Desde la antigüedad, los habitantes de la Tierra se han preguntado: ¿hay otros seres inteligentes en las profundidades del espacio? ¿Es el fenómeno de la inteligencia único o está tan extendido como los planetas y las estrellas? En el siglo XX, por primera vez, la humanidad tuvo una oportunidad técnica fundamental para comunicarse con civilizaciones hipotéticas en otras estrellas. Pero la espera pasiva de una señal de los "vecinos" aún no ha tenido éxito. ¿Significa esto que deberíamos pasar a una acción más activa?
Incluso Blaise Pascal en el lejano siglo XVII compartió sus experiencias: "El silencio eterno de estos espacios infinitos me aterroriza". A mediados del siglo pasado, el famoso escritor de ciencia ficción Isaac Asimov formuló muy sucintamente la pregunta de las civilizaciones extraterrestres: ¿Estamos solos? ("¿Estamos solos?"). Y pronto el periodista científico estadounidense Walter Sullivay respondió publicando un libro en 1964 titulado We Are Not Alone ("No estamos solos"). Pero, lamentablemente, este título solo expresaba esperanza, no un hecho científicamente establecido.
La ciencia aún no puede dar una respuesta definitiva a esta pregunta. Nada prohíbe fundamentalmente la posibilidad misma de la aparición de vida e inteligencia en otras estrellas, sin embargo, todavía es imposible estimar estadísticamente esta probabilidad; después de todo, ni siquiera sabemos en detalle cómo aparecieron en la Tierra, sin mencionar el hecho de que aún no tenemos un solo ejemplo de vida extraterrestre. … El astrofísico soviético Joseph Shklovsky, originalmente un gran entusiasta en la búsqueda de inteligencia extraterrestre, al final de su vida no descartó que la humanidad pudiera ser la única civilización en nuestra Galaxia, si no en todo el Universo.
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PROGRAMAS SETI y METI
Debido a la gran incertidumbre en la respuesta, la pregunta en sí a menudo se considera poco científica. La formación de tal actitud fue facilitada en gran medida por los escritores de ciencia ficción y especialmente por los ufólogos, que desacreditaron en gran medida a los ojos del público la idea misma de buscar inteligencia extraterrestre. Como resultado, ni un solo estado ha financiado búsquedas de civilizaciones extraterrestres en las últimas décadas. Pero las fluctuaciones en la opinión pública no eliminan la pregunta fundamental: ¿estamos solos en el universo? Y no se puede abordar la respuesta sin intentar descubrir una inteligencia extraterrestre.
Los datos de la investigación espacial prácticamente excluyen la posibilidad de encontrar extraterrestres en el sistema solar. Por tanto, en su búsqueda es necesario centrarse en otras estrellas. Físicamente, todavía no podemos llegar a ellos, por lo que la única posibilidad real de establecer contacto es el intercambio de señales electromagnéticas que se propagan en el espacio a la velocidad de la luz.
Para resolver este problema, puede adherirse a dos estrategias: o solo buscar señales de otras civilizaciones o, junto con las búsquedas, enviar mensajes ellos mismos con la esperanza de que alguien los acepte, descifre y luego nos envíe una respuesta. Estos dos enfoques se conocieron como SETI y METI, desde las expresiones en inglés Search for y Messaging hasta Extra-Terrestrial Intelligence, que significan, respectivamente, buscar y enviar mensajes a extraterrestres.
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CUATRO LETRAS INTERESTELARES
La historia terrenal de búsqueda y transmisión de señales inteligentes es relativamente reciente. Todo comenzó con dos trabajos pioneros de científicos estadounidenses. En septiembre de 1959, J. Cocconi y F. Morisson publicaron un artículo Searching for Interstellar Communications en la revista científica Nature, en el que analizaban la viabilidad técnica de la comunicación interestelar desde el punto de vista de la radioastronomía y la teoría de la información. Y en 1960, Frank Drake del Observatorio Americano de Radioastronomía "Green Bank" llevó a cabo el experimento Ozma, el primer intento de detectar señales artificiales desde el espacio.
Desafortunadamente, las búsquedas han fallado desde entonces. Hay muchas razones, pero la principal, quizás, radica en el hecho de que el volumen de búsquedas realizadas hasta ahora es completamente insignificante, si lo comparamos con lo que realmente debería examinarse. Esto se puede explicar en parte de la siguiente manera: hasta hace poco, no se creó un solo instrumento especializado para las necesidades del programa SETI; todas las búsquedas se realizaron a intervalos en radiotelescopios y telescopios ópticos convencionales. Ahora se están depositando grandes esperanzas en Paul Allen Antenna Array, el primer instrumento SETI dedicado que se construye en California con fondos de uno de los fundadores de Microsoft. A mediados de 2008 entraron en funcionamiento las primeras 40 de las 350 antenas parabólicas de seis metros de este sistema.
