Sin dai tempi antichi, gli abitanti della Terra si sono chiesti: ci sono altri esseri intelligenti nelle profondità dello spazio? Il fenomeno dell'intelligenza è unico o è diffuso quanto i pianeti e le stelle? Nel XX secolo, per la prima volta, l'umanità ha avuto un'opportunità tecnica fondamentale per la comunicazione con ipotetiche civiltà in altre stelle. Ma l'attesa passiva di un segnale dai "vicini" non ha ancora portato al successo. Ciò significa che dovremmo passare a un'azione più attiva?
Anche Blaise Pascal nel lontano XVII secolo ha condiviso le sue esperienze: "Il silenzio eterno di questi spazi infiniti mi terrorizza". A metà del secolo scorso, il famoso scrittore di fantascienza Isaac Asimov formulò in modo molto succinto la domanda delle civiltà extraterrestri: siamo soli? ("Siamo soli?"). E presto il giornalista scientifico americano Walter Sullivay rispose pubblicando nel 1964 un libro intitolato We Are Not Alone ("Non siamo soli"). Ma, sfortunatamente, questo titolo esprimeva solo speranza, non un fatto scientificamente stabilito.
La scienza non può ancora dare una risposta definitiva a questa domanda. Nulla vieta fondamentalmente la possibilità stessa dell'emergere di vita e intelligenza in altre stelle, tuttavia, è ancora impossibile stimare statisticamente questa probabilità - dopotutto, non sappiamo nemmeno in dettaglio come sono apparsi sulla Terra, per non parlare del fatto che non abbiamo ancora un solo esempio di vita aliena … L'astrofisico sovietico Joseph Shklovsky, in origine un grande entusiasta nella ricerca dell'intelligenza extraterrestre, alla fine della sua vita non ha escluso che l'umanità potesse essere l'unica civiltà della nostra Galassia, se non dell'intero Universo.
PROGRAMMI SETI e METI
A causa di un'incertezza così elevata nella risposta, la domanda stessa è spesso considerata non scientifica. La formazione di un tale atteggiamento è stata largamente facilitata dagli scrittori di fantascienza e soprattutto dagli ufologi, che hanno ampiamente screditato agli occhi del pubblico l'idea stessa di cercare l'intelligenza extraterrestre. Di conseguenza, negli ultimi decenni nessuno stato ha finanziato le ricerche di civiltà extraterrestri. Ma le fluttuazioni dell'opinione pubblica non rimuovono la domanda fondamentale: siamo soli nell'universo? E la risposta non può essere affrontata senza cercare di scoprire un'intelligenza aliena.
I dati della ricerca spaziale escludono praticamente la possibilità di trovare alieni nel sistema solare. Pertanto, nella loro ricerca è necessario concentrarsi su altre stelle. Fisicamente non possiamo ancora raggiungerli, e quindi l'unica possibilità reale di stabilire un contatto è lo scambio di segnali elettromagnetici che si propagano nello spazio alla velocità della luce.
Risolvendo questo problema, puoi aderire a due strategie: o cercare solo segnali di altre civiltà, oppure, insieme alle ricerche, trasmettere messaggi stessi nella speranza che qualcuno li riceva, li decifri e poi ci mandi una risposta. Questi due approcci divennero noti come SETI e METI, dalle espressioni inglesi Search for and Messaging to Extra-Terrestrial Intelligence, che significano, rispettivamente, cercare e inviare messaggi a civiltà extraterrestri.
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QUATTRO LETTERE INTERSTELLARI
La storia terrena della ricerca e della trasmissione di segnali intelligenti è relativamente giovane. Tutto è iniziato con due lavori pionieristici di scienziati americani. Nel settembre 1959, J. Cocconi e F. Morisson pubblicarono un articolo Searching for Interstellar Communications sulla rivista scientifica Nature, in cui analizzavano la fattibilità tecnica della comunicazione interstellare dal punto di vista della radioastronomia e della teoria dell'informazione. E nel 1960 Frank Drake dell'Osservatorio radioastronomico americano "Green Bank" condusse l'esperimento Ozma - il primo tentativo di rilevare segnali artificiali dallo spazio.
