Pokud se vám zdá, že jste dosud nekomunikovali s mimozemšťany … zdá se nám to, zdá se to jen vám. Když SETI „poslouchá“oblohu, říká nová studie, dělá to bez přemýšlení o tom, jak křičí do nebe.
Práce Davida Messerschmitta z Kalifornské univerzity v Berkeley (USA) je poměrně objemná a aniž bychom předstírali, že pokrývá všechny její dvě stě podivné stránky, v krátkosti se budeme zabývat některými body práce.
Již to bylo poznamenáno vícekrát: předpoklad, že rádio je nejlepší a konečná forma komunikace, není zřejmý, protože jej používáme celé století, a proto je spíše naivní považovat naše vlastní technologie za korunu evoluce komunikace. Ale předpokládejme, že technologie 19. století je opravdu posledním slovem pro všechny civilizace vesmíru, které kdy existovaly. Řekněme „co kdyby“.
I při svévolně pokročilé dopředné korekci chyb bude stále nemožné vyhnout se základnímu limitu spojenému se zvýšením šumu se zvyšujícím se výkonem signálu. (Zde a níže grafy D. Messerschmitta.)
Jak přesně bude v tomto případě organizována mezihvězdná rádiová komunikace? Je zřejmé, pane Messerschmitte, že stojí za to předpokládat, že to bude provedeno racionálně. Představte si například rádiový přenos dat rychlostí jednoho bitu za sekundu po dobu nejméně 1 000 světelných let. Pokud to provádíte v těch frekvenčních rozsazích, které nyní poslouchá SETI, pak bude pro vyzařování takového signálu z indikované vzdálenosti vyžadován výkon dvakrát vyšší než u Velkého hadronového urychlovače.
A pokud se omezíte alespoň na šířku pásma banálního WiFi, pak pozemská civilizace začne mít vážné ekonomické problémy. To platí znovu, pokud vysíláme pouze jedním směrem. Pokud z nějakého důvodu nemáte přesnou adresu inteligentních mimozemšťanů, pak bude muset být vysílání vedeno všemi směry a na tomto pozadí přestane být spotřeba energie LHC velmi brzy vnímána jako jednotka měření - rozsah mezihvězdných komunikačních problémů bude výrazně větší.
Vědec věří, že takovému přetížení se lze vyhnout. Prvním je minimalizace přenosové rychlosti. Jelikož bude stále vyžadovat propast času (rychlost světla je omezená), nemá smysl ho řídit vysokou rychlostí a pravděpodobnost počáteční detekce signálu roste přímo úměrně jeho délce. Kromě toho, i když zpočátku zvýšení průměrného výkonu vysílačů vede ke zvýšení schopnosti informace dosáhnout přijímače, po určité hranici to již neumožňuje překonat hluk vytvářený médiem pro šíření signálu při jeho interakci. Jedna z nejlepších optimalizačních strategií by tedy vypadala „ne příliš hlasitě“: vysílací výkon musí být přísně omezen.
Samozřejmě se navrhují další optimalizační strategie. Například pro ekonomičtější přenos signálu můžete zkusit použít polarizaci elektromagnetických vln a různé typy multiplexování. Ano, teoreticky to ušetří energii, ale pak se objeví další problém: při použití stále pokročilejších metod zvyšování hustoty přenosu informací se budeme neustále soustředit na kontakt pouze s těmi civilizacemi, které již takové technologie zvládly. A každý, kdo poslouchá vesmír na úrovni stejných pozemšťanů v šedesátých letech (kdy se SETI poprvé objevil), zůstává mimo mezilidský dialog. To znamená, že v tomto směru nelze příliš optimalizovat.
Propagační video:
Existují však i další optimalizační prvky, které by měly zůstat relativně univerzální pro všechny inteligentní bytosti ve vesmíru. Zároveň nikdy jasně nešlapali ti, kteří hledali „mimozemšťany“a poslouchali vesmír.
Na Zemi byl rozsah, ve kterém lze vysílat signály a přijímat informace, od samého začátku omezen: téměř v prvních letech rádia bylo ve vzduchu vysíláno příliš mnoho programů. Proto byla prioritou úzkost kanálu používaného ke komunikaci a na vysílacím výkonu - kvůli malým vzdálenostem podle mezihvězdných standardů - vlastně nezáleželo. Když tedy projekt SETI začal poslouchat vesmír, jeho přístup zůstal docela zemitý: poslouchaly se úzké frekvence.
