Ερευνητές έκαναν ένα νέο μήνυμα για τους εξωγήινους

Όταν ανακαλύπτουμε την ύπαρξη ευφυούς ζωής πέρα ​​από τη Γη, η πρώτη ερώτηση που είναι πιο πιθανό να κάνουμε είναι «Πώς μπορούμε να επικοινωνήσουμε;» Καθώς πλησιάζουμε την 50ή επέτειο του μηνύματος του Arecibo του 1974 -η πρώτη προσπάθεια της ανθρωπότητας να στείλει ένα σκεπτικό ικανό να γίνει κατανοητό από την εξωγήινη νοημοσύνη- το ερώτημα είναι πιο επείγον από ποτέ. Οι πρόοδοι στις τεχνολογίες τηλεπισκόπησης έχουν αποκαλύψει ότι η συντριπτική πλειονότητα των αστεριών στους γαλαξίες μας φιλοξενούν πλανήτες και ότι πολλοί από αυτούς τους εξωπλανήτες φαίνονται ικανοί να φιλοξενούν υγρό νερό στην επιφάνειά τους - προϋπόθεση για τη ζωή όπως τη γνωρίζουμε. Οι πιθανότητες τουλάχιστον ένας από αυτά τα δισεκατομμύρια πλανήτες να έχει δημιουργήσει ευφυή ζωή φαίνονται αρκετά ευνοϊκές για να αφιερώσετε λίγο χρόνο για να ανακαλύψετε πώς να πείτε «γεια».

Στις αρχές Μαρτίου, μια διεθνής ομάδα ερευνητών με επικεφαλής τον Jonathan Jiang του Jet Propulsion Laboratory της NASA δημοσίευσε μια εργασία στον διακομιστή προεκτύπωσης arXiv.org που περιγράφει λεπτομερώς ένα νέο σχέδιο για ένα μήνυμα που προορίζεται για εξωγήινους παραλήπτες. Η επιστολή 13 σελίδων, που αναφέρεται ως «Φάρος στον Γαλαξία», προορίζεται να είναι μια βασική εισαγωγή στα μαθηματικά, τη χημεία και τη βιολογία που βασίζεται σε μεγάλο βαθμό στον σχεδιασμό του μηνύματος του Arecibo και σε άλλες προηγούμενες προσπάθειες επαφής με εξωγήινους. Οι ερευνητές συμπεριέλαβαν ένα λεπτομερές σχέδιο για την καλύτερη εποχή του χρόνου για να μεταδώσουν το μήνυμα και πρότειναν ένα πυκνό δακτύλιο από αστέρια κοντά στο κέντρο του γαλαξία μας ως έναν πολλά υποσχόμενο προορισμό. Είναι σημαντικό ότι η μετάδοση διαθέτει επίσης μια πρόσφατα σχεδιασμένη διεύθυνση επιστροφής που θα βοηθήσει οποιονδήποτε εξωγήινο ακροατή να εντοπίσει τη θέση μας στον γαλαξία, ώστε να μπορέσουν—ελπίζουμε—να ξεκινήσουν μια διαστρική συνομιλία.

«Το κίνητρο για τον σχεδιασμό ήταν να παραδώσει τη μέγιστη ποσότητα πληροφοριών για την κοινωνία μας και το ανθρώπινο είδος με το ελάχιστο ποσό μηνυμάτων», λέει ο Jiang. "Με βελτιώσεις στην ψηφιακή τεχνολογία, μπορούμε να τα καταφέρουμε πολύ καλύτερα από το [μήνυμα του Arecibo] το 1974."

Βασικά μηνύματα

Κάθε διαστρικό μήνυμα πρέπει να απαντά σε δύο θεμελιώδη ερωτήματα:τι να πούμε και πώς να το πούμε. Σχεδόν όλα τα μηνύματα που έχουν μεταδώσει οι άνθρωποι στο διάστημα μέχρι στιγμής ξεκινούν με τη δημιουργία κοινού εδάφους με ένα βασικό μάθημα στην επιστήμη και τα μαθηματικά, δύο θέματα που πιθανώς είναι γνωστά τόσο σε εμάς όσο και στους εξωγήινους. Εάν ένας πολιτισμός πέρα ​​από τον πλανήτη μας είναι ικανός να κατασκευάσει ένα ραδιοτηλεσκόπιο για να λάβει το μήνυμά μας, πιθανότατα γνωρίζει ένα ή δύο πράγματα για τη φυσική. Ένα πολύ πιο μπερδεμένο ερώτημα είναι πώς να κωδικοποιηθούν αυτές οι έννοιες στο ανακοινωθέν. Οι ανθρώπινες γλώσσες δεν συζητούνται για προφανείς λόγους, αλλά και τα αριθμητικά μας συστήματα. Αν και η έννοια των αριθμών είναι σχεδόν καθολική, ο τρόπος που τους απεικονίζουμε ως αριθμούς είναι εντελώς αυθαίρετος. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο πολλές προσπάθειες, συμπεριλαμβανομένου του "Beacon in the Galaxy", επιλέγουν να σχεδιάσουν το γράμμα τους ως bitmap, έναν τρόπο χρήσης δυαδικού κώδικα για τη δημιουργία μιας εικόνας με pixel.