El envío de los primeros mensajes interestelares también está asociado con el nombre de Drake. En 1972, colaboró con Carl Sagan para crear The Pioneer Plate, y en 1977, Voyager's Golden Disc. Estos portadores de metal con información sobre la humanidad fueron al espacio interestelar a bordo de las naves espaciales Pioneer y Voyager, las cuales, después de sobrevolar los planetas gigantes, debían superar la gravedad solar y dejar nuestro sistema planetario para siempre.
Instrumentos capaces de enviar mensajes interestelares
En 1974, inmediatamente después de enviar el primer mensaje de radio interestelar desde Arecibo, el radioastrónomo premio Nobel Martin Ryle fue a la prensa exigiendo la prohibición de cualquier intento de transmitir transmisiones de radio desde la Tierra a supuestas civilizaciones extraterrestres. Otras civilizaciones, si realmente existen, probablemente sean más avanzadas que la nuestra, que acaba de comenzar la exploración activa del espacio exterior. Puede ser peligroso para la humanidad atraer la atención de estas poderosas fuerzas, creía Martin Ryle.
Frank Drake, uno de los autores del mensaje de radio de Arecib, objetó: “Es demasiado tarde para preocuparse por ser descubierto desde afuera. Se hace. Y continúa día a día, con cada programa de televisión, cada señal sonora del radar militar, cada comando emitido a bordo de la nave espacial … Supongo que tribus guerreras hostiles, ya sean terrestres o extraterrestres, se destruirán con sus propias armas mucho antes. cómo pueden tener al menos una idea de los viajes interplanetarios.
Los mismos instrumentos que se utilizaron para el programa MEL se han utilizado en experimentos de radar planetario durante más de dos años en total, mientras que la duración total de las sesiones METI en la actualidad es de solo 37 horas. Además, el área del cielo cubierta en los experimentos METI es miles de veces más pequeña que la iluminada durante el radar espacial. Por lo tanto, hablar del peligro de METI debido a la posibilidad de nuestra detección precisamente por la transmisión de mensajes de radio interestelares no parece muy convincente.
Junto con la METI-fobia, está la SETI-fobia, que, paradójicamente, tiene razones más serias. Incluso si uno no asume alguna naturaleza particularmente maliciosa de los remitentes del mensaje interestelar, el mismo hecho de recibir una gama suficientemente grande de información extraterrestre en la Tierra está plagado de una amenaza latente. La competencia entre países y empresas puede agravarse drásticamente si se espera que la información recibida proporcione ventajas estratégicas radicales a quien la descifre primero. Y de aquí ya se da un paso hacia un serio conflicto militar. Existe un escenario aún más sofisticado, según el cual la competencia conducirá a estándares de seguridad más bajos a la hora de traducir el mensaje. Y puede contener instrucciones para crear una computadora con poderosa inteligencia artificial de autoaprendizaje. Esta inteligencia, por un lado,puede ayudar a la humanidad a resolver varios problemas, entrando así en la confianza y, por otro lado, vencerá a esta humanidad, como un gran maestro de un recién llegado, tomará el control de todos los recursos y los enviará a una mayor distribución en todo el Universo del mismo mensaje viral. Y, lo que es más desagradable, si tal escenario es realmente real, entonces la mayoría de los mensajes SETI potenciales deben ser transportados por virus. Es difícil oponer algo a estos escenarios de ciencia ficción, ya que hay demasiados supuestos que están especialmente seleccionados para crear el escenario más desfavorable para la humanidad. Quizás solo vale la pena señalar que más rápido o más lento, pero el programa SETI aún se implementará, simplemente porque hay suficientes personas en el mundo que están interesadas en él y quieren ponerse en contacto con civilizaciones extraterrestres. Es poco probable que los portadores de fobia SETI puedan detenerlos en todas partes. Y si al menos alguien transmite sus mensajes al espacio, tarde o temprano será aceptado. Entonces, incluso si hay algunas amenazas asociadas con ellos, es mejor prepararse con calma para ellos que tratar de esconderse del miedo en su rincón galáctico.
ACEPTAR O ENVIAR?
