Змененая замежная планета можа дэманстраваць унікальныя электрамагнітныя сігналы, але гэта не самы лепшы спосаб іх знайсці. Малюнак: Ryan Somma / flickr.

Хіба замежнікаў багата, але нам іх проста не хапае?

Ці шукаем мы жыццё не так, як SETI з дымавымі сігналамі?

Крыху больш за 80 гадоў таму чалавецтва ўпершыню пачало трансляваць сігналы радыё і тэлебачання з дастатковай магутнасцю, каб яны маглі пакінуць атмасферу Зямлі і прасоўвацца глыбока ў міжзоркавую прастору. Калі хто-небудзь, які жыве ў далёкай зорнай сістэме, пільна сочыць за гэтымі сігналамі, яны не толькі маглі б забраць іх, але і адразу ж вызначыць іх як створаных разумным выглядам. У 1960 годзе Фрэнк Дрэйк упершыню прапанаваў шукаць падобныя сігналы з іншых зорных сістэм, выкарыстоўваючы вялікія радыётэхнічныя стравы, што спарадзіла SETI: пошук экстра-наземнай разведкі. Тым не менш, за апошнія паўстагоддзя мы распрацавалі значна больш эфектыўныя спосабы зносін па ўсім свеце, чым з трансляцыяй сігналаў радыё і тэлебачання. Ці мае сэнс пошук іншапланецян у электрамагнітным спектры?

Гэтае пытанне, безумоўна, незвычайна спекулятыўнае, але дае нам магчымасць паглядзець на ўласны тэхналагічны прагрэс і разгледзець, як гэта можа паўстаць у іншым месцы Сусвету. У рэшце рэшт, калі б хто-небудзь з культуры, які разбіраўся толькі ў дымавых сігналах і ўдарах барабана, апынуўся глыбока ў самым сэрцы лесу, яны маглі б зрабіць выснову, што не было інтэлектуальнага жыцця вакол. Але калі вы дасце ім мабільны тэлефон, ёсць добры шанец, што яны змогуць атрымаць прыём там, дзе яны стаялі! Нашы высновы могуць быць такімі ж неаб'ектыўнымі, як і спосабы, якія мы ўжываем.

Мастацкае прадстаўленне эксперыментаў Бэна Франкліна па выкарыстанні электрычнасці. Крэдыт малюнка: выява ў адкрытым доступе.

Механізм электрычнасці пачаў разумець толькі ў канцы 18 стагоддзя з працы Бэна Франкліна. У 19 стагоддзі сіла электрычнасці пачала выкарыстоўвацца толькі для запуску электрычных ланцугоў і іншых прыбораў, а з'явы, звязаныя з класічным электрамагнетызмам, сталі зразумелымі толькі ў другой палове гэтага стагоддзя. Першыя перадачы электрамагнітных сігналаў для сувязі адбываліся толькі ў 1895 годзе, і магутнасць радыёвяшчання распаўсюджвацца далёка ў міжпланетную і міжзоркавую прастору была дасягнута да 1930-х гадоў.

Гэтая выява, якая дзейнічае ў 2011 годзе (а цяпер застарэла 7 гадоў), паказвае дасяжнасць чалавечых радыёсігналаў у космасе. Светлавы год - гэта вялікая адлегласць, але да зорак нашай галактыкі ў сярэднім аддзяляюцца дзясяткі тысяч светлавых гадоў. Малюнак: Абруса Гусака.

Хуткасць святла таксама вельмі абмежавальная: калі б нашыя радыёсігналы падарожнічалі па міжзоркавай прасторы на працягу 80 гадоў, гэта азначае, што толькі цывілізацыі на працягу 80-ці светлавых гадоў атрымалі б магчымасць атрымліваць гэтыя сігналы, і гэта толькі цывілізацыі на працягу 40 светлавых гадоў мелі б магчымасць атрымліваць гэтыя сігналы і перадаваць нам што-небудзь, што мы б атрымалі ўжо да гэтага часу. Калі парадокс Фермі - гэта пытанне "дзе ўсе", адказваюць "не праз 40 светлавых гадоў ад нас", што зусім не кажа нам пра інтэлектуальную жыццё ў Сусвеце.