Η φιλοσοφία σχεδίασης bitmap για τη διαστρική επικοινωνία εκτείνεται στο μήνυμα του Arecibo. Είναι μια λογική προσέγγιση - η ενεργοποίηση/απενεργοποίηση, η παρούσα/απούσα φύση ενός δυαδικού συστήματος φαίνεται ότι θα μπορούσε να αναγνωριστεί από οποιοδήποτε ευφυές είδος. Αλλά η στρατηγική δεν είναι χωρίς τις αδυναμίες της. Όταν ο επιστήμονας της πρωτοποριακής έρευνας για εξωγήινη νοημοσύνη (SETI) Frank Drake σχεδίασε ένα πρωτότυπο του μηνύματος Arecibo, έστειλε το δυαδικό μήνυμα ταχυδρομικά σε ορισμένους συναδέλφους, συμπεριλαμβανομένων αρκετών νομπελίστων. Κανένας από αυτούς δεν ήταν σε θέση να κατανοήσει το περιεχόμενό του και μόνο ένας κατάλαβε ότι το δυαδικό αρχείο προοριζόταν να είναι ένα bitmap. Εάν μερικοί από τους πιο έξυπνους ανθρώπους αγωνίζονται να κατανοήσουν αυτή τη μορφή κωδικοποίησης ενός μηνύματος, φαίνεται απίθανο ότι ένας εξωγήινος θα τα πήγαινε καλύτερα. Επιπλέον, δεν είναι καν σαφές ότι οι εξωγήινοι του διαστήματος θα μπορούν να δουν τις εικόνες που περιέχονται στο μήνυμα εάν το λάβουν.

«Μία από τις βασικές ιδέες είναι ότι, επειδή η όραση έχει εξελιχθεί ανεξάρτητα πολλές φορές στη Γη, αυτό σημαίνει ότι θα την έχουν και οι εξωγήινοι», λέει ο Douglas Vakoch, πρόεδρος της METI (Messaging Extraterrestrial Intelligence) International, μιας μη κερδοσκοπικής οργάνωσης που ασχολείται με την έρευνα επικοινωνούν με άλλες μορφές ζωής. «Αλλά αυτό είναι ένα μεγάλο «αν», και ακόμα κι αν μπορούν να δουν, υπάρχει τόση πολλή κουλτούρα ενσωματωμένη στον τρόπο που αναπαριστάνουμε τα αντικείμενα. Αυτό σημαίνει ότι πρέπει να αποκλείσουμε φωτογραφίες; Με τίποτα. Σημαίνει ότι δεν πρέπει αφελώς να υποθέσουμε ότι οι αναπαραστάσεις μας θα είναι κατανοητές."

Το 2017 ο Vakoch και οι συνεργάτες του έστειλαν το πρώτο διαστρικό μήνυμα που μεταδίδει επιστημονικές πληροφορίες από το 2003 σε ένα κοντινό αστέρι. Επίσης, ήταν κωδικοποιημένο σε δυαδικό, αλλά απέφυγε τα bitmaps για ένα σχέδιο μηνύματος που εξερευνούσε τις έννοιες του χρόνου και των ραδιοκυμάτων ανατρέχοντας στο ραδιοκύμα που μεταφέρει το μήνυμα. Ο Τζιανγκ και οι συνεργάτες του επέλεξαν άλλο δρόμο. Βασίστηκαν μεγάλο μέρος του σχεδιασμού τους στο Cosmic Call του 2003 που μεταδόθηκε από το τηλεσκόπιο Yevpatoriaradio στην περιοχή της Κριμαίας. Αυτό το μήνυμα περιείχε ένα προσαρμοσμένο bitmap "αλφάβητο" που δημιουργήθηκε από τους φυσικούς Yvan Dutil και Stéphane Dumas ως μια πρωτοαλής γλώσσα που σχεδιάστηκε για να είναι ανθεκτική έναντι σφαλμάτων μετάδοσης.

