Se ti sembra di non aver ancora comunicato con gli alieni … allora, a noi sembra, sembra solo a te. Quando SETI "ascolta" il cielo, dice un nuovo studio, lo fa senza pensare a come gridano nel cielo.
Il lavoro di David Messerschmitt dell'Università della California a Berkeley (USA) è piuttosto voluminoso e, senza pretendere di coprire tutte le sue duecento pagine, ci soffermeremo brevemente su alcuni punti del lavoro.
È già stato notato più di una volta: il presupposto che la radio sia la forma di comunicazione migliore e finale non è ovvio, poiché lo usiamo da un secolo, e per questo è piuttosto ingenuo considerare le nostre stesse tecnologie il coronamento dell'evoluzione della comunicazione. Ma supponiamo che la tecnologia del XIX secolo sia davvero l'ultima parola per tutte le civiltà dell'Universo che siano mai esistite. Per così dire, "e se".
Anche con una correzione dell'errore in avanti arbitrariamente avanzata, sarà comunque impossibile evitare il limite fondamentale associato all'aumento del rumore all'aumentare della potenza del segnale. (Qui e sotto i grafici di D. Messerschmitt.)
Come sarà organizzata esattamente la comunicazione radio interstellare in questo caso? Ovviamente, osserva Messerschmitt, vale la pena presumere che ciò avverrà in modo razionale. Ad esempio, immagina una trasmissione radio di dati alla velocità di un bit al secondo per un raggio di almeno 1.000 anni luce. Se lo conduci in quelle gamme di frequenza che SETI sta ascoltando, allora per l'emissione di un tale segnale dalla distanza indicata, sarà richiesta una potenza doppia rispetto a quella del Large Hadron Collider.
E se ti limiti almeno alla larghezza di banda del banale WiFi, allora una civiltà terrestre inizierà ad avere seri problemi economici. Ancora una volta, questo è il caso se stiamo trasmettendo solo in una direzione. Se, per qualche motivo, non hai l'indirizzo esatto degli alieni intelligenti, le trasmissioni dovranno essere condotte in tutte le direzioni e, in questo contesto, il consumo di energia dell'LHC cesserà molto presto di essere percepito come un'unità di misura: la scala dei problemi di comunicazione interstellare sarà significativamente maggiore.
Un tale sovraccarico può essere evitato, ritiene lo scienziato. Il primo è ridurre al minimo la velocità di trasmissione. Poiché richiederà ancora un abisso di tempo (la velocità della luce è limitata), non ha senso guidarlo ad alta velocità e la probabilità della rilevazione iniziale di un segnale cresce in proporzione diretta alla sua durata. Inoltre, sebbene l'aumento iniziale della potenza media dei trasmettitori porti ad un aumento della capacità delle informazioni di raggiungere il ricevitore, dopo un certo limite non consente più di superare il rumore creato dal mezzo di propagazione del segnale quando interagisce con esso. Pertanto, una delle migliori strategie di ottimizzazione sembrerebbe "non troppo rumorosa": la potenza di trasmissione deve essere strettamente limitata.
Ovviamente, altre strategie di ottimizzazione si suggeriscono. Ad esempio, per una trasmissione del segnale più economica, si può provare ad utilizzare la polarizzazione delle onde elettromagnetiche e vari tipi di multiplexing. Sì, in teoria, questo farà risparmiare energia, ma poi sorge un altro problema: applicando metodi sempre più avanzati per aumentare la densità del trasferimento di informazioni, ci concentreremo costantemente sul contatto solo con quelle civiltà che hanno già padroneggiato tali tecnologie. E tutti quelli che ascoltano lo spazio al livello di quegli stessi terrestri degli anni '60 (quando apparve per la prima volta SETI), rimangono fuori dal dialogo intercivil- lizzativo. Cioè, non puoi ottimizzare troppo in questa direzione.
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Ma ci sono altri elementi di ottimizzazione che dovrebbero rimanere relativamente universali per tutti gli esseri intelligenti nell'universo. Allo stesso tempo, non hanno mai pedalato chiaramente da chi cercava "extraterrestri", ascoltando lo spazio.
Sulla Terra, il raggio in cui si possono inviare segnali e ricevere informazioni è stato limitato fin dall'inizio: troppi programmi sono stati trasmessi in onda quasi dai primi anni della radio. Pertanto, la ristrettezza del canale utilizzato per la comunicazione era una priorità e la potenza di trasmissione - a causa delle piccole distanze per gli standard interstellari - non aveva molta importanza. Pertanto, quando il progetto SETI ha iniziato ad ascoltare lo spazio, il suo approccio è rimasto piuttosto terrestre: sono state ascoltate le frequenze strette.
