Sekiranya orang asing cuba bercakap dengan kami (atau jika tidak), Jill Tarter akan menemui mereka terlebih dahulu. Dia menubuhkan Institut Perisikan Pencarian Luar Angkasa (SETI) pada tahun 1984 dan menjalankan pusat penyelidikannya selama bertahun-tahun. Diilhamkan oleh karyanya, pengarah mengarahkan Contact (1997) dengan Jodie Foster dalam peranan utama. Ahli astrofizik Maggie Turnbull, yang kini bekerja untuk Gabenor Wisconsin, mula bekerja dengan Tarter pada akhir 90-an dan kini dikaitkan dengan Institut SETI. Dia mengusahakan teleskop WFIRST NASA, yang akan masuk ke angkasa pada tahun 2025.
Kedua-dua saintis ini mempunyai pendekatan yang sedikit berbeza untuk mencari kehidupan di luar bumi. Tarter memberi tumpuan untuk mencari bukti teknologi alien yang maju, sementara Turnbull mencari tanda tangan biologi. Majalah berwayar bercakap dengan saintis di festival San Francisco. Dan walaupun mereka mencari perkara yang sedikit berbeza, kedua-duanya yakin akan idea yang paling penting: pencarian kehidupan di luar planet kita dapat menyatukan kita.
Dalam mencari makhluk asing: SETI dan NASA
Apa sifat yang anda cari di tempat pertama yang boleh menjadikan sistem berpotensi untuk dihuni?
Turnbull: Pertama, ketahanan. Bintang-bintang paling terang membakar bahan bakar mereka dengan cepat dan mereka akan membakar simpanan hidrogen mereka dan membengkak ke gergasi merah lama sebelum planet muncul. Bintang-bintang ini tidak ada dalam senarai sasaran. Sebagai tambahan, jika bintang tidak mengandungi logam berat, dengan anggapan bahawa planet-planet terbentuk dari bahan yang sama dengan bintang itu terbentuk, maka kemungkinan peluang untuk mencari planet dalam sistem tersebut. Jadi kemiskinan logam juga buruk.
Dalam penerokaan angkasa lepas, terdapat semacam pembelahan antara pencarian tanda tangan kehidupan biologi dan pencarian tanda tangan teknologi. Bolehkah anda menentukan apa itu?
Tarter: SETI mencari kecerdasan luar angkasa, tetapi kami tidak tahu bagaimana mengesan kecerdasan secara langsung. Oleh itu, kami mengambil teknologi di pihak kami dan bertanya: "Tidak ada teknologi di luar sana yang mengubah persekitaran sehingga kita dapat mengesannya pada jarak antar bintang?" Sekiranya kita dapat mencari petunjuk teknologi, kita akan menganggap bahawa pada suatu ketika ada teknolog pintar yang membuatnya.
Video promosi:
Planet ini dikuasai oleh bakteria. Kehidupan mikrobiologi jauh lebih subur daripada kehidupan yang kompleks, dan mungkin juga akan berlaku di tempat lain. Mungkin kita harus mencari mikroba sebelum kita menemui kehidupan yang kompleks.
Tetapi sekarang kawasan ini berkumpul sedikit?
Tarter: Sepanjang sejarah, kami telah mencari isyarat dalam spektrum elektromagnetik. Ini dilakukan oleh SETI. Baru-baru ini, memandangkan munculnya teleskop darat baru yang sedang kita bangunkan, dan teleskop ruang angkasa baru yang sedang kita bangun, kami berfikir: bagaimana menggunakannya untuk mencari sesuatu yang hanya dapat dilakukan oleh teknologi?
Isyarat masih kelihatan seperti idea yang baik, tetapi mungkin terdapat banyak perkara lain yang kami dapati. Komuniti astrobiologi telah lama menderita skizofrenia, dan adalah normal untuk mencari kuman pada awal kehidupan yang kompleks. Kemudian mereka berkata, "Tidak, SETI, ini bukan mengenai astrobiologi." Tetapi sekarang kita harus memikirkannya lagi ketika para astronom mempersiapkan tinjauan sepuluh tahun akan datang mengenai semua butiran yang dapat kita duduki dan utamakan. Dan sebuah jawatankuasa Akademi Sains Nasional sedang mengkaji strategi ahli astrobiologi, dan lebih cenderung untuk menerima idea bahawa kedua-dua teknosignature dan biosignature berada di bawah payung besar pemerhatian astrobiologis.