Así, en toda la historia de la civilización terrestre, solo se han desarrollado y llevado a la práctica cuatro proyectos para la transmisión de mensajes de radio interestelares. Y sin embargo, en cierto sentido, METI está en una mejor posición que SETI. Después de todo, habiendo preparado y enviado un mensaje interestelar, ya podemos hablar del resultado, ya que hicimos todo lo posible en establecer un puente de radio entre la civilización terrestre y las supuestas civilizaciones extraterrestres. Y ahora depende sólo de destinatarios desconocidos si nuestra "carta" será encontrada y se harán intentos de establecer contacto.
Una civilización que solo busca se encuentra en una posición notablemente menos ventajosa que otra que, junto con la búsqueda, también transmite señales. Para comprender que se ha establecido el contacto, basta con que la civilización transmisora reciba una respuesta a uno de sus mensajes. Pero si la búsqueda tiene éxito, el "oyente" tendrá que enviar una señal de respuesta por sí mismo, esperar la confirmación de su recepción y solo después de eso será posible hablar sobre el contacto. Sin embargo, hay otro lado del problema: si se detectan señales extraterrestres, inmediatamente quedará claro dónde enviar sus propios mensajes, y antes de eso solo queda enviar "spam cósmico", eligiendo direcciones basadas en argumentos físicos generales.
Esta elección se simplificó enormemente después de que el astrónomo suizo Michel Mayor y su estudiante de posgrado Didier Quelotz descubrieron el primer planeta fuera del sistema solar cerca de la estrella 51 Pegasus en 1995. Pronto, la identificación de tales objetos se puso en marcha y quedó claro que los planetas son los mismos objetos celestes comunes que las estrellas. Hay alrededor de 100 mil millones de estrellas en nuestra galaxia, y aproximadamente el 1% de ellas son similares al Sol. Entre estos extraordinarios mil millones de estrellas deberían seleccionarse estrellas para la búsqueda y transmisión de mensajes de radio interestelares. Por supuesto, no es en absoluto necesario que los destinatarios potenciales vivan solo con tales estrellas, pero sin embargo, dada nuestra propia experiencia, vale la pena concentrar nuestra investigación en ellos.
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La lista de requisitos para estrellas: candidatos para su inclusión en el programa SETI / METI es bastante extensa. En primer lugar, deben pertenecer a la llamada secuencia principal, es decir, estar en el medio de su camino de vida. En esta etapa, la luminosidad de la estrella permanece aproximadamente constante durante mucho tiempo, lo que, aparentemente, es una condición importante para el desarrollo de formas de vida complejas. La estrella debe tener entre 4 y 7 mil millones de años. Si la estrella es más joven, es posible que la evolución no tenga suficiente tiempo para generar seres inteligentes, y si es más vieja, entonces los planetas tendrán pocos elementos pesados necesarios para la vida, que son acumulados por generaciones anteriores de estrellas. Debes elegir luminarias individuales, ya que en sistemas binarios la probabilidad de que existan planetas con órbitas estables y condiciones climáticas es menor. Por la misma razón, entre las estrellas con planetas ya descubiertos, se prefieren aquellas en las que la forma de las órbitas planetarias es cercana a la circular. También es deseable que desde la estrella a la que se envía el mensaje de radio, el Sol pueda verse en el trasfondo de algún objeto astronómico notable: un púlsar, un quásar o el centro de la Galaxia. En este caso, las posibilidades de detectar nuestra señal aumentan, ya que se puede ver en el curso de observaciones astronómicas ordinarias. Finalmente, uno debería elegir estrellas dentro del "cinturón de vida" de nuestra Galaxia - esa región de "invernadero" donde la velocidad del movimiento orbital alrededor del centro galáctico es cercana a la velocidad de rotación de los brazos espirales. En esta zona (que incluye al Sol), las estrellas rara vez cruzan los brazos de la Galaxia, donde ocurren violentos procesos de formación estelar, acompañados de poderosas explosiones de supernovas.capaz de interferir con el desarrollo de la vida.
Rendezvous con los ojos vendados
La cuestión de elegir las circunstancias para la comunicación interestelar está lejos de limitarse a la selección de estrellas, es decir, las direcciones espaciales para enviar señales. También hay una serie de parámetros que pueden variar ampliamente. Estos son el tiempo de transmisión, la potencia de señal requerida, la longitud de onda del portador del mensaje, su polarización, el método de modulación y, finalmente, la estructura de la información transmitida.