Purtroppo da allora le ricerche sono fallite. I motivi sono tanti, ma quello principale, forse, sta nel fatto che il volume delle ricerche fin qui effettuate è assolutamente trascurabile, se lo confrontiamo con quanto effettivamente dovrebbe essere esaminato. Ciò può essere in parte spiegato come segue: fino a poco tempo fa non era stato creato un solo strumento specializzato per le esigenze del programma SETI - tutte le ricerche venivano effettuate a singhiozzo su radiotelescopi e ottici convenzionali. Grandi speranze sono ora riposte sull'array di antenne Paul Allen, il primo strumento SETI dedicato costruito in California con il finanziamento di uno dei fondatori di Microsoft. A metà del 2008, le prime 40 delle 350 antenne paraboliche da sei metri di questo sistema erano operative.
Anche l'invio dei primi messaggi interstellari è associato al nome di Drake. Nel 1972, ha collaborato con Carl Sagan per creare The Pioneer Plate, e nel 1977, Voyager's Golden Disc. Questi trasportatori metallici con informazioni sull'umanità andarono nello spazio interstellare a bordo della navicella spaziale Pioneer e Voyager, che, dopo aver sorvolato i pianeti giganti, avrebbe dovuto superare la gravità solare e lasciare per sempre il nostro sistema planetario.
Strumenti in grado di inviare messaggi interstellari
Nel 1974, subito dopo l'invio del primo messaggio radio interstellare da Arecibo, il radioastronomo premio Nobel Martin Ryle emise un comunicato stampa chiedendo il divieto di qualsiasi tentativo di trasmettere dalla Terra a presunte civiltà extraterrestri. Altre civiltà, se esistono davvero, sono molto probabilmente più avanzate della nostra, che ha appena iniziato l'esplorazione attiva dello spazio esterno. Può essere pericoloso per l'umanità attirare l'attenzione di queste potenti forze, credeva Martin Ryle.
Frank Drake, uno degli autori del messaggio radio di Arecib, ha obiettato: “È troppo tardi per preoccuparsi di essere scoperti dall'esterno. È fatta. E va avanti giorno dopo giorno, con ogni programma televisivo, ogni segnale sonoro del radar militare, ogni comando emesso a bordo della navicella spaziale … Credo che tribù guerriere ostili, terrestri o aliene, si distruggeranno con le proprie armi molto prima come possono avere almeno un'idea del viaggio interplanetario.
Gli stessi strumenti che sono stati usati per il programma MEL sono stati utilizzati negli esperimenti radar planetari per più di due anni in totale, mentre la durata totale delle sessioni METI oggi è di sole 37 ore. Inoltre, l'area del cielo coperta negli esperimenti METI è migliaia di volte più piccola di quella illuminata durante il radar spaziale. Pertanto, parlare del pericolo del METI a causa della possibilità di un nostro rilevamento proprio a causa della trasmissione di messaggi radio interstellari non sembra molto convincente.
