Sekiranya nampaknya anda belum berkomunikasi dengan orang asing … maka, menurut kami, ini hanya bagi anda. Ketika SETI "mendengarkan" ke langit, sebuah kajian baru mengatakan, ia melakukannya tanpa memikirkan bagaimana mereka menjerit ke langit.
Karya David Messerschmitt dari University of California di Berkeley (Amerika Syarikat) cukup besar, dan, tanpa berpura-pura merangkumi semua lebih dari dua ratus halamannya, kita akan membahas sebentar beberapa perkara.
Telah diperhatikan lebih dari sekali: anggapan bahawa radio adalah bentuk komunikasi terbaik dan terakhir tidak jelas, kerana kita telah menggunakannya selama satu abad, dan kerana ini, agak naif untuk menganggap teknologi kita sendiri sebagai mahkota evolusi komunikasi. Tetapi mari kita anggap bahawa teknologi abad ke-19 benar-benar merupakan kata terakhir bagi semua peradaban Alam Semesta yang pernah ada. Jadi untuk bercakap, "bagaimana jika."
Walaupun dengan pembetulan ralat maju yang sewenang-wenangnya, tetap mustahil untuk mengelakkan had asas yang berkaitan dengan peningkatan kebisingan dengan peningkatan daya isyarat. (Di sini dan di bawah grafik oleh D. Messerschmitt.)
Bagaimana sebenarnya komunikasi radio antara bintang akan disusun dalam kes ini? Jelas, Mr. Messerschmitt menyatakan, ada baiknya kita menganggap bahawa ini akan dilakukan secara rasional. Sebagai contoh, bayangkan penghantaran data radio pada kadar satu bit sesaat untuk jarak sekurang-kurangnya 1,000 tahun cahaya. Sekiranya anda melakukannya dalam julat frekuensi yang sekarang didengarkan oleh SETI, maka untuk mengeluarkan isyarat seperti itu dari jarak yang ditunjukkan, kuasa akan diperlukan dua kali lebih tinggi daripada Hadron Collider Besar.
Dan jika anda mengehadkan diri anda sekurang-kurangnya pada lebar jalur WiFi dangkal, peradaban terestrial akan mula menghadapi masalah ekonomi yang serius. Sekali lagi, ini berlaku sekiranya kita menghantar hanya dalam satu arah. Sekiranya, atas sebab tertentu, anda tidak mempunyai alamat yang tepat mengenai makhluk asing pintar, maka siaran harus dilakukan ke semua arah, dan dengan latar belakang ini, penggunaan tenaga LHC akan segera dihentikan sebagai satu unit pengukuran - skala masalah komunikasi antara bintang akan jauh lebih besar.
Beban berlebihan seperti itu dapat dielakkan, saintis percaya. Yang pertama adalah untuk meminimumkan kadar penghantaran. Oleh kerana ia masih memerlukan jurang masa (kelajuan cahaya terhad), tidak masuk akal untuk menggerakkannya pada kelajuan tinggi, dan kebarangkalian pengesanan awal isyarat meningkat secara langsung dengan durasinya. Di samping itu, walaupun kenaikan awal daya rata-rata pemancar menyebabkan peningkatan kemampuan maklumat untuk mencapai penerima, setelah had tertentu tidak lagi memungkinkan seseorang mengatasi kebisingan yang dihasilkan oleh media penyebaran isyarat ketika berinteraksi dengannya. Oleh itu, salah satu strategi pengoptimuman terbaik akan kelihatan seperti "tidak terlalu kuat": daya penghantaran mesti dibatasi dengan ketat.
Sudah tentu, strategi pengoptimuman lain menunjukkan diri mereka sendiri. Sebagai contoh, untuk penghantaran isyarat yang lebih ekonomik, anda boleh mencuba menggunakan polarisasi gelombang elektromagnetik dan pelbagai jenis multiplexing. Ya, secara teori ia akan menjimatkan tenaga, tetapi kemudian masalah lain muncul: menggunakan kaedah yang semakin maju untuk meningkatkan kepadatan penghantaran maklumat, kita akan sentiasa fokus pada hubungan hanya dengan peradaban yang telah menguasai teknologi tersebut. Dan setiap orang yang mendengarkan ruang angkasa pada tahap yang sama pada tahun 1960-an (ketika SETI pertama kali muncul), tetap berada di luar dialog antara masyarakat. Anda tidak boleh terlalu banyak mengoptimumkan arah ini.
Video promosi:
Tetapi ada unsur pengoptimuman lain yang harus tetap relatif universal untuk semua makhluk pintar di alam semesta. Pada saat yang sama, mereka tidak pernah jelas mengayuh oleh mereka yang mencari "makhluk luar angkasa", mendengarkan ruang.
Di Bumi, jarak yang memungkinkan untuk menghantar isyarat dan menerima maklumat adalah terhad sejak awal: terlalu banyak program disiarkan di udara hampir dari tahun-tahun awal radio. Oleh itu, kesempitan saluran yang digunakan untuk komunikasi adalah keutamaan, dan daya penghantaran - kerana jarak kecil mengikut standard antarbintang - tidak begitu penting. Oleh itu, ketika projek SETI mula mendengar ruang, pendekatannya tetap cukup bersahaja: frekuensi sempit didengarkan.
