Поиск и передача внеземных сигналов: история и перспективы CETI

Введение

Отдел SETI

Коммуникация с внеземным интеллектом (CETI) — это область исследований в рамках поиска внеземного интеллекта (SETI), которая фокусируется на создании и расшифровке межзвездных сообщений, которые теоретически могут быть поняты другой технологической цивилизацией. Наиболее известным экспериментом CETI является послание из Аресибо 1974 года, составленное Фрэнком Дрейком. Существует множество независимых организаций и частных лиц, занимающихся исследованиями CETI; общее использование аббревиатур CETI и SETI (поиск внеземного интеллекта) в данной статье не следует интерпретировать как ссылку на какую-либо конкретную организацию (например, Институт SETI). Исследования CETI сосредоточены на четырех основных направлениях: математические языки, графические системы, такие как послание из Аресибо, алгоритмические системы связи (ACETI) и вычислительные методы обнаружения и расшифровки "естественной" языковой коммуникации. В человеческой коммуникации до сих пор существует множество нерасшифрованных систем письма, таких как линейное письмо А, обнаруженное археологами. Значительная часть исследовательских усилий направлена на то, как преодолеть подобные проблемы расшифровки, возникающие в различных сценариях межпланетного общения. 13 февраля 2015 года ученые (включая Дугласа Вакоха, Дэвида Гринспуна, Сета Шостака и Дэвида Брина) на ежегодном собрании Американской ассоциации содействия развитию науки обсудили активный SETI и вопрос о том, является ли хорошей идеей отправлять сообщение потенциально разумным внеземным цивилизациям в космосе. В ту же неделю было опубликовано заявление, подписанное многими представителями сообщества SETI, в котором утверждалось, что "перед отправкой какого-либо сообщения необходимо провести всемирную научную, политическую и гуманитарную дискуссию". 28 марта 2015 года Сет Шостак опубликовал связанную с этим тему эссе в The New York Times.

История

В XIX веке многие книги и статьи рассуждали о возможных обитателях других планет. Многие люди верили, что разумные существа могут жить на Луне, Марсе и/или Венере. Поскольку в то время путешествия на другие планеты были невозможны, некоторые предлагали способы передачи сигналов внеземным цивилизациям еще до изобретения радио. Карлу Фридриху Гауссу часто приписывают предложение 1820 года о создании на сибирской тундре гигантского треугольника и трех квадратов, известных как «Пифагорей». Контуры фигур должны были представлять собой полосы соснового леса шириной в десять миль, а внутренние пространства – поля ржи или пшеницы. В 1819 году Йозеф Йоханн Литтров предложил использовать Сахару в качестве своеобразной доски для записей. Гигантские траншеи шириной в несколько сотен ярдов могли бы очерчивать фигуры шириной в двадцать миль. Затем траншеи заполняли бы водой, а сверху выливали достаточно керосина, чтобы он горел в течение шести часов. Таким образом, каждую ночь можно было бы отправлять новый сигнал. Тем временем другие астрономы искали признаки жизни на других планетах. В 1822 году Франц фон Паула Груйтхейзен заявил, что увидел на Луне гигантский город и следы земледелия, но астрономы, использовавшие более мощные инструменты, опровергли его утверждения. Груйтхейзен также полагал, что обнаружил признаки жизни на Венере. Ранее на темной стороне Венеры наблюдалось пепельное свечение, и он предположил, что оно вызвано грандиозным огненным празднеством, устроенным жителями в честь своего нового императора. Позже он изменил свою точку зрения, предположив, что венерианцы могли сжигать свои тропические леса, чтобы освободить место для сельскохозяйственных угодий. К концу 1800-х годов вопрос о возможности жизни на Луне был окончательно закрыт. Астрономы того времени придерживались гипотезы Канта-Лапласа, согласно которой самые дальние от Солнца планеты являются самыми старыми, следовательно, на Марсе вероятность существования развитых цивилизаций была выше, чем на Венере. Последующие исследования были сосредоточены на установлении контакта с марсианами. В 1877 году Джованни Скиапарелли объявил об обнаружении на Марсе «каналов» (итал. *canali* – естественные русла, ошибочно переведенные как «каналы» – искусственные сооружения). За этим последовало тридцать лет энтузиазма по поводу возможности жизни на Марсе. В конечном итоге марсианские каналы оказались иллюзией. Изобретатель Шарль Кро был убежден, что точки света, наблюдаемые на Марсе и Венере, – это огни больших городов. Он потратил годы, пытаясь получить финансирование для создания гигантского зеркала, с помощью которого можно было бы послать сигнал марсианам. Зеркало фокусировалось бы на марсианской пустыне, где интенсивный отраженный солнечный свет мог бы выжигать фигуры в марсианском песке. Изобретатель Никола Тесла неоднократно заявлял на протяжении своей карьеры, что его изобретения, такие как катушка Тесла, используемая в качестве «резонансного приемника», могут быть использованы для связи с другими планетами, и что он даже в 1899 году наблюдал повторяющиеся сигналы, которые, по его мнению, были внеземными радиокоммуникациями, исходящими от Венеры или Марса. Однако эти «сигналы» оказались земным излучением. Около 1900 года была учреждена премия Гусмана: первый человек, установивший межпланетную связь, должен был получить 100 000 франков, при одном условии: Марс был исключен, поскольку мадам Гусман считала, что общение с Марсом будет слишком легким, чтобы заслужить награду.