Sincronización
Parecería que, sin un acuerdo previo, es imposible delinear el momento óptimo para una sesión de comunicación interestelar. Pero en realidad este no es el caso. Muchos eventos tienen lugar en el Universo, que están disponibles para la observación de todas las civilizaciones desarrolladas. Tales son, por ejemplo, los estallidos de novas y supernovas. Por ejemplo, en el momento en que la radiación de una supernova llega a la Tierra desde otra galaxia, debe comenzar a transmitir un mensaje en la dirección de las estrellas ubicadas más allá en la dirección del movimiento de su luz. Como demostró el científico de Leningrado Pyotr Makovetsky en 1979, tal sincronización puede aumentar diez veces la probabilidad de establecer contacto por radio. Después de todo, nuestra señal no solo llegará a los destinatarios en un momento dado en el tiempo, inmediatamente después de una explosión de supernova, sino que también vendrá de un área no lejos de ella, lo que aumenta aún más las posibilidades de su registro.
Poder
La velocidad de transferencia de información en los mensajes interestelares no puede ser muy alta. Cada carácter, en el caso más simple, cada bit de información, debe transmitirse el tiempo suficiente para distinguirlo con seguridad del ruido de fondo. La velocidad máxima depende de la potencia del transmisor, el diámetro de su antena, la longitud de onda, así como el instrumento utilizado para recibir y la distancia al mismo. Cuanto mayor es el diámetro de la antena transmisora y más corta la onda de radio, más estrecho se obtiene el haz, en el que se concentra la potencia de la señal, menos se dispersa. Las tres instalaciones terrestres más potentes capaces de enviar señales de radio direccionalmente al espacio son un telescopio radar en Arecibo (Puerto Rico) y dos radares planetarios de 70 metros de diámetro: uno estadounidense en Goldstone (California) y uno exsoviético en Evpatoria (Crimea). En los últimos años, solo la última instalación ha transmitido mensajes. Como se mencionó, estaban dirigidas a estrellas dentro de los 70 años luz.
Supongamos que un receptor con un área de un millón de metros cuadrados (1 km 2) opera a esta distancia; actualmente se está desarrollando en la Tierra un proyecto para una antena de radioastronomía de este tipo. En este caso, la velocidad máxima de transferencia de datos es de solo 60 bits por segundo, un poco más rápido que un teletipo. Dos instrumentos estadounidenses son notablemente más potentes y podrían proporcionar una velocidad de 500-1000 bits por segundo.
Incluso en los albores de la investigación de las radiocomunicaciones espaciales, se demostró que el rango de longitud de onda óptimo para él es de 1 a 20 centímetros, en el que, en términos de la totalidad de los parámetros, se logra el mayor rango. Pero, ¿cómo elegir una longitud de onda específica en este rango? Una idea es construir sobre la famosa línea de radio de hidrógeno espectral observada en todo el universo a una longitud de onda de 21 centímetros. No se puede transmitir directamente sobre él, ya que el gas interestelar debilitará la señal. Por lo tanto, puede cambiar la longitud de onda disminuyéndola, por ejemplo, en un número entero de veces. Pero hay otra solución aún más hermosa: dividir la longitud de onda por una constante matemática fundamental como Pi = 3,14. o e = 2.71 … Estas constantes (o múltiplos de ellas) deberían ser conocidas por cualquier civilización, y el mero hecho de elegir una longitud de onda, digamos,Pi veces diferentes de la línea del hidrógeno, indicarán la naturaleza artificial de la señal. Pyotr Makovetsky llamó a esa señal "un producto de la mente". Sin embargo, es posible que con el tiempo, con el desarrollo de las comunicaciones espaciales, se logre el mejor rendimiento para los sistemas en el rango óptico o infrarrojo, y luego nuestras ideas sobre la longitud de onda óptima cambien.
Modulación
Las búsquedas de señales utilizando el programa SETI se han realizado durante casi medio siglo. Y en la mayoría de los casos, se utiliza el mismo principio para analizarlos. La radiación recibida se somete a análisis espectral digital y se descompone en millones e incluso miles de millones de canales de frecuencia. Por ejemplo, en el proyecto Phoenix del Instituto SETI de EE. UU., Un analizador de espectro digital selecciona dos mil millones de canales con un ancho de 1 hertz, y cada uno de ellos se verifica para detectar la presencia de un componente artificial. Aparentemente, este es el sistema óptimo para buscar señales de radio de otras civilizaciones. Pero entonces nuestros mensajes deberían ser reconocidos efectivamente por dicho receptor, es decir, deberían basarse en un lenguaje espectral claro. Este concepto es conocido y ampliamente utilizado en la Tierra, se llama modulación de frecuencia y es utilizado por todas las estaciones de radio FM.