У той час як у адной толькі нашай галактыцы можа знаходзіцца сотні мільярдаў зорак, а ў назіральнай Сусвеце каля двух трыльёнаў галактык, за 40 светлавых гадоў на Зямлі існуе менш за 1000 зорак.

За 14 светлавых гадоў Зямлі ёсць некалькі дзесяткаў зорак; пасля 40 светлавых гадоў гэты лік павялічваецца да прыблізна 1000, што блізка да максімальнага часу зваротнага святла, пасланага з Зямлі людзьмі, здольным прабрацца ў Сусвет. Крэдыт малюнка: Inductiveload / Wikimedia Commons.

І што яшчэ горш, электрамагнітныя сігналы, якія выходзяць з Зямлі ў міжзоркавую прастору, памяншаюцца, а не павялічваюцца. Тэлебачанне і радыёперадачы ўсё часцей вядуцца праз кабелі альбо праз спадарожнік, а не з вежаў перадачы тут, на Зямлі. З цягам часу пройдзе яшчэ адно стагоддзе, вельмі верагодна, што сігналы, якія мы пасылалі (і, такім чынам, пачалі шукаць) на працягу 20-га стагоддзя, зусім перастануць выпраменьвацца з Зямлі. Магчыма, замежная цывілізацыя, звярнуўшы ўвагу на гэтыя назіранні, калі сігналы сапраўды паступаюць, зрабіла б выснову, што гэтая блакітная, вадзяністая планета, якая круціла вакол нашай зоркі на вялікай адлегласці, сапраўды дасягнула разумнага, тэхналагічнага прасоўвання на кароткі час, а потым знішчыла так як сігналы паступова спыняліся.

Ці, магчыма, рабіць высновы з таго, што ёсць альбо не існуе ні ў якім выглядзе электрамагнітнага сігналу, гэта зусім няправільна.

Зямля ноччу выпраменьвае электрамагнітныя сігналы, але для ўзнікнення падобнага малюнка ў светлавыя гады спатрэбіцца тэлескоп неверагоднай дазволу. Крэдыт малюнка: Абсерваторыя Зямлі НАСА / NOAA / DOD.

Калі б мы глядзелі на Зямлю з найбліжэйшай адлегласці ў бачным святле, у нас не было б сумненняў наконт таго, жыве яна ці не: вялікае свячэнне гарадоў ноччу беспамылкова з'яўляецца прыкметай нашай актыўнасці. Але гэта светлавое забруджванне з'яўляецца адносна новым, і мы, нарэшце, навучымся кіраваць і кантраляваць, калі ўкласці ў яго намаганні (г.зн. час, грошы, рабочую сілу і рэсурсы). Няма ніякіх прычын не быць аптымістычным, што да канца 21-га ці 22-га стагоддзяў Зямля ўначы будзе выглядаць не інакш, чым гэта было на працягу мільярдаў гадоў: цёмна, за выключэннем выпадковай Аўроры, навальніцы ці вывяржэння вулкана.

Аўрора борэаліс - адна з такіх часовых прыкмет, якую можна ўбачыць з космасу ... ці праз міжзоркавыя адлегласці. Крэдыт малюнка: фотаздымак ВПС ЗША старэйшага авіяцыя Джошуа Стрэнга.

Але калі б мы не шукалі электрамагнітных сігналаў, што б мы глядзелі? Сапраўды, усё ў вядомым Сусвеце абмежавана хуткасцю святла, і любы сігнал, створаны ў іншым свеце, запатрабуе таго, каб мы маглі яго назіраць. Гэтыя сігналы - з пункту гледжання таго, што можа да нас - падпадзяляюцца на чатыры катэгорыі:

  1. Электрамагнітныя сігналы, якія ўключаюць любую форму святла любой даўжыні хвалі, што б сведчыла аб наяўнасці разумнай жыцця.
  2. Гравітацыйныя хвалевыя сігналы, якія, калі ёсць адна унікальная для інтэлектуальнага жыцця, можна выявіць з досыць адчувальным абсталяваннем дзе-небудзь у Сусвеце.
  3. Нейтрына сігналы, якія - хоць і неверагодна мала патоку на вялікіх адлегласцях - будуць мець бясспрэчную подпіс у залежнасці ад рэакцыі, якая іх стварыла.
  4. І, нарэшце, рэальныя, макраскапічныя касмічныя зонды, альбо робататэхнічныя, камп'ютэрызаваныя, плывучыя, альбо населеныя, якія прабіраліся на Зямлю.

