Εξωγήινη επαφή:μια σύντομη ιστορία εξωγήινων γλωσσών

Η πρώτη απόπειρα σχεδιασμού ενός μηνύματος για μια εξωγήινη νοημοσύνη ήταν, για να το πω ωμά, μια ολοκληρωτική αποτυχία. Το 1960, ο πλανητικός αστρονόμος Frank Drake διεξήγαγε την πρώτη έρευνα για εξωγήινη νοημοσύνη από το ραδιοαστρονομικό παρατηρητήριο στο Green Bank της Δυτικής Βιρτζίνια. Γνωστός ως Project Ozma, ο Drake περνούσε αρκετές ώρες την ημέρα κατά τη διάρκεια τεσσάρων μηνών ακούγοντας δύο κοντινά αστέρια για σημάδια ευφυούς ζωής.

Μέχρι τη στιγμή που ο Drake τράβηξε την πρίζα στο Project Ozma, δεν είχε ακόμη εντοπίσει κανένα στοιχείο ότι υπήρχε ζωή γύρω από τους αστρικούς του στόχους. Εκ των υστέρων, η ανακάλυψη της ζωής γύρω από αυτά τα αστέρια θα ήταν μια αξιοσημείωτη σύμπτωση, αλλά η άκαρπη αναζήτηση του Drake έθεσε σοβαρά ερωτήματα σχετικά με το μέλλον της αναζήτησης εξωγήινης νοημοσύνης - ή εάν η αναζήτηση είχε κάποιο μέλλον.

Στον απόηχο του Έργου Ozma, ο Ντρέικ διοργάνωσε ένα συνέδριο στην Green Bank και κάλεσε μια χούφτα κορυφαίους Αμερικανούς επιστήμονες από ποικίλα πεδία για να συζητήσουν την αναζήτηση εξωγήινης νοημοσύνης ή SETI. Μεταξύ των παρευρισκομένων ήταν ο νεαρός πλανητολόγος Carl Sagan. Otto Struve, ο διευθυντής του αστεροσκοπείου Green Bank και από τους πρώτους που προσπάθησαν να εκτιμήσουν την επικράτηση της εξωγήινης ζωής. τον εφευρέτη Barney Oliver, ο οποίος αργότερα θα συνέγραψε την πρώτη έκθεση της NASA για το SETI· και τον χημικό Melvin Calvin, ο οποίος θα ενημερωνόταν ότι είχε κερδίσει το βραβείο Νόμπελ κατά τη διάρκεια του τριήμερου συνεδρίου.

Διαβάστε περισσότερα σχετικά με την εξωγήινη επικοινωνία:

• Πρώτη επαφή:τι γίνεται αν βρούμε εξωγήινη ζωή;
• Επαφή με εξωγήινους:Οι Βρετανοί επιλέγουν επιστήμονες αντί για πολιτικούς για πρώτη επαφή
• Πώς θα μπορούσαμε να μιλάμε άπταιστα με εξωγήινους;

Η σύνοδος κορυφής της Green Bank ήταν ένα ορόσημο στην ιστορία του SETI και θα καθόριζε τις ερευνητικές του κατευθύνσεις για τις επόμενες δεκαετίες. Ένα από τα πιο αξιοσημείωτα προϊόντα της συνάντησης είναι η γνωστή εξίσωση Drake, η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την εκτίμηση της πιθανότητας ευφυούς ζωής στο Σύμπαν. Όμως, τους μήνες μετά την ιστορική συνάντηση, ο Drake συνειδητοποίησε ότι εάν το SETI ήταν επιτυχές και ανίχνευε ένα σήμα από το διάστημα, αυτό θα έθετε ένα σοβαρό ζήτημα που είχε παραμεληθεί στη διάσκεψη:πώς να σχεδιάσετε μια απάντηση.

Έτσι ο Drake ξεκίνησε να σχεδιάζει ένα πειραματικό διαστρικό μήνυμα με σκοπό να το στείλει στους συμμετέχοντες στην Green Bank ως δοκιμή. Το μήνυμα αποτελούνταν από μια συμβολοσειρά 551 δυαδικών ψηφίων που μπορούσαν να τακτοποιηθούν έτσι ώστε οι τιμές των bit τους να σχηματίζουν εικόνες. Ο αριθμός 551 είναι semiprime, ένα σχεδιαστικό χαρακτηριστικό που ο Drake ήλπιζε ότι δεν θα διέφευγε την προσοχή ενός εξωγήινου - ή των ανθρώπινων δοκιμών του.