Estructura
Habiendo acordado que el mensaje de radio se sintetiza sobre la base del enfoque espectral, es necesario determinar su estructura. Los cambios de frecuencia a lo largo del tiempo pueden estar ausentes, ser suaves (continuos) o discretos (abruptos). Estos tres modos de transmisión pueden correlacionarse condicionalmente con tres lenguajes: "naturaleza", "emociones" y "lógica". Un mensaje universal debe dirigirse a los destinatarios en los tres idiomas y consta de tres partes. Primero, se transmite una sonda de frecuencia fija. Al pasar por el medio interestelar, se distorsiona, pero si hay intuición, el receptor adivinará (por ejemplo, al detectar la frecuencia del "producto mental") que se trata de una señal artificial, e incluso podrá extraer de ella información astrofísica sobre el entorno en el camino desde la fuente hasta el receptor. Con esta información, puede comenzar a descifrar las otras dos partes del mensaje. La parte emocional debe ser análoga, es decir, variaciones de frecuencia continuas que reflejen nuestro mundo emocional e imágenes artísticas, al igual que la música. Ella podría ser preparada por gente de arte. Y solo la tercera parte del mensaje debe llevar un flujo de datos digitales discretos, representado por el entrelazado de dos frecuencias. Este lenguaje está diseñado para reflejar nuestras construcciones lógicas y conocimiento formalizado sobre nosotros mismos y el mundo que nos rodea. Este lenguaje está diseñado para reflejar nuestras construcciones lógicas y conocimiento formalizado sobre nosotros mismos y el mundo que nos rodea. Este lenguaje está diseñado para reflejar nuestras construcciones lógicas y conocimiento formalizado sobre nosotros mismos y el mundo que nos rodea.
SILENCIO CÓSMICO
Aunque las tareas de buscar y transmitir señales inteligentes en el Universo están estrechamente relacionadas entre sí, es importante comprender sus detalles. En el programa SETI, al buscar civilizaciones extraterrestres, no sabemos exactamente qué estamos buscando, pero asumimos que existe en la Naturaleza. Es decir, se está resolviendo una tarea puramente científica de detectar una señal, decodificarla, extraer información significativa de ella. Aquí todo es exactamente igual que cuando se buscan nuevos fenómenos naturales, con la única diferencia de que lo que se busca no es una regularidad científico-natural, sino un mensaje significativo, señales no de la Naturaleza, sino de la Razón.
En METI, la transmisión de señales es un poco diferente. La tarea es sintetizar y enviar un mensaje interestelar de este tipo, como el que aún no existe en la naturaleza y que la naturaleza no pudo generar. En este sentido, la síntesis de mensajes es similar al arte, el proceso creativo de crear algo nuevo. Pero al mismo tiempo, la información destinada a la transmisión debe presentarse de la siguiente manera. para que cualquier sujeto inteligente del universo pueda entenderlo.
La creatividad siempre está dirigida al público: espectadores, oyentes. Pero, ¿de qué sirve crear mensajes para enviar al espacio profundo? Incluso si son aceptadas, prácticamente no tenemos ninguna posibilidad de saber qué impresión causarán en los destinatarios. Aquí pisamos el terreno inestable de los argumentos y justificaciones filosóficos. La conciencia planetaria madura, sintiendo y dándose cuenta de que el silencio del cosmos debería horrorizarnos no solo a nosotros, sino también a todos los seres pensantes del Universo, llega a comprender que su misión es participar en la superación del silencio cósmico. Sin embargo, tales consideraciones emocionales y éticas del sentido mesiánico y altruista - para llevar el tan esperado mensaje a los Otros de que no están solos en el Universo - convencen e inspiran hasta ahora solo a unos pocos. En tal caso, hay una consideración más simple:si en el espacio solo hay buscadores de civilizaciones y no emisores de civilizaciones, entonces el Universo está en silencio, lo que hace que el éxito de las búsquedas sea muy dudoso: solo queda la esperanza de detectar señales, como nuestros programas de televisión, emitidas involuntariamente al espacio. El programa SETI terrestre asume que alguien todavía está transmitiendo mensajes de radio interestelares. Y si es así, nuestros propios experimentos al enviarlos no deberían causar confusión.entonces nuestros propios experimentos al enviarlos no deberían causar confusión.entonces nuestros propios experimentos al enviarlos no deberían causar confusión.