Як адметна, што нашы фантастычныя ўяўленні амаль выключна сканцэнтраваны на чацвёртай магчымасці, што, безумоўна, найменш верагодна!

Уяўленне пра нашэсце іншапланецян. Гэта не фактычнае пазаземнае. Крэдыт выявы: карыстальнік flickr.

Калі вы думаеце пра вялікія адлегласці паміж зоркамі, колькі зорак ёсць у патэнцыйна жылых планет (альбо патэнцыйна абжытых лун), і колькі трэба, з пункту гледжання рэсурсаў, фізічна накіраваць касмічны зонд з адной планеты вакол адной зоркі на іншай планеце вакол іншай зоркі, здаецца, літаральна вар'ятам лічыць гэты метад добрым планам. Куды больш верагодна, можна падумаць, было б разумна пабудаваць патрэбны дэтэктар, абследаваць усе розныя рэгіёны неба і шукаць сігналы, якія маглі б адназначна паказаць нам наяўнасць разумнага жыцця.

Сярэдняя працягласць ападкаў па месяцах (мм / дзень і ў / дзень), заснаваная на дадзеных 1961-1990 гг., Якая ўплывае на канцэнтрацыю H2O і, адпаведна, на спектр выкідаў Зямлі. Малюнак: PZmaps / Wikimedia Commons.

У электрамагнітным спектры мы ведаем, чым займаецца наш жывы свет у адказ на час года. З зімой і летам адбываюцца сезонныя (а значыць, і арбітальныя) змены таго, што электрамагнітныя сігналы выпраменьвае наша планета. Як мяняюцца сезоны, так мяняюцца і колеры ў розных кутках нашай планеты. З досыць вялікім тэлескопам (або масівам тэлескопаў) можна было ўбачыць асобныя прыкметы нашай цывілізацыі: гарады, спадарожнікі, самалёты і шмат іншага. Але, мабыць, лепшае, што мы маглі б шукаць, - гэта змяненне прыроднага асяроддзя, якое адпавядае таму, што стварыла б толькі разумная цывілізацыя.

Уражанне мастака аб аміячным свеце з прасунутай стадыяй жыцця ў ім. Але мы павінны быць асцярожныя, каб выключыць любыя прыродныя сігналы, якія маглі б імітаваць тое, што мы назіраем, перш чым зрабіць выснову на карысць іншапланецян. Крэдыт малюнка: Ittiz / Wikimedia Commons.

Мы яшчэ гэтага не рабілі, але, магчыма, маштабныя мадыфікацыі планеты - гэта менавіта тое, што нам трэба шукаць, і гэта павінны быць маштабныя праекты, да якіх мы імкнемся. Памятаеце, любая цывілізацыя, якую мы знойдзем, наўрад ці будзе ў зачаткавым стане, як мы. Калі яны перажывуць яго і працвітаюць праз яго, мы, хутчэй за ўсё, сутыкнемся з імі ў стане, дзясяткі ці сотні тысяч гадоў больш прасунутыя, чым мы. (І калі гэта не блытае ваш розум, падумайце, наколькі мы больш прасунутыя, чым мы былі некалькі сотняў гадоў таму!) Але гэта таксама прадугледжвае дзве іншыя магчымасці.

За апошнія 2+ гады на Зямлі былі выяўленыя гравітацыйныя хвалі ад зліцця нейтронных зорак і зліцця чорных дзір. Пабудуючы ў космасе гравітацыйную абсерваторыю, мы можам атрымаць адчувальнасць, неабходную для выяўлення наўмыснага чужаземнага сігналу. Крэдыт малюнкаў: супрацоўніцтва ESA / NASA і LISA.