Insieme alla METI-fobia, c'è la SETI-fobia, che, paradossalmente, ha ragioni più serie. Anche se non si assume una natura particolarmente maligna dei mittenti del messaggio interstellare, il fatto stesso di ricevere una serie sufficientemente ampia di informazioni aliene sulla Terra è irto di una minaccia latente. La concorrenza tra paesi e aziende può aggravarsi notevolmente se ci si aspetta che le informazioni ricevute forniscano vantaggi strategici radicali a chi le decifra per primo. E da qui è già un passo verso un grave conflitto militare. Esiste uno scenario ancora più sofisticato, secondo il quale la concorrenza porterà a standard di sicurezza inferiori nella traduzione del messaggio. E può contenere istruzioni per creare un computer con una potente intelligenza artificiale ad autoapprendimento. Questa intelligenza, da un lato,può aiutare l'umanità a risolvere vari problemi, entrando così in fiducia e, d'altra parte, batterà questa umanità, come un gran maestro di un nuovo arrivato, prenderà il controllo di tutte le risorse e le invierà a un'ulteriore distribuzione in tutto l'Universo dello stesso messaggio virale. E, ciò che è più spiacevole, se un tale scenario è davvero reale, la maggior parte dei potenziali messaggi SETI devono essere trasportati da virus. È difficile opporsi a tali scenari fantascientifici, poiché ci sono troppe ipotesi selezionate appositamente per creare lo scenario più sfavorevole per l'umanità. Forse vale solo la pena notare che più velocemente o più lentamente, ma il programma SETI sarà comunque implementato, semplicemente perché ci sono abbastanza persone nel mondo che sono interessate e che vogliono entrare in contatto con civiltà extraterrestri. È improbabile che i portatori della fobia SETI siano in grado di fermarli ovunque. E se almeno qualcuno trasmette i propri messaggi nello spazio, prima o poi verrà accettato. Quindi, anche se ci sono alcune minacce associate a loro, è meglio prepararsi con calma per loro piuttosto che cercare di nascondersi dalla paura nel tuo angolo galattico.
ACCETTARE O INVIARE?
Così, nell'intera storia della civiltà terrestre, solo quattro progetti per la trasmissione di messaggi radio interstellari sono stati sviluppati e portati alla realizzazione pratica. Eppure, in un certo senso, METI è in una posizione migliore di SETI. Del resto, avendo preparato e inviato un messaggio interstellare, possiamo già parlare del risultato, poiché abbiamo fatto tutto il possibile per stabilire un ponte radio tra la civiltà terrestre e quella presunta extraterrestre. E ora dipende solo da destinatari sconosciuti se la nostra "lettera" verrà trovata e se si tenterà di stabilire un contatto.
Una civiltà che cerca solo si trova in una posizione notevolmente meno vantaggiosa di quella che, insieme alla ricerca, trasmette anche segnali. Per capire che il contatto è stato stabilito, è sufficiente che la civiltà trasmittente riceva una risposta a uno dei suoi messaggi. Ma se la ricerca va a buon fine, l '“ascoltatore” dovrà inviare lui stesso un segnale di risposta, attendere la conferma della sua ricezione, e solo dopo sarà possibile parlare del contatto. Tuttavia, c'è un altro aspetto del problema: se vengono rilevati segnali alieni, diventerà immediatamente chiaro dove inviare i propri messaggi, e prima non resta che inviare "spam cosmico", scegliendo indicazioni sulla base di argomenti fisici generali.
Questa scelta è stata notevolmente semplificata dopo che l'astronomo svizzero Michel Mayor e il suo studente laureato Didier Quelotz hanno scoperto il primo pianeta al di fuori del sistema solare vicino alla stella 51 Pegasus nel 1995. Ben presto, l'identificazione di tali oggetti fu messa in moto e divenne chiaro che i pianeti sono gli stessi oggetti celesti comuni delle stelle. Ci sono circa 100 miliardi di stelle nella nostra galassia e circa l'1% di esse è simile al Sole. È tra questo straordinario miliardo che le stelle dovrebbero essere selezionate per la ricerca e la trasmissione di messaggi radio interstellari. Certo, non è affatto necessario che i potenziali destinatari vivano solo con tali stelle, ma tuttavia, tenendo conto della nostra esperienza, vale la pena concentrare la nostra ricerca su di loro.