Apa contoh kegemaran anda mengenai teknologi asing yang mungkin dikesan oleh instrumen kami?
Tarter: Terdapat sistem bintang atau sistem planet yang luar biasa yang disebut Trappist-1. Tujuh planet berputar di sekitar bintang kerdil kecil. Mereka dikemas dengan sangat ketat: semua orbit akan memasuki orbit Merkurius jika berada di sistem suria kita. Tiga dari mereka berada pada jarak yang baik dari bintang mereka, jadi jika mereka mempunyai atmosfer, mereka juga akan mempunyai air cair. Baiklah, sekarang mari kita ketahui tujuh planet ini yang terletak pada jarak yang berbeza dari bintang mereka. Dan katakan bahawa apabila kita mempunyai peluang untuk menjelajahinya, kita dapati bahawa mereka serupa. Bahawa mereka mempunyai suhu yang sama. Ini adalah bagaimana mereka kelihatan serupa. Ini tidak mungkin, memandangkan kebiasaan alam, tetapi jika ada peradaban teknologi yang muncul di salah satu planet ini dan memutuskan bahawa ia memerlukan lebih banyak harta tanah, sebenarnya,dapat mengubah semua planet dalam sistemnya, menjadikannya sama.
Maggie, beritahu kami mengenai teleskop yang sedang anda kerjakan dan apa yang mungkin dijumpainya.
Turnbull: Projek terbesar dan paling komprehensif saya sekarang adalah teleskop WFIRST. (Ia akan mendapat nama yang lebih lucu untuk dilancarkan.) Tetapi itu bermaksud Teleskop Inframerah Medan Lebar. Observatorium ini terutamanya dirancang untuk bekerja dengan langit dalam dan mencari tenaga gelap dan bahan gelap. Dua topik paling menarik dalam astrofizik … Tetapi yang lebih menarik bagi astrofizik adalah eksoplanet dan kehidupan. Oleh itu, sebagai demonstrasi teknologi, kami menghidupkan kamera kelahiran pertama di angkasa untuk mengambil gambar langsung sistem planet berdekatan. Perkara ini tidak pernah dilakukan sebelum ini.
Kami merancang untuk memulakan dengan beberapa sistem planet yang kami yakin akan wujud. Kami menjumpai mereka dengan tarikan graviti yang terdapat di planet mereka. Kami tidak pernah melihat mereka secara langsung, tetapi kami yakin bahawa mereka ada di sana.
Apa yang anda akan cari?
Turnbull: Air di atmosfera mempunyai daya serap yang sangat kuat. Tumbuhan mempunyai tanda khas kerana sangat gelap. Kami fikir mereka hijau kerana memantulkan sedikit cahaya hijau. Tetapi sebahagian besarnya, tumbuhan sangat gelap kerana menyerap semua cahaya dan menggunakannya sebagai sumber tenaga untuk membina badan mereka. Dan mereka juga mencerminkan inframerah, dan ada banyak teori mengapa demikian. Mungkin ini adalah mekanisme penyejukan - dan apa pun maksudnya, anda benar-benar dapat melihatnya. Tumbuhannya jelas kelihatan dan ada isyarat yang disiarkan sebagai cahaya matahari yang terpantul di alam semesta selama berbilion tahun yang lalu. Kita dapat melihatnya di planet bumi.
Maggie, anda juga bekerja untuk Gabenor Wisconsin
Turnbull: Saya hampir lupa!
Apakah peranan orang ramai dalam penyelidikan SETI?
Tarter: Mari tanyakan kepada penonton berapa orang yang menjalankan SETI @ home di komputer mereka. (Ramai yang mengangkat tangan.) Sudah lebih dari satu dekad sekarang, dan saya rasa itulah yang mendorong bersama pengkomputeran dan sains sivil yang diedarkan. SETI tidak mencipta pengkomputeran yang diedarkan. Orang menggunakannya untuk mengira bilangan prima Mersenne, tetapi mereka menyukai SETI @ Home kerana mereka dapat menggunakan komputer mereka untuk menganalisis data yang tersimpan untuk mencari isyarat.
Sekiranya ada yang menjumpai isyarat, bagaimana bentuknya?