Ο αριθμός χρησίμευσε ως εγχειρίδιο οδηγιών για το πώς να τακτοποιήσετε τη σειρά των bit έτσι ώστε να σχηματίζει μια σειρά 19 x 29 και να αποκαλύπτει τις εικόνες που περιέχονται στα μηνύματα. Αυτές οι εικόνες απεικόνιζαν πράγματα όπως αριθμούς και ανθρώπινη φιγούρα, αλλά πολλές από τις εικόνες απαιτούσαν μεγάλη ευφάνταστη ερμηνεία. Αλλά αν κάποιος μπορούσε να αποκρυπτογραφήσει τον κώδικα, ο Drake υπέθεσε ότι θα ήταν τα εννέα άτομα που είχαν σκεφτεί περισσότερο τις προκλήσεις της εξωγήινης επικοινωνίας.

Έτσι, ο Drake έστειλε το πρωτότυπο διαστρικό μήνυμά του ταχυδρομικώς στους παρευρισκόμενους στην Green Bank με μια σύντομη εισαγωγή:«Εδώ είναι ένα υποθετικό μήνυμα που ελήφθη από το διάστημα. Περιέχει 551 μηδενικά και μονάδες. Τι σημαίνει;»

Ο Drake έλαβε μόνο μία απάντηση στο πρωτότυπο διαστρικό μήνυμά του. Ήταν από τον Barney Oliver, τον διευθυντή των Hewlett Packard Labs, ο οποίος απάντησε με τη δική του δυαδική συμβολοσειρά semiprime. Όταν ο Drake μετέφρασε την απάντηση του Oliver σε μια σειρά bit, διαπίστωσε ότι περιείχε ένα «απλό και εμπνευσμένο» μήνυμα:μια εικόνα ενός ποτηριού μαρτίνι με μια ελιά μέσα. Αν και ο Όλιβερ είχε κατανοήσει τη μορφή του μηνύματος του Ντρέικ, δεν είχε καταφέρει να ερμηνεύσει ούτε το απλό σχήμα αρίθμησης.

Ωστόσο, η αδυναμία των συμμετεχόντων στην Green Bank να αποκρυπτογραφήσουν το πειραματικό διαστρικό μήνυμα του Drake δεν ήταν λόγω έλλειψης διάνοιας. Ο Drake αργότερα έστειλε το μήνυμα σε μερικούς νομπελίστες, όλοι τους είτε δεν κατάφεραν να το αποκρυπτογραφήσουν καθόλου είτε κατέληξαν σε εσφαλμένες ερμηνείες. Ένας φυσικός, για παράδειγμα, ερμήνευσε τη δυαδική χορδή ως μια στενή προσέγγιση των κβαντικών αριθμών που περιγράφουν τη θέση των ηλεκτρονίων σε ένα άτομο σιδήρου. Μόνο όταν ο Drake υπέβαλε το μήνυμα σε ένα περιοδικό για ερασιτέχνες κωδικοθραύτες, ένας ηλεκτρολόγος μηχανικός στο Μπρούκλιν του έγραψε και έδειξε ότι είχε αποκρυπτογραφήσει σωστά το μεγαλύτερο μέρος του μηνύματος.

Δεδομένης της δυσκολίας που αντιμετώπισαν ορισμένοι από τους λαμπρότερους Γήινους όταν προσπάθησαν να αποκρυπτογραφήσουν το μήνυμα του Drake, φαίνεται απίθανο μια εξωγήινη νοημοσύνη να τα πάει καλύτερα. Το αποτυχημένο πείραμα του Drake παραμένει ένα διδακτικό παράδειγμα για όσους προσπαθούν να σχεδιάσουν διαστρικά μηνύματα στο βαθμό που εφιστά την προσοχή στο πλήθος των λανθάνοντων συμβάσεων που στοιχειώνουν την ανθρώπινη γνώση και επικοινωνία. Αν και το πρωτότυπο μήνυμα του Drake χρησίμευσε ως βάση για το πρώτο μήνυμα που μεταδόθηκε στο διάστημα από το ραδιοτηλεσκόπιο Arecibo το 1974, τα σχέδια των επόμενων διαστρικών μηνυμάτων ήταν πολύ πιο εξελιγμένα.

Περίπου την ίδια εποχή που ο Drake εξέδιδε τις λεπτομέρειες του Project Ozma, ένας Ολλανδός μαθηματικός ονόματι Hans Freudenthal είχε επίσης κατακλυστεί από το πρόβλημα της διαστρικής επικοινωνίας. Το 1960, ο Freudenthal δημοσίευσε το Lingua Cosmica:Design of a Language for Cosmic Intercourse , η οποία θεωρείται ευρέως ως η πρώτη γλώσσα που έχει σχεδιαστεί ειδικά για εξωγήινη επικοινωνία.