Μετά από μια αρχική μετάδοση ενός πρώτου αριθμού για να επισημανθεί το μήνυμα ως τεχνητό, το μήνυμα του Jiang χρησιμοποιεί το ίδιο εξωγήινο αλφάβητο για να εισαγάγει το αριθμητικό σύστημα βάσης-10 και τα βασικά μαθηματικά. Με αυτό το θεμέλιο στη θέση του, το μήνυμα χρησιμοποιεί τη μετάβαση spin-flip ενός ατόμου υδρογόνου για να εξηγήσει την ιδέα του χρόνου και να σημειώσει πότε εστάλη η μετάδοση από τη Γη, να εισάγει κοινά στοιχεία από τον περιοδικό πίνακα και να αποκαλύψει τη δομή και τη χημεία του DNA . Οι τελικές σελίδες είναι ίσως οι πιο ενδιαφέρουσες για τους εξωγήινους αλλά και οι λιγότερο πιθανό να γίνουν κατανοητές επειδή υποθέτουν ότι ο παραλήπτης αναπαριστά αντικείμενα με τον ίδιο τρόπο που κάνουν οι άνθρωποι. Αυτές οι σελίδες παρουσιάζουν ένα σκίτσο ενός άνδρα και μιας γυναίκας, έναν χάρτη της επιφάνειας της Γης, ένα διάγραμμα του ηλιακού μας συστήματος, τη ραδιοσυχνότητα που πρέπει να χρησιμοποιήσουν οι εξωγήινοι για να απαντήσουν στο μήνυμα και τις συντεταγμένες του ηλιακού μας συστήματος στον γαλαξία που αναφέρεται τη θέση των σφαιρικών σμηνών—σταθερές και σφιχτά συσκευασμένες ομάδες χιλιάδων αστεριών που πιθανότατα θα ήταν γνωστές σε έναν εξωγήινο οπουδήποτε στον γαλαξία.

«Γνωρίζουμε τη θέση περισσότερων από 50 σφαιρωτών συστάδες», λέει ο Jiang. "Εάν υπάρχει ένας προηγμένος πολιτισμός, στοιχηματίζουμε ότι, αν γνωρίζουν αστροφυσική, γνωρίζουν και τις τοποθεσίες των σφαιρικών σμήνων, επομένως μπορούμε να το χρησιμοποιήσουμε ως συντεταγμένη για να εντοπίσουμε με ακρίβεια τη θέση του ηλιακού μας συστήματος."

Αποστολή ή όχι;

Ο Jiang και οι συνεργάτες του προτείνουν να στείλουν το μήνυμά τους είτε από τη Συστοιχία Τηλεσκοπίων Άλεν στη βόρεια Καλιφόρνια είτε από το Σφαιρικό Ραδιοτηλεσκόπιο Πεντακοσίων Μέτρων (FAST) στην Κίνα. Από την πρόσφατη καταστροφή του τηλεσκοπίου Arecibo στο Πουέρτο Ρίκο, αυτά τα δύο ραδιοτηλεσκόπια είναι τα μόνα στον κόσμο που προσελκύουν ενεργά τους ερευνητές του SETI. Προς το παρόν, όμως, και τα δύο τηλεσκόπια είναι ικανά μόνο να ακούν τον Κόσμο, όχι να μιλάνε μαζί του. Ο Jiang αναγνωρίζει ότι ο εξοπλισμός ενός από τα δύο τηλεσκόπια με τον εξοπλισμό που απαιτείται για τη μετάδοση του μηνύματος δεν θα είναι ασήμαντο. Αλλά κάτι τέτοιο είναι δυνατό, και λέει ότι αυτός και οι συν-συγγραφείς του συζητούν τρόπους συνεργασίας με ερευνητές στο FAST για να το πραγματοποιήσουν.*

Εάν ο Jiang και οι συνάδελφοί του έχουν την ευκαιρία να μεταδώσουν το μήνυμά τους, υπολόγισαν ότι θα ήταν καλύτερο να το κάνουν κάποια στιγμή τον Μάρτιο ή τον Οκτώβριο, όταν η Γη βρίσκεται σε γωνία 90 μοιρών μεταξύ του ήλιου και του στόχου της στο κέντρο του Γαλαξία. Τρόπος. Αυτό θα μεγιστοποιούσε τις πιθανότητες να μην χαθεί η αποστολή στο θόρυβο του παρασκηνίου του οικοδεσπότη μας. Αλλά ένα πολύ βαθύτερο ερώτημα είναι αν πρέπει να στέλνουμε ένα μήνυμα.