L'elenco dei requisiti per le stelle - candidati per l'inclusione nel programma SETI / METI è piuttosto ampio. Prima di tutto, devono appartenere alla cosiddetta sequenza principale, cioè essere nel mezzo del loro percorso di vita. In questa fase, la luminosità della stella rimane approssimativamente costante per molto tempo, il che, a quanto pare, è una condizione importante per lo sviluppo di forme di vita complesse. La stella dovrebbe avere tra i 4 ei 7 miliardi di anni. Se la stella è più giovane, l'evoluzione potrebbe non avere abbastanza tempo per generare esseri intelligenti, e se è più vecchia, i pianeti avranno pochi elementi pesanti necessari per la vita, che vengono accumulati dalle precedenti generazioni di stelle. Dovresti scegliere singoli luminari, poiché nei sistemi binari la probabilità dell'esistenza di pianeti con orbite stabili e condizioni climatiche è inferiore. Per lo stesso motivo, tra le stelle con pianeti già scoperti, sono preferite quelle in cui la forma delle orbite planetarie è prossima a quella circolare. È anche auspicabile che dalla stella a cui viene inviato il messaggio radio, il Sole possa essere visto sullo sfondo di un oggetto astronomico notevole: una pulsar, un quasar o il centro della Galassia. In questo caso, le possibilità di rilevare il nostro segnale sono aumentate, poiché può essere visto nel corso di normali osservazioni astronomiche. Infine, si dovrebbero scegliere le stelle all'interno della "cintura vitale" della nostra Galassia - quella regione "serra" in cui la velocità del movimento orbitale attorno al centro galattico è vicina alla velocità di rotazione dei bracci a spirale. In questa zona (che include il Sole), le stelle attraversano raramente i bracci della Galassia, dove avvengono violenti processi di formazione stellare, accompagnati da potenti esplosioni di supernova,capace di interferire con lo sviluppo della vita.
Rendezvous bendato
La questione della scelta delle circostanze per la comunicazione interstellare è lungi dall'essere limitata alla selezione delle stelle, cioè le direzioni spaziali per l'invio dei segnali. Esistono anche una serie di parametri che possono variare notevolmente. Questi sono il tempo di trasmissione, la potenza del segnale richiesta, la lunghezza d'onda della portante del messaggio, la sua polarizzazione, il metodo di modulazione e, infine, la struttura delle informazioni trasmesse.
Sincronizzazione
Sembrerebbe che, senza concordare in anticipo, sia impossibile delineare il momento ottimale per una sessione di comunicazione interstellare. Ma in realtà non è così. Molti eventi si svolgono nell'Universo, che sono disponibili per l'osservazione da parte di tutte le civiltà sviluppate. Tali sono, ad esempio, le esplosioni di novae e supernovae. Ad esempio, nel momento in cui la radiazione di una supernova arriva sulla Terra da un'altra galassia, è necessario iniziare a trasmettere un messaggio nella direzione delle stelle situate più lontano nella direzione del movimento della sua luce. Come dimostrò lo scienziato di Leningrado Pyotr Makovetsky nel 1979, tale sincronizzazione può aumentare di dieci volte la probabilità di stabilire un contatto radio. Dopotutto, il nostro segnale non solo arriverà ai destinatari in un dato momento, immediatamente dopo l'esplosione di una supernova, ma arriverà anche da un'area non lontana da essa, il che aumenta ulteriormente le possibilità di registrarlo.
Energia
La velocità di trasferimento delle informazioni nei messaggi interstellari non può essere molto elevata. Ogni personaggio, nel caso più semplice, ogni bit di informazione, deve essere trasmesso abbastanza a lungo da essere distinto con sicurezza dal rumore di fondo. La velocità massima dipende dalla potenza del trasmettitore, dal diametro dell'antenna, dalla lunghezza d'onda, dallo strumento utilizzato per la ricezione e dalla distanza da esso. Più grande è il diametro dell'antenna trasmittente e più corta è l'onda radio, più stretto è il raggio, in cui è concentrata la potenza del segnale, meno è dispersa. Le tre installazioni terrestri più potenti in grado di inviare segnali radio direzionalmente nello spazio sono un telescopio radar ad Arecibo (Porto Rico) e due radar planetari con un diametro di 70 metri: uno americano a Goldstone (California) e uno ex sovietico a Evpatoria (Crimea). Negli ultimi anni solo l'ultima installazione ha trasmesso messaggi. Come accennato, erano indirizzati a stelle entro 70 anni luce.