In the 19th century, many books and articles speculated about the possible inhabitants of other planets. Many people believed that intelligent beings might live on the Moon, Mars, and/or Venus. Since travel to other planets was not possible at the time, some people suggested ways to signal extraterrestrials even before radio was discovered. Carl Friedrich Gauss is often credited with an 1820 proposal that a giant triangle and three squares, the Pythagoras, could be drawn on the Siberian tundra. The outlines of the shapes would have been ten mile wide strips of pine forest, whereas the interiors could be filled with rye or wheat. Joseph Johann Littrow proposed in 1819 to use the Sahara as a sort of blackboard. Giant trenches several hundred yards wide could delineate twenty mile wide shapes. Then the trenches would be filled with water, and then enough kerosene could be poured on top of the water to burn for six hours. Using this method, a different signal could be sent every night. Meanwhile, other astronomers were looking for signs of life on other planets. In 1822, Franz von Paula Gruithuisen thought he saw a giant city and evidence of agriculture on the Moon, but astronomers using more powerful instruments refuted his claims. Gruithuisen also believed he saw evidence of life on Venus. Ashen light had previously been observed on the dark side of Venus, and he postulated that it was caused by a great fire festival put on by the inhabitants to celebrate their new emperor. Later he revised his position, stating that the Venusians could be burning their rainforest to make more farmland. By the late 1800s, the possibility of life on the Moon was put to rest. Astronomers at that time believed in the Kant Laplace hypothesis, which stated that the farthest planets from the sun are the oldesttherefore Mars was more likely to have advanced civilizations than Venus. Subsequent investigations focused on contacting Martians. In 1877, Giovanni Schiaparelli announced he had discovered "canali" ("channels" in Italian, which occur naturally, and mistranslated as "canals", which are artificial) on Mars. This was followed by thirty years of enthusiasm about the possibility of life on Mars. Eventually the Martian canals proved illusory. The inventor Charles Cros was convinced that pinpoints of light observed on Mars and Venus were the lights of large cities. He spent years of his life trying to get funding for a giant mirror with which to signal the Martians. The mirror would be focused on the Martian desert, where the intense reflected sunlight could be used to burn figures into the Martian sand. Inventor Nikola Tesla mentioned many times during his career that he thought his inventions such as his Tesla coil, used in the role of a "resonant receiver", could be used to communicate with other planets, and that he even had observed repetitive signals of what he believed were extraterrestrial radio communications coming from Venus or Mars in 1899. These "signals" turned out to be terrestrial radiation, however. Around 1900, the Guzman Prize was created; the first person to establish interplanetary communication would be awarded 100,000 francs, under one stipulation: Mars was excluded because Madame Guzman thought communicating with Mars would be too easy to deserve a prize.