Σε αντίθεση με το εμβληματικό μήνυμα του Drake, το σύστημα του Freudenthal, γνωστό ως Lincos, ήταν σε μεγάλο βαθμό συμβολικό. Η γλώσσα βασίστηκε σε ένα θεμέλιο τυπικής λογικής και βασικής αριθμητικής που ο Freudenthal απέδειξε ότι μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για να συζητηθούν τα πάντα, από βασικά επιστημονικά δεδομένα έως τις αποχρώσεις των ανθρώπινων κοινωνικών κανόνων.

Ο σχεδιασμός του Lincos αναπτύχθηκε απευθείας από την προσέγγιση του Freudenthal στη μαθηματική παιδαγωγική στη Γη. Έντονος αντίπαλος των λεγόμενων «νέων μαθηματικών», μιας προσέγγισης στη μαθηματική εκπαίδευση που παρήγαγε μαθητές που μπορούσαν να απαγγέλλουν τύπους χωρίς να ξέρουν σε τι ωφελούν, ο Freudenthal υποστήριξε αντί για ένα αναλυτικό πρόγραμμα μαθηματικών βασισμένο στην καθημερινή εμπειρία. Ως εκ τούτου, το διαστρικό σύστημα επικοινωνίας του Freudenthal απέφυγε την πλήρη επισημοποίηση και αντ' αυτού προσπάθησε να προσεγγίσει τη φυσική γλώσσα και να διδάξει εξωγήινους ως παράδειγμα.

Διαβάστε περισσότερα για την εξωγήινη ζωή:

• Το πείραμα σκέψης:Τι θα συνέβαινε αν επικοινωνούσαν μαζί μας εξωγήινοι;
• Εισβολή εξωγήινων (κάποιων ειδών)! 10 από τους πιο φιλικούς εξωγήινους στην ταινία
• Ήρθε από το Beyond the Silver Screen! Οι εξωγήινοι στις ταινίες

Ο Freudenthal δεν έζησε για να δει τον Lincos να μεταδίδεται στο διάστημα, αλλά η εξωγήινη γλώσσα του χρησιμοποιήθηκε ως βάση για δύο μηνύματα που μεταδόθηκαν στον κόσμο γύρω από τη νέα χιλιετία. Γνωστά ως μηνύματα Cosmic Call, αυτές οι εκπομπές στάλθηκαν σε μια χούφτα αστρικούς στόχους το 1999 και το 2003.

Στον πυρήνα αυτών των μεταδόσεων βρίσκεται ένα γλωσσικό σύστημα που σχεδιάστηκε από τους Yvan Dutil και Stephane Dumas, δύο φυσικούς που ενδιαφέρθηκαν για την πιθανότητα εξωγήινης ζωής. Το μήνυμά τους προήλθε από το Lincos και αποτελούνταν από δεκάδες μοναδικούς χαρακτήρες που αντιπροσωπεύονται ως εικόνες bit. Τα μηνύματα Cosmic Call χρησιμοποίησαν αυτούς τους χαρακτήρες για να εισαγάγουν αριθμούς πριν προχωρήσουν σε πιο σύνθετα θέματα όπως επιστημονικά δεδομένα για τη Γη και άλλους πλανήτες στο Ηλιακό μας Σύστημα.

Παρά την εφευρετικότητα του Lincos του Freudenthal, η προσπάθειά του να προσεγγίσει την τυχαιότητα της φυσικής γλώσσας οδήγησε σε ένα περίπλοκο και δυσκίνητο σύστημα επικοινωνίας. Όσον αφορά τα διαστρικά μηνύματα, είναι καλύτερο να κρατάτε τα πράγματα όσο πιο απλά γίνεται, έτσι ώστε το μήνυμα να έχει περισσότερες πιθανότητες να γίνει κατανοητό από έναν εξωγήινο παραλήπτη. Από αυτή την άποψη, η δεύτερη γενιά του lingua cosmica, που αναπτύχθηκε πρόσφατα από τον Ολλανδό αστρονόμο και επιστήμονα υπολογιστών Alexander Ollongren, είναι μια αξιοσημείωτη βελτίωση.