Supponiamo che un ricevitore con un'area di un milione di metri quadrati (1 km 2) operi a questa distanza: un progetto per tale antenna radioastronomica è attualmente in fase di sviluppo sulla Terra. In questo caso, la velocità di trasferimento dati massima è di soli 60 bit al secondo, un po 'più veloce di una telescrivente. Due strumenti americani sono notevolmente più potenti e potrebbero fornire una velocità di 500-1000 bit al secondo.
Anche agli albori della ricerca sulla comunicazione radio spaziale, è stato dimostrato che l'intervallo di lunghezze d'onda ottimale per esso è compreso tra 1 e 20 centimetri, in cui, in termini di totalità dei parametri, si ottiene la gamma più ampia. Ma come scegliere una lunghezza d'onda specifica in questo intervallo? Un'idea è quella di basarsi sulla famosa linea radio spettrale dell'idrogeno osservata in tutto l'universo a una lunghezza d'onda di 21 centimetri. Non può essere trasmesso direttamente su di esso, poiché il gas interstellare indebolirà il segnale. Pertanto, è possibile modificare la lunghezza d'onda diminuendola, ad esempio, di un numero intero di volte. Ma c'è un'altra soluzione, ancora più bella: dividere la lunghezza d'onda per una costante matematica fondamentale come Pi = 3,14. o e = 2,71 … Queste costanti (o multipli di esse) dovrebbero essere note a qualsiasi civiltà, e il fatto stesso di scegliere una lunghezza d'onda, diciamo,Pi volte diverso dalla linea dell'idrogeno, indicherà la natura artificiale del segnale. Pyotr Makovetsky ha definito un tale segnale "un prodotto della mente". Tuttavia, è possibile che nel tempo, con lo sviluppo delle comunicazioni spaziali, si ottengano le migliori prestazioni per i sistemi nella gamma infrarossa o ottica, e quindi le nostre idee sulla lunghezza d'onda ottimale cambieranno.
Modulazione
Le ricerche di segnali utilizzando il programma SETI sono in corso da quasi mezzo secolo. E nella maggior parte dei casi, per analizzarli viene utilizzato lo stesso principio. La radiazione ricevuta viene sottoposta ad analisi spettrale digitale e scomposta in milioni o addirittura miliardi di canali di frequenza. Ad esempio, nel progetto Phoenix dell'US SETI Institute, un analizzatore di spettro digitale seleziona due miliardi di canali con un'ampiezza di 1 hertz e ciascuno di essi viene controllato per la presenza di un componente artificiale. Apparentemente, questo è il sistema ottimale per la ricerca di segnali radio da altre civiltà. Ma allora i nostri messaggi dovrebbero essere effettivamente riconosciuti da un tale ricevitore, cioè dovrebbero essere basati su un chiaro linguaggio spettrale. Questo concetto è conosciuto e ampiamente utilizzato sulla Terra, si chiama modulazione di frequenza ed è utilizzato da tutte le stazioni radio FM.