Линкос (Lingua cosmica)

Опубликованный в 1960 году Хансом Фрейденталем, "Линкос: Проектирование языка для космической коммуникации", развивает идеи "Астраглоссы" для создания универсального языка, основанного на базовых математических и логических символах. Ряд исследователей продолжили работу Фрейденталя. Словарь, похожий на "Линкос", фигурировал в романе Карла Сагана "Контакт" и его экранизации.

Астраглосса

Опубликованная в 1963 году Ланселотом Хогбеном, "Астраглосса" – это эссе, описывающее систему кодирования чисел и операторов с помощью последовательности коротких и длинных импульсов. В системе Хогбена короткие импульсы обозначают числа, а серии длинных импульсов – символы операций, таких как сложение и вычитание.

Карл Саган

В научно-фантастическом романе "Контакт", опубликованном в 1985 году, Карл Саган подробно исследовал, каким образом можно создать сообщение для установления связи с внеземной цивилизацией, используя простые числа как основу, а затем различные универсальные принципы и факты математики и науки. Саган также был редактором научно-популярной книги на эту тему. В 2011 году был опубликован обновлённый сборник статей, посвящённых той же проблематике.

Язык, основанный на фундаментальных фактах науки

Опубликованная в 1992 году Карлом Девито и Ричардом Оэрлом работа "Язык, основанный на фундаментальных фактах науки" описывает язык, синтаксис которого схож с синтаксисом Астраглоссы и Линкоса, но словарный запас которого строится на основе известных физических свойств.

Изобразительные сообщения

Системы пиктографической коммуникации стремятся описать фундаментальные математические или физические концепции посредством упрощенных диаграмм, передаваемых в виде растровых изображений. Эти сообщения неизбежно предполагают, что получатель обладает схожими зрительными способностями и способен понимать базовую математику и геометрию. Распространенная критика пиктографических систем заключается в том, что они исходят из предположения об общем понимании определенных форм, что может быть неверно для видов, обладающих существенно иным зрением и, следовательно, другим способом интерпретации визуальной информации. Например, стрелка, обозначающая движение объекта, может быть ошибочно воспринята как изображение оружия, производящего выстрел.

Пионерские зонды

Две гравированные таблички, известные как таблички "Пионер", были установлены на борту космических аппаратов "Пионер-10" и "Пионер-11" при их запуске в 1972 и 1973 годах. На табличках изображено точное местоположение Солнечной системы в галактике и Земли внутри Солнечной системы, а также строение человеческого тела.

Зонды "Вояджера"

Запущенные в 1977 году космические аппараты "Вояджер" несли две золотые пластинки, на которые были выгравированы диаграммы, аналогичные табличкам "Пионер", изображающие человеческую фигуру, Солнечную систему и её расположение в пространстве. Также на пластинках были помещены записи изображений и звуков с Земли.

Сообщение из Аресибо

Послание Аресибо, переданное в 1974 году, представляло собой растровое изображение из 1679 пикселей, которое при правильной организации в 73 строки и 23 столбца отображает числа от одного до десяти; атомные номера водорода, углерода, азота, кислорода и фосфора; формулы сахаров и оснований, составляющих нуклеотиды ДНК; количество нуклеотидов в геноме человека; структуру двойной спирали ДНК; схематичное изображение человека и его рост; численность населения Земли; схему Солнечной системы; и изображение радиотелескопа Аресибо с указанием его диаметра.

Межвидовая связь

Некоторые исследователи пришли к выводу, что для установления контакта с внеземными цивилизациями человечеству следует сначала попытаться наладить общение с разумными видами животных на Земле. Джон С. Лилли занимался межвидовой коммуникацией, обучая дельфинов английскому языку (добился успеха в передаче ритма, но не смысла, учитывая особенности их строения ротового аппарата и дыхала). Он изучал различные духовные практики, а также употреблял психоделические вещества, такие как ЛСД и (впоследствии) кетамин, находясь в компании дельфинов. Он пытался выяснить, возможно ли невербальное общение с дельфинами, и определить, не являются ли некоторые внеземные радиосигналы проявлением разумной жизни. Подобным образом, Лоренс Дойл, Роберт Фрейтас и Бренда МакКоуэн сравнивают сложность языков китообразных и человеческого языка, чтобы оценить, достаточно ли сложен конкретный сигнал из космоса для того, чтобы представлять собой сообщение, требующее расшифровки.