Zároveň Messerschmitt poznamenává, že při použití nejširšího možného rozsahu celého mikrovlnného okna dostupného ve vesmíru by měl být průměrný vysílací výkon mnohem ekonomičtější než přístup vysílání s pevnou frekvencí. Měli bychom tedy začít hledat signály o větší šířce pásma s nižším výkonem a datovou rychlostí - něco, co bohužel SETI ještě neudělalo. Mezi další možnosti patří hledání signálů s velmi dlouhou dobou, mnohem delší než ta, která se používá v pozemních komunikacích.
Dobře, dobře, ale co když civilizace žije v některých astronomických jednotkách z černé díry a může ji použít jako zdroj energie k přenosu informací do všech směrů, nebo dokonce jako gravitační čočka k zesílení těchto stejných signálů?
Je to v pořádku, vědec si je jistý: nebude schopen obejít základní mez komunikace - čím více silných signálů vysílá do mezihvězdného média, tím rychleji tyto signály, které interagují s mezihvězdným plynem, začnou nebezpečně zvyšovat úroveň rušení a komplikovat další mezivládní komunikaci. To znamená, že ani supercivilizace, používající rádiovou komunikaci pro kontakty s méně rozvinutými bytostmi, nemohou nijak obejít základní hranici a strategie SETI by měla být přeorientována i ve vztahu k nim.
Z hlavních praktických závěrů, které podle názoru Davida Messerschmitta stojí za to udělat SETI, jsou nejdůležitější následující. Organizace hledá dlouhodobý signál s častým opakováním. V takovém schématu se za účelem rozlišení „falešného poplachu“od skutečného signálu předpokládá poměrně jednoduchá metoda „poslechu“konkrétního sektoru oblohy.
Autor neskrývá svůj postoj k tomuto prvku strategie hledání: ti, kteří přišli s touto „kontrolou pravdy“, se ani nepokusili odhadnout, kolik energie by bylo vynaloženo na tak dlouhý opakující se signál. Jinými slovy, tato taktika je nerozumná. To vše nás znovu přivádí k signálu „Páni!“1977 rok. Připomeňme si, že když dorazil signál, který vypadal „umělý a mimozemský“, k radioteleskopu Big Ear, byla k ověření jeho původu použita metoda opakovaného poslechu stejného sektoru oblohy. Tyto konkurzy se však neprováděly průběžně - ani tehdy, ani nyní.
Použití víceúrovňových klíčů v mezihvězdné komunikaci v každém časovém intervalu umožní každému pulzu nabývat hodnot M od 0 do 8, a proto představuje log2 = 3 bity informací.
Pokud předpokládáme, že civilizace, která vyslala signál, jednoduše šetřila energii, nebylo třeba ji opakovat častěji, než řekněme jednou za několik let. Mimochodem, dříve stejnou strategii pro přenos signálu navrhl jiný výzkumník, který poznamenal, že z hlediska minimalizace rizika kolize s agresivním CC je nejlepší vyslat signál po významném časovém období, což zvyšuje pravděpodobnost jeho registrace, ale snižuje pravděpodobnost jeho přijetí agresivním CC.
David Messerschmitt se tedy domnívá, že projekt SETI již pravděpodobně zachytil signál od jednoho z energeticky efektivně hledajících kontaktů civilizací v okolním prostoru. Ale kvůli omezením vlastní strategie vyhledávání je pozemšťané klasifikovali jako „falešný poplach“. Co můžete udělat, abyste se takovým selháním v budoucnu vyhnuli?
Autor navrhuje „zdržet se“konceptu „falešného poplachu“vůbec, systematicky a po dlouhou dobu zkoumat každý sektor oblohy, a ne jeden po druhém „naslouchat“jinému prostředí, jak je tomu nyní, a také udržovat jednotnou databázi všech signálů, které mohou být umělého původu. Triviální, jak si umýt ruce? Bohužel, ve smyslu hledání VTS, zdá se, že jsme ani nedosáhli pochopení nutnosti začít jíst s čistými rukama.
Předtisk studie je k dispozici na webových stránkách arXiv.