Υπάρχουν 100 δισεκατομμύρια αστέρια στον Γαλαξία μας – σίγουρα δεν μπορούμε να είμαστε η μόνη έξυπνη μορφή ζωής εκεί έξω; Σε αυτό το Science Focus Podcast ρωτάμε τον Mike Garrett τι θα κάνουμε αν τα βρούμε και τι σημαίνει για εμάς ως ανθρώπους

Εάν το Lincos του Freudenthal σηματοδότησε τη «συμβολική στροφή» στο σχεδιασμό των διαστρικών μηνυμάτων, τα οποία προηγουμένως βασίζονταν σχεδόν εξ ολοκλήρου σε εικονίδια και εικόνες, ο Ollongren θα μπορούσε να ειπωθεί ότι ήταν ο γενάρχης των υπολογιστικών διαστρικών μηνυμάτων.

Lincos 2.0, το οποίο ο Ollongren περιγράφει εκτενώς στο βιβλίο του το 2013, Astrolinguistics , βασίζεται στον λογισμό λάμδα και στον λογισμό των κατασκευών με επαγωγή. Αυτά τα δύο συστήματα τυπικής λογικής ήταν στο επίκεντρο της επανάστασης των υπολογιστών στη Γη, και ενώ ακούγονται περίπλοκα, προσδίδουν μεγάλη σαφήνεια στα εξωγήινα μηνύματα.

Ο λογισμός λάμδα, για παράδειγμα, είναι ένα λογικό σύστημα που μπορεί να περιγράψει οποιονδήποτε αριθμό σχέσεων μεταξύ αντικειμένων χρησιμοποιώντας μόνο μια χούφτα σύμβολα. Η περιγραφή πολύπλοκων σχέσεων μεταξύ αντικειμένων περιλαμβάνει τον συνδυασμό απλών γενικευμένων δηλώσεων, αντί μιας ολόκληρης γλώσσας στην οποία σε κάθε αντικείμενο δίνεται ένα μοναδικό όνομα. Ο λογισμός των κατασκευών με επαγωγή, εν τω μεταξύ, επιτρέπει την απόδειξη μαθηματικών δηλώσεων μέσα στο ίδιο το σύστημα.

Αυτό είναι ένα ανεκτίμητο χαρακτηριστικό σχεδιασμού ενός διαστρικού μηνύματος, καθώς ένας εξωγήινος θα μπορεί να προσδιορίσει εάν έχει φτάσει στη σωστή ερμηνεία ενός μηνύματος από μόνος του χωρίς να χρειάζεται να στείλει μήνυμα στη Γη και να περιμένει απάντηση.

Η δεύτερη γενιά Lincos του Ollongren χαρακτηρίζεται καλύτερα ως μετα-γλώσσα για διαστρική επικοινωνία. Η ιδέα θα ήταν να στείλουμε ένα μήνυμα που αποτελείται, ας πούμε, από ένα βιβλίο γραμμένο σε φυσική γλώσσα και να χρησιμοποιήσουμε το Lincos του Ollongren ως τρόπο να περιγράψουμε το περιεχόμενο του βιβλίου χρησιμοποιώντας επίσημη λογική. Αυτή η προσέγγιση θα ήταν ιδιαίτερα χρήσιμη εάν ο εξωγήινος παραλήπτης είναι περισσότερο μηχανή παρά σάρκα, καθώς τα λογικά συστήματα στη ρίζα του Lincos 2.0 βρίσκονται επίσης στη ρίζα πολλών γλωσσών κωδικοποίησης στη Γη.

Αυτές είναι μόνο μερικές από τις εξωγήινες γλώσσες που αναπτύχθηκαν εδώ και μισό αιώνα από τότε που ο Drake σάρωνε για πρώτη φορά τον κόσμο για σημάδια ευφυούς ζωής. Έως ότου λάβουμε ένα εξωγήινο μήνυμα στη Γη, κάθε σύστημα διαστρικής επικοινωνίας πρέπει να σχεδιάζεται με βάση εκπαιδευμένες εικασίες. Ίσως ο ET θα είναι πιο διατεθειμένος να απαντήσει στα μουσικά μηνύματα που έχουμε στείλει στο διάστημα παρά στα μηνύματα που βασίζονται στη λογική.

Μέχρι να επιτύχουμε την πρώτη επαφή, δεν μπορούμε να γνωρίζουμε με βεβαιότητα τι μπορεί να κρύβεται στον κόσμο. Όμως, όπως μας υπενθυμίζει το πρώιμο πρωτότυπο του Drake, ο σχεδιασμός των εξωγήινων γλωσσών παραμένει ένας γόνιμος τομέας έρευνας—έστω και μόνο για όσα μπορεί να μας διδάξει για τον εαυτό μας.

Αυτό προσαρμόστηκε από τις Εξωγήινες γλώσσες από τον Daniel Oberhaus, που κυκλοφορεί τώρα (£20, MIT Press)