Struttura
Avendo convenuto che il messaggio radio è sintetizzato sulla base dell'approccio spettrale, è necessario determinarne la struttura. I cambiamenti di frequenza nel tempo possono essere assenti, regolari (continui) o discreti (bruschi). Queste tre modalità di trasmissione possono essere condizionatamente correlate con tre linguaggi: "natura", "emozioni" e "logica". Un messaggio universale dovrebbe essere indirizzato ai destinatari in tutte e tre le lingue e dovrebbe essere composto da tre parti. Innanzitutto, viene trasmessa una sonda a frequenza fissa. Passando attraverso il mezzo interstellare, viene distorto, ma se c'è intuizione, il ricevente indovinerà (ad esempio, rilevando la frequenza del "prodotto mentale") che questo è un segnale artificiale, e sarà persino in grado di estrarre da esso informazioni astrofisiche sull'ambiente sulla strada dalla sorgente al ricevitore. Con queste informazioni può iniziare a decifrare le altre due parti del messaggio. La parte emotiva dovrebbe essere analogica, cioè variazioni di frequenza continue che riflettono il nostro mondo emotivo e le immagini artistiche, proprio come fa la musica. Potrebbe essere preparata da persone d'arte. E solo la terza parte del messaggio dovrebbe trasportare un flusso di dati digitali discreto, rappresentato dall'interlacciamento di due frequenze. Questo linguaggio è progettato per riflettere le nostre costruzioni logiche e la conoscenza formalizzata di noi stessi e del mondo che ci circonda. Questo linguaggio è progettato per riflettere le nostre costruzioni logiche e la conoscenza formalizzata di noi stessi e del mondo che ci circonda. Questo linguaggio è progettato per riflettere le nostre costruzioni logiche e la conoscenza formalizzata di noi stessi e del mondo che ci circonda.
SILENZIO COSMICO
Sebbene i compiti di ricerca e trasmissione di segnali intelligenti nell'Universo siano strettamente correlati tra loro, è importante comprenderne le specifiche. Nel programma SETI, durante la ricerca di civiltà extraterrestri, non sappiamo esattamente cosa stiamo cercando, ma presumiamo che esista in Natura. Cioè, si sta risolvendo un compito puramente scientifico di rilevare un segnale, decodificarlo, estrarne informazioni significative. Tutto qui è esattamente uguale alla ricerca di nuovi fenomeni naturali, con l'unica differenza che ciò che si cerca non è una regolarità naturale-scientifica, ma un messaggio significativo, segnali non della Natura, ma della Ragione.
In METI, la trasmissione del segnale è leggermente diversa. Il compito è sintetizzare e inviare un tale messaggio interstellare, del genere che non esiste ancora in Natura e che la Natura non potrebbe generare. In questo senso, la sintesi dei messaggi è simile all'arte, il processo creativo di creazione di qualcosa di nuovo. Ma allo stesso tempo, le informazioni destinate alla trasmissione devono essere presentate come segue. in modo che possa essere compreso da qualsiasi soggetto intelligente nell'universo.
La creatività è sempre rivolta al pubblico: spettatori, ascoltatori. Ma qual è il punto nel creare messaggi da inviare nello spazio profondo? Anche se vengono accettati, non abbiamo praticamente alcuna possibilità di sapere quale impressione faranno sui destinatari. Qui calpestiamo il terreno instabile di argomenti e giustificazioni filosofiche. La coscienza planetaria matura, sentendo e realizzando che il silenzio del cosmo dovrebbe inorridire non solo noi, ma anche tutti gli esseri pensanti nell'Universo, arriva alla comprensione che la sua missione è quella di prendere tutto il possibile per superare il silenzio cosmico. Tuttavia, tali considerazioni emotive ed etiche del senso messianico e altruistico - per portare agli Altri il messaggio tanto atteso che non sono soli nell'Universo - convincono e ispirano solo pochi finora. In tal caso, c'è una considerazione più semplice:se ci sono solo civiltà-cercatori nello spazio e non ci sono civiltà-emettitori, allora l'Universo è silenzioso, il che rende molto dubbio il successo delle ricerche - rimane solo la speranza di rilevare segnali, come i nostri programmi TV, emessi involontariamente nello spazio. Il programma SETI terrestre presume che qualcuno stia ancora trasmettendo messaggi radio interstellari. E se è così, i nostri stessi esperimenti nell'inviarli non dovrebbero creare confusione.quindi i nostri stessi esperimenti nel inviarli non dovrebbero creare confusione.quindi i nostri stessi esperimenti nel inviarli non dovrebbero creare confusione.