Allo stesso tempo, osserva Messerschmitt, utilizzando la più ampia gamma possibile dell'intera finestra di microonde disponibile nello spazio, la potenza di trasmissione media dovrebbe essere molto più economica rispetto all'approccio di trasmissione a frequenza fissa. Quindi, dovremmo iniziare a cercare segnali di larghezza di banda più elevata di potenza e velocità dati inferiori - qualcosa che, purtroppo, SETI non ha ancora fatto. Tra le altre possibilità c'è la ricerca di segnali con un periodo molto lungo, molto più lungo di quello utilizzato nelle comunicazioni a terra.
Bene, bene, ma cosa succede se una civiltà vive in alcune unità astronomiche da un buco nero e può usarlo come fonte di energia per trasmettere informazioni in tutte le direzioni, o anche come lente gravitazionale per amplificare questi stessi segnali?
Va bene, lo scienziato ne è sicuro: non sarà in grado di aggirare il limite fondamentale della comunicazione: più segnali ad alta potenza invia nel mezzo interstellare, più velocemente questi segnali, interagendo con il gas interstellare, inizieranno ad aumentare pericolosamente il livello di interferenza e complicare ulteriori comunicazioni intercivili. Cioè, anche le superciviltà, che utilizzano la comunicazione radio per i contatti con esseri meno sviluppati, non possono aggirare in alcun modo il limite fondamentale, e la strategia SETI dovrebbe essere riorientata anche in relazione ad esse.
Tra le principali conclusioni pratiche che, secondo il parere di David Messerschmitt, vale la pena fare SETI, le più importanti sono le seguenti. L'organizzazione è alla ricerca di un segnale a lungo termine con frequenti ripetizioni. In tale schema, per distinguere un "falso allarme" da un segnale reale, si ipotizza un metodo piuttosto semplice di "ascolto" a lungo termine di uno specifico settore di cielo.
L'autore non nasconde il suo atteggiamento nei confronti di questo elemento della strategia di ricerca: chi ha escogitato questo "controllo della verità" non ha nemmeno provato a stimare quanta energia sarebbe stata spesa per un segnale così lungo e ripetitivo. In altre parole, questa tattica non è saggia. Tutto questo ci porta ancora una volta al segnale "Wow!" 1977 anno. Ricordiamo che quando un segnale che sembrava "artificiale ed extraterrestre" arrivava al radiotelescopio Big Ear, per verificarne l'origine veniva utilizzato il metodo dell'ascolto ripetuto dello stesso settore di cielo. Tuttavia, tali audizioni non sono state effettuate su base continuativa, non allora, non ora.
L'utilizzo di chiavi multilivello nella comunicazione interstellare a ciascuno degli intervalli di tempo consentirà a qualsiasi impulso di assumere valori M da 0 a 8 e, quindi, rappresentare log2 = 3 bit di informazione.
Se assumiamo che la civiltà che ha inviato il segnale stesse semplicemente risparmiando energia, non c'era bisogno di ripeterlo più spesso di, diciamo, una volta ogni pochi anni. A proposito, in precedenza la stessa strategia di trasmissione del segnale era stata proposta da un altro ricercatore, il quale ha notato che dal punto di vista di ridurre al minimo il rischio di collisione con un CC aggressivo, è meglio inviare un segnale dopo periodi di tempo significativi, il che aumenta la probabilità della sua registrazione, ma riduce la possibilità che venga ricevuto da un CC aggressivo.
Quindi, ritiene David Messerschmitt, il progetto SETI ha probabilmente già captato un segnale da una delle civiltà che cercano in modo efficiente il contatto con le civiltà dello spazio circostante. Ma a causa dei limiti della loro strategia di ricerca, i terrestri l'hanno classificata come un "falso allarme". Cosa puoi fare per evitare tali fallimenti in futuro?
L'autore suggerisce di "astenersi" dall'usare il concetto di "falso allarme" del tutto, sistematicamente e per lungo tempo per esaminare ogni settore del cielo, e non uno per uno "ascoltare" i diversi ambienti, come si fa ora, e anche mantenere un unico database di tutti i segnali che possono essere di origine artificiale. Banale, come lavarsi le mani? Ahimè, nel senso di cercare un VTS, sembra che non abbiamo nemmeno capito la necessità di iniziare a mangiare con le mani pulite.
Una preprint dello studio può essere visualizzata sul sito web di arXiv.