Tarter: Komputer akan melaporkan beberapa parameter yang dikesan. Di University of California di Berkeley, di mana mereka diproses, mereka akan masuk ke dalam saringan besar bersama dengan mesej lain dan melalui analisis sama ada isyarat itu benar-benar datang dari satu titik di langit dan bergerak seperti yang dilakukan oleh bintang. Kemudian dibuat senarai calon dengan 10, 20 atau 100 isyarat, kemudian permintaan dihantar untuk meluangkan masa di teleskop untuk memeriksa kembali setiap lokasi ini.
Melibatkan orang dalam SETI sangat penting untuk sebab lain: ini memberi kita peluang untuk mengubah pandangan semua orang. Ini seperti mengambil cermin dan berkata, "Sampai jumpa di bumi, kamu semua sama jika dibandingkan dengan perkara lain yang mungkin ada di luar sana." Dan semasa membuat rangkaian global untuk menyelesaikan dan mengatasi masalah ini, saya rasa sangat bagus untuk menyentuh masalah lain yang kita ada di planet ini yang tidak ada hubungannya dengan sempadan negara, tetapi yang perlu ditangani secara sistematik.
Mengaburkan perbezaan antara kita adalah yang terbaik yang dapat dilakukan oleh SETI. Inilah sebab mengapa kita mahu melibatkan seluruh dunia.
Ahli astronomi akan memberitahu anda bahawa terdapat beratus-ratus bilion galaksi, masing-masing mengandungi beratus-ratus bilion bintang atau sesuatu. Oleh itu, secara matematik, statistik, terdapat sebilangan besar planet yang menyokong kehidupan. Tetapi ada juga orang yang menyatakan bahawa kehidupan seharusnya muncul di Bumi kerana rangkaian peristiwa tertentu, dan kemungkinan ini akan terjadi lagi sangat kecil. Pernahkah anda memikirkan hakikat bahawa anda mungkin telah mencurahkan kerjaya anda untuk mencari sesuatu yang tidak akan anda temui?
Turnbull: Tidak. Saya suka apabila semuanya berada di telapak tangan anda. Terdapat banyak hujah yang baik untuk kedua-dua jawapan yang mungkin. Dan saya fikir sebagai saintis, anda pasti merasa seronok dengan dua pilihan yang mungkin pada masa yang sama. Ia seperti keadaan kuantum yang belum runtuh, tetapi yang dapat anda bayangkan pada masa yang sama. "Tidak mungkin sesuatu seperti ini akan terjadi lagi!" dan "Mereka semestinya ada di mana-mana!"
Saya fikir kita bercakap mengenai bidang saintifik yang paling terang di planet ini. Dia begitu multidisiplin. Terdapat begitu banyak bukti dan pertanyaan yang berlainan untuk mencari kehidupan.
Tarter: Semasa saya seorang saintis muda, Philip Morrison, salah seorang pengasas SETI, memberitahu saya: "Mana-mana topik yang mempunyai had kesalahan dalam eksponen, jadi kami tidak tahu apakah ini berpuluh-puluh, ratusan, atau berjuta-juta, ini bukan sains teori. ia adalah sains yang akan membuat kemajuan melalui pemerhatian."
Dan jika anda berkata, Baiklah. Kita perlu mencari isyarat elektromagnetik”, sekarang ada sembilan pemboleh ubah yang dapat menggambarkan isyarat tersebut. Oleh itu, anda mempunyai ruang carian 9D. Ambil jumlah ruang carian ini dan terapkan ke lautan Bumi. Berapa banyak yang kita kaji? Ketika saya membuat perhitungan sepuluh tahun yang lalu, saya mengira segelas air dari semua lautan Bumi, kami telah menjelajahi begitu banyak ruang. Minggu lalu, pelajar membuat semakan semula tesis ini dan berpendapat bahawa sekarang kelihatan seperti tab mandi atau kolam kecil. Masih banyak yang perlu dilakukan. Kami hampir tidak memulakan carian kami, bahkan mungkin itu bukan isyarat elektromagnetik - ini mungkin sesuatu yang lain.
Dalam filem "Contact", watak Jodie Foster menemui peradaban asing. Semasa wawancara kerja untuk lawatan ke orang asing, dia ditanya apa satu-satunya soalan untuk mereka. Apa yang anda hendak tanya?