Pada masa yang sama, Mr. Messerschmitt menyatakan, dengan menggunakan jarak seluas mungkin dari keseluruhan tetingkap gelombang mikro yang tersedia di ruang angkasa, daya penghantaran rata-rata harus jauh lebih ekonomik daripada pendekatan penyiaran frekuensi tetap. Oleh itu, kita harus mula mencari isyarat lebar jalur yang lebih tinggi dengan kuasa dan kadar data yang lebih rendah - sesuatu yang, sayangnya, belum dilakukan oleh SETI. Antara kemungkinan lain adalah mencari isyarat dengan jangka masa yang sangat lama, lebih lama daripada yang digunakan dalam komunikasi darat.
Baiklah, baiklah, tetapi bagaimana jika sebuah tamadun tinggal di beberapa unit astronomi dari lubang hitam dan dapat menggunakannya sebagai sumber tenaga untuk menghantar maklumat ke semua arah, atau bahkan sebagai lensa graviti untuk memperkuat isyarat yang sama?
Tidak apa-apa, saintis itu pasti: ia tidak akan dapat melewati had asas komunikasi - semakin banyak isyarat kuasa tinggi yang dihantarnya ke medium antarbintang, semakin cepat isyarat ini, berinteraksi dengan gas antarbintang, akan mula meningkatkan tahap gangguan dan merumitkan komunikasi antarbangsa yang lebih berbahaya. Maksudnya, bahkan peradaban super, menggunakan komunikasi radio untuk kontak dengan makhluk yang kurang maju, tidak dapat melewati batas mendasar dengan cara apa pun, dan strategi SETI harus direorientasikan bahkan berkaitan dengan mereka.
Antara kesimpulan praktikal utama yang, menurut pendapat David Messerschmitt, bernilai membuat SETI, yang paling penting adalah yang berikut. Organisasi ini mencari isyarat jangka panjang dengan pengulangan yang kerap. Dalam skema seperti itu, untuk membezakan "penggera palsu" dari isyarat nyata, kaedah jangka panjang "mendengarkan" sektor langit tertentu diasumsikan.
Penulis tidak menyembunyikan sikapnya terhadap elemen strategi pencarian ini: mereka yang membuat "pemeriksaan kebenaran" ini bahkan tidak berusaha untuk menganggarkan berapa banyak tenaga yang akan dikeluarkan untuk isyarat berulang yang panjang. Dengan kata lain, taktik ini tidak bijak. Semua ini sekali lagi membawa kita ke isyarat "Wow!" 1977 tahun. Ingatlah bahawa ketika isyarat yang kelihatan "buatan dan luar bumi" tiba di teleskop radio Big Ear, kaedah mendengarkan berulang kali dengan sektor langit yang sama digunakan untuk mengesahkan asalnya. Walau bagaimanapun, uji bakat seperti itu tidak dilakukan secara berterusan - tidak kemudian, tidak sekarang.
Penggunaan kunci bertingkat dalam komunikasi antara bintang pada setiap selang masa akan membolehkan sebarang nadi mengambil nilai M dari 0 hingga 8 dan, oleh itu, mewakili log2 = 3 bit maklumat.
Sekiranya kita menganggap bahawa peradaban yang mengirim isyarat hanyalah menjimatkan tenaga, maka tidak perlu mengulanginya lebih kerap daripada, katakanlah, setiap beberapa tahun sekali. Ngomong-ngomong, sebelumnya strategi yang sama untuk penghantaran isyarat dicadangkan oleh penyelidik lain, yang menyatakan bahawa dari sudut pandang meminimumkan risiko perlanggaran dengan CC yang agresif, yang terbaik adalah menghantar isyarat setelah jangka masa yang signifikan, yang meningkatkan kemungkinan pendaftarannya, tetapi mengurangkan kemungkinan menerimanya oleh CC yang agresif.
Oleh itu, David Messerschmitt percaya, projek SETI mungkin telah mendapat isyarat dari salah satu tenaga yang cekap untuk mencari peradaban di ruang sekitarnya. Tetapi kerana keterbatasan strategi pencarian mereka sendiri, penduduk Bumi menggolongkannya sebagai "penggera palsu." Apa yang boleh anda lakukan untuk mengelakkan kegagalan tersebut pada masa akan datang?
Penulis mencadangkan untuk "menahan diri" daripada menggunakan konsep "penggera palsu" sama sekali, secara sistematik dan lama untuk memeriksa setiap sektor langit, dan tidak satu demi satu "mendengarkan" persekitaran yang berbeza, seperti yang dilakukan sekarang, dan juga memelihara satu pangkalan data tunggal dari semua isyarat yang mungkin berasal dari buatan. Ringkas, bagaimana mencuci tangan? Sayangnya, dalam arti mencari VTS, kita sepertinya belum mencapai pemahaman tentang keperluan untuk mulai makan dengan tangan yang bersih.
Pra cetak kajian ini boleh dilihat di laman web arXiv.