Η ανταλλαγή μηνυμάτων με εξωγήινους κατείχε πάντα μια αμφιλεγόμενη θέση στην ευρύτερη κοινότητα του SETI, η οποία επικεντρώνεται κυρίως στην ακρόαση για εξωγήινες εκπομπές αντί να στέλνουμε τις δικές μας. Για τους επικριτές του «ενεργού SETI», η πρακτική είναι χάσιμο χρόνου στην καλύτερη περίπτωση και υπαρξιακά επικίνδυνο στοίχημα στη χειρότερη. Υπάρχουν δισεκατομμύρια στόχοι για να διαλέξετε και οι πιθανότητες να στείλουμε ένα μήνυμα στον κατάλληλο πλανήτη την κατάλληλη στιγμή είναι πολύ χαμηλές. Επιπλέον, δεν έχουμε ιδέα ποιος μπορεί να ακούει. Τι γίνεται αν δώσουμε τη διεύθυνσή μας σε ένα εξωγήινο είδος που ζει με δίαιτα δίποδων ανθρωπίνων;

«Δεν ζω με το φόβο μιας ορδής εισβολής, αλλά οι άλλοι άνθρωποι το κάνουν. Και μόνο και μόνο επειδή δεν συμμερίζομαι τον φόβο τους δεν κάνει τις ανησυχίες τους άσχετες», λέει η Sheri Wells-Jensen, αναπληρώτρια καθηγήτρια Αγγλικών στο Bowling Green State University και ειδικός στα γλωσσικά και πολιτιστικά ζητήματα που σχετίζονται με το σχεδιασμό διαστρικών μηνυμάτων. «Ακριβώς επειδή θα ήταν δύσκολο να επιτευχθεί παγκόσμια συναίνεση για το τι να στείλουμε ή αν θα πρέπει να στείλουμε δεν σημαίνει ότι δεν πρέπει να το κάνουμε. Είναι ευθύνη μας να παλέψουμε με αυτό και να συμπεριλάβουμε όσο το δυνατόν περισσότερους ανθρώπους.”

Παρά τις παγίδες, πολλοί επιμένουν ότι οι πιθανές ανταμοιβές του ενεργού SETI υπερτερούν κατά πολύ των κινδύνων. Η πρώτη επαφή θα ήταν μια από τις πιο βαρυσήμαντες περιπτώσεις στην ιστορία του είδους μας, λέει η επιχειρηματολογία, και αν απλώς περιμένουμε να μας καλέσει κάποιος, μπορεί να μην συμβεί ποτέ. Όσο για τον κίνδυνο αφανισμού από έναν κακόβουλο διαστημικό εξωγήινο:Εμείς ανατινάξαμε το εξώφυλλό μας εδώ και πολύ καιρό. Κάθε εξωγήινος ικανός να ταξιδέψει στη Γη θα ήταν κάτι παραπάνω από ικανός να ανιχνεύσει στοιχεία ζωής στις χημικές υπογραφές της ατμόσφαιράς μας ή την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία που διαρρέει από τα ραδιόφωνα, τις τηλεοράσεις και τα συστήματα ραντάρ μας τον περασμένο αιώνα. «Αυτή είναι μια πρόσκληση προς όλους τους ανθρώπους στη Γη να συμμετάσχουν σε μια συζήτηση σχετικά με την αποστολή αυτού του μηνύματος», λέει ο Jiang. "Ελπίζουμε, δημοσιεύοντας αυτό το έγγραφο, να ενθαρρύνουμε τους ανθρώπους να σκεφτούν γι' αυτό."

*Σημείωση του συντάκτη (4/11/22):Αυτή η πρόταση τροποποιήθηκε μετά τη δημοσίευση για να υποδείξει ότι οι συγγραφείς της νέας εργασίας συζητούν πώς θα μπορούσαν να χρησιμοποιήσουν το τηλεσκόπιο FAST, αλλά δεν βρίσκονται σε άμεση επαφή με τους ερευνητές εκεί .

Μια έκδοση αυτού του άρθρου με τον τίτλο "Υπεραστική κλήση" προσαρμόστηκε για συμπερίληψη στο τεύχος Ιουνίου 2022 του Scientific American.