Tarter: Saya harus menunjukkan berat sebelah saya kerana saya hadir dalam perbincangan itu dengan Carl Sagan dan soalan saya adalah, "Bagaimana anda melakukan ini? Bagaimana anda berjaya melalui tahap pematangan teknologi, di mana kita berada di Bumi, dan menjadi peradaban teknologi yang lama dan stabil?"
Turnbull: Saya mungkin akan bertanya: "Berapa banyak, berapa banyak daripada kita di sini?"
Paradoks Fermi menyatakan bahawa jika terdapat begitu banyak planet yang dapat dihuni, kita mungkin akan mendapat beberapa bukti mengenai hal ini sekarang. Tetapi kami tidak mengerti. Kerana mungkin mereka membuat hubungan kerana mereka ingin memusnahkan anda. Dan Stephen Hawking mengatakan bahawa mencari kecerdasan luar angkasa adalah idea yang buruk, kerana jika mereka tiba, mereka akan menjajah kita seperti Columbus menjajah Dunia Baru. Apa pandangan anda tentang ini?
Tarter: Sekiranya anda mengajukan soalan, “Adakah ikan di lautan?” Dan kemudian menjalankan eksperimen dengan meraih segelas air dari lautan, dan tidak menemukan ikan di dalamnya, saya rasa anda tidak akan sampai pada kesimpulan bahawa tidak ada ikan tidak.
Ini juga paradoks Fermi. Kami tidak cukup mencari untuk mengetahui jika ada orang di sana. Dan Maggie mencuri hujah kegemaran saya terhadap tuntutan Hawking, iaitu bahawa sukar untuk menjadi peradaban teknologi lama dan lama tanpa menyingkirkan pencerobohan dan dengan itu menjadi waras di tempat pertama. Jadi sekiranya mereka tiba, jujur, saya rasa kita tidak perlu risau.
Apa yang berlaku apabila anda melihat sistem suria kita, jenis tandatangan dan maklumat apa yang anda dapat mengenai sistem suria kita?
Tarter: Kami meluangkan masa untuk melakukan beberapa tinjauan radar titik Lagrangian. Banyak yang berspekulasi bahawa asteroid mungkin merupakan tempat yang baik untuk meletakkan artifak, jadi kami akan mengunjunginya. Ini adalah sebahagian daripada pencarian teknosignature. Kami tidak tahu apa yang mungkin kami dapati, jadi kami hanya akan mengetahui apa yang ada di titik L4 dan L5 Lagrange. Apakah awan Kordylevsky ini?
Jill, bolehkah anda memberitahu penonton apa pendapat anda di sebalik tabir beberapa isyarat samar
Tarter: Kami mempunyai teka-teki dalam bidang astronomi radio - apakah letupan radio pantas? Kami berpendapat bahawa sekurang-kurangnya 10,000 daripadanya muncul di langit setiap hari. Mereka hidup milisaat atau kurang, dan kita tidak tahu apa sebenarnya.
Mungkin hanya lubang cacing yang membuka dan menutup seluruh langit untuk pengangkutan. Itulah idea saya untuk sekuel Contact. Tetapi letupan ini adalah misteri yang nyata, dan kami berusaha untuk membina alat untuk menerokainya.
Berbanding dengan program ruang angkasa, adakah perkara yang anda buat yang mencari aplikasi di kawasan lain?
Tarter: Beberapa algoritma yang kami gunakan untuk mengesan isyarat dalam masa nyata mempunyai aplikasi di tempat lain. Sejak dahulu lagi, kami mencari jenis penukaran tertentu - penukaran radon - dan ia terbukti menjadi kaedah yang baik untuk mengesan mikrokalsifikasi dalam pemeriksaan kanser payudara dan mamogram. Dia lulus peringkat pertama penyelidikan. Ternyata terlalu mahal dan tidak boleh digunakan secara komersial. Tetapi dia mendapati corak dalam kebisingan. Terdapat banyak kegunaan yang berbeza untuk ciri ini. Sekarang kami berharap apa yang keluar dari sistem industri dan universiti, rangkaian saraf, akan membantu kami menyaring data tanpa meminta corak tertentu untuk dicari. Kami akan membiarkan rangkaian saraf memberitahu kami jika terdapat lebih daripada kebisingan.
Ilya Khel
