, так и останется теоретической конструкцией, на практике малопригодной. Следующей после Аресибо серьезной попыткой радиовещания в космос стали послания Cosmic Call, радированные телескопом RT-70 из Евпатории (Украина) в 1999 и 2003 сразу к нескольким близким звездам. При этом ближайшую из них сообщение достигнет в апреле 2036 года. Эти послания по объему первышают аресибовское примерно в 220 раз. Помимо научной послания включили в себя "публичную" часть - за определенную плату поместить свое сообщение мог любой желающий. Таких личных сообщений было включено около 50 тысяч. Конечно, они совершенно бессмысленны для потенциальных получателей, но некоторая часть проекта была окуплена этими средствами. Надо сказать, активный SETI всегда намного дороже пассивного, т.к. требует для передачи больших мощностей. Научная часть сделана по принципу аресибовской космограммы в виде 23 страниц размером 127х127 бит каждая. Послание, заключенное в них, разработали канадские астрономы Dutil и Dumas. Они расширили язык Lincos, включив, например, десятичную систему счисления. Первые страницы - вводные. Страница 1 - "числа", 2 - "операции", 3 - "экспоненциальные представления". Потом идут страницы со сведениями по астрономии, биологии, географии, космологии, страница 21 описывает антенну и передатчик Евпаторийского радиолокатора. Последняя страница приглашает любого, кто получил послание, откликнуться и сообщить сведения о своей цивилизации. Вот так выглядит первая страница:   0005rkdgЗдесь вводятся числа. В каждой записи слева число представлено точками (0 - нет точки, 1 - одна точка, 2 - 2 точки и т.п.), в середине - в двоичном представлении ( 0 - оооо, 1 - ооох, 2 - оохо и т.п. ), а справа - в десятичном. Показаны числа 0 - 9. Ниже уже без двоичного представления показаны числа 10, 11, 12, 14, 15 и 20, чего должно быть достаточно, чтобы уяснить принцип позиционной записи чисел. Еще ниже показаны первые 24 простых числа (от 2 до 89), а в самом низу - самое большое простое число, известное на момент составления сообщения - 23021377 - 1. На момент написания этого ЖЖ-поста самое большое известное простое число - 243112609 - 1, найдено в 2008 году. Чтобы записать это число в обычном десятичном виде, понадобится толстенная книга. Все страницы послания можно посмотреть здесь. Другим преимуществом перед аресибовским посланием, кроме объема, является повышенная помехоустойчивость. Вглядитесь в символы чисел на рисунке. Это результат не художественной фантазии канадцев, а продуманного метода, сводящего эффект помех к минимуму. По этой же причине точки, обозначающие числа, на самом деле - квадратики из четырех пикселов. Если в результате помех в одном месте исчезнут нужные точки, а в другом появятся ненужные, то такая предусмотрительная избыточность оставляет хорошие шансы для правильного восприятия. В аресибовском же послании числа представлены (в самом верху космограммы) единичными пикселами, и там потеря всего одной точки может полностью исказить смысл. В 2001 году из все той же Евпатории было отослано другое сообщение - "Подростковое послание" (Teen Age Message). В плане содержания оно менее серьезно, но в отличие от аресибовского и Cosmic Call, содержало помимо цифровой аналоговую информацию, в частности, запись некоторых мелодий на терменвоксе. Концертные записи, рисунки и приветствия были составлены подростками из разных мест России, что и дало название посланию. Организатором является Александр Зайцев. Вот и все, что было отослано нами братьям по разуму. Будем ждать ответов. Надеюсь, они не будут в духе "Вы, люди, нихрена не понимаете" (с) Предел Контроля, 2010, Д. Джармуш.

Читать полную новость с источника 

Комментарии (0)