Магчыма - калі наша гравітацыйная хваля будзе наладжана выяўляць першыя сігналы ад Сусвету, - мы выявім, што ў Космасе існуюць тонкія эфекты, якія паддаюцца выяўленню. Магчыма, ёсць што сказаць пра свет з дзесяткамі тысяч спадарожнікаў, якія круцяцца вакол яго, нешта унікальнае, што можа выявіць гравітацыйны дэтэктар хваль? Мы гэта не надта дэталёва распрацавалі, таму што гэта поле знаходзіцца ў зачаткавым стане і яшчэ не распрацавана да таго, што б магло выявіць такі маленькі сігнал. Але гэтыя сігналы не пагаршаюць так, як гэта робяць электрамагнітныя, і не існуе нічога, што перашкаджае ім. Магчыма, гэтая новая галіна астраноміі будзе ісці шляхам праз сотні гадоў. Але ў мяне ёсць грошы па трэцім варыянце, калі вы хочаце падумаць пра нестандартную.

Ядзерны эксперыментальны рэактар ​​РА-6 (Republica Argentina 6), які прайшоў марш, дэманструе характэрнае выпраменьванне Чаранкова ад выпраменьваемых часціц хутчэй, чым святла ў вадзе. Рэакцыі таксама прыводзяць да вялікай колькасці антынейтрына. Крэдыт малюнка: Centro Atomico Bariloche, праз Pieck Darío.

Што можа быць крыніцай харчавання для дастаткова прасунутай цывілізацыі? Магчыма, гэта ядзерная энергетыка, хутчэй за ўсё сіла плаўлення, і, хутчэй за ўсё, пэўны тып сінтэзу, які аказаўся эфектыўным, багатым, адрозніваецца ад таго, што адбываецца ў ядрах зорак, і які выпраменьвае вельмі-вельмі спецыфічны нейтрына (альбо антынейтрына), подпіс як пабочны прадукт. І гэтыя нейтрына павінны прыходзіць з вельмі канкрэтнай, відавочнай сігналізацыяй, наколькі ідзе энергетычны спектр: той, які не выпрацоўваецца прыродным працэсам.

У Сусвеце існуе мноства прыродных нейтрынавых подпісаў, атрыманых зоркамі і іншымі працэсамі. Але звярніце ўвагу на унікальны і адназначны сігнал, які паступае ад антынейтрына рэактара. Адключэнне энергіі з'яўляецца ключавым для вызначэння гэтага сігналу. Малюнак: Супрацоўніцтва IceCube / NSF / Універсітэт Вісконсіна.

Калі мы можам прадказаць, што гэта за подпіс, зразумець яе, стварыць для яе дэтэктар і вымераць, мы можам знайсці цывілізацыю з сілавым сігналам дзе заўгодна, і не прыйдзецца турбавацца пра тое, вядуць Ці яны вяшчанне ці не. Пакуль яны ствараюць уладу, мы можам іх знайсці. У цяперашні час SETI засяроджваецца выключна на электрамагнітных подпісах, і мы можам шукаць касмічны эквівалент дымавых сігналаў у свеце, напоўненым мабільнымі тэлефонамі. Але гэта, хутчэй за ўсё, ня будзе так доўга. Па меры таго, як наша тэхналогія працягвае прасоўвацца, нашы веды пра тое, што трэба шукаць, будуць прасоўвацца разам з ёй. І, магчыма, калі-небудзь - можа быць, нават калі-небудзь - Сусвет можа стаць для нас самым прыемным сюрпрызам: навіной, што мы не адзінокія.

Цяпер пачынаецца з выбуху на Forbes, і апублікаваны на Medium дзякуючы нашым прыхільнікам Patreon. Этан з'яўляецца аўтарам дзвюх кніг "За межамі Галактыкі" і "Трэкнологія: Навука пра зорны шлях" ад трыкутнікаў да "драйву".