Seti что это такое

Seti что это такое

Проект SETI (англ.  SETI, Search for Extraterrestrial Intelligence ) — общее название проектов и мероприятий по поиску внеземных цивилизаций и возможному вступлению с ними в контакт. Некоторые астрономы (см.: Уравнение Дрейка, Парадокс Ферми) давно считают, что планет во Вселенной так много, что даже если малая их часть пригодна для жизни, то тысячи или даже миллионы планет должны быть обитаемыми. Последние достижения астрономии и физики укрепили представление о существовании многих планетных систем, пригодных для жизни. [1]

Содержание

История

Начало проекта SETI датируется 1959 годом, когда в международном научном журнале Nature появилась статья Коккони и Морисcона «Поиски межзвёздных сообщений». [2] В этой статье было показано (с анализом достижимой излучаемой мощности и чувствительности радиотелескопов), что даже при тогдашнем уровне развития радиоастрономии (1959 год) можно было рассчитывать на обнаружение внеземных цивилизаций примерно такого же технологического уровня, как земной, при условии, что они обитают на не слишком далёких от нас планетах, в планетных системах звёзд солнечного типа.

Излучение на длине волны 21 см, частота около 1420 МГц, обусловленное сверхтонким метастабильным переходом между двумя состояниями атома водорода, отличающихся взаимной ориентацией магнитных моментов электрона и протона, является универсальной физической величиной (радиолиния излучения нейтрального атомарного водорода во Вселенной). Предполагалось, что любая технологически развитая цивилизация, достигшая технологического уровня земной цивилизации, будет излучать в радиодиапазоне для контактов с другими цивилизациями на этой универсальной частоте (сигналы с частотой ниже одного гигагерца заглушают излучение быстро движущихся электронов, а на частотах выше десяти гигагерц любой сигнал получит сильные искажения из-за шума, который испускают молекулы кислорода и воды в нашей собственной атмосфере [3] ), поэтому она предлагалась в качестве приемлемой для поисков по программе SETI.

Однако поиски разумных сигналов вблизи этих значений ни к чему не привели. В 1960 г. Фрэнк Дрейк инициировал проект «Озма» (названный в честь королевы страны Оз); сигналы предполагалось искать при помощи 25-метрового радиотелескопа в Грин-Бэнк, штат Западная Вирджиния [3] , в качестве объектов поисков были выбраны две близлежащие звезды солнечного типа — Тау Кита и Эпсилон Эридана.

В 1971 г. NASA предложило взять на себя финансирование проекта SETI. Этот проект, известный также как проект «Циклоп», предусматривал использование полутора тысяч радиотелескопов и должен был обойтись в 10 млрд долл. Финансирование было выделено для гораздо более скромного проекта — отправить в космос тщательно зашифрованное сообщение для иных цивилизаций (cм.: Послание Аресибо, Обсерватория Аресибо). В 1974 г. сообщение, содержащее 1679 бит, было отправлено с гигантского радиотелескопа в Аресибо в Пуэрто-Рико в направлении шарового звездного скопления М13, расположенного на расстоянии 25 100 световых лет от нас. Это короткое послание представляет собой рисунок размером 23 х 73 точки; ученые обозначили на нем положение Солнечной системы, поместили изображение человеческих существ и несколько химических формул. (Если учесть расстояния, о которых идет речь, ответ можно ожидать не раньше чем через 52 166 лет. [3]

В 1977 г. был зарегистрирован сигнал, вошедший в историю под названием «Bay». В нем можно было увидеть последовательность букв и цифр, которая представлялась не случайной и говорила вроде бы о наличии внеземного разума. (Надо сказать, не все ученые, видевшие сигнал «Bay», были убеждены в его неслучайном характере.) [3]

В 1995 г. американские астрономы, в связи с недостаточным финансированием со стороны федерального правительства решили обратиться к частным средствам. Был основан некоммерческий Институт SETI в Маунтин-Вью, штат Калифорния, и запущен проект «Феникс»; проект предусматривает изучение тысячи ближайших звезд солнечного класса в радиодиапазоне 1200-3000 МГц. Директором института выбрали д-ра Джилл Тартер  (англ.) . В этом проекте используются чрезвычайно чувствительные приборы, способные уловить излучение обычного аэродромного радиолокатора с расстояния в 200 световых лет. Начиная с 1995 г. Институт SETI с бюджетом 5 млн долл. в год просканировал уже больше тысячи звезд. Но ощутимых результатов по-прежнему нет. Тем не менее Сет Шостак  (англ.) , старший астроном проекта SETI, с неувядающим оптимизмом верит, что система телескопов Аллена в составе 350 антенн, которая сейчас сооружается в 400 км к северо-востоку от Сан-Франциско, «наткнется на сигнал еще до 2025 г.». [3]

Новаторский подход к проблеме продемонстрировали астрономы из Университета Калифорнии в Беркли; в 1999 г. они запустили в действие проект SETI@home. Идея проекта — привлечь к работе миллионы владельцев персональных компьютеров, чьи машины большую часть времени просто бездействуют. Те, кто участвует в проекте, скачивают из Интернета и устанавливают на своем компьютере пакет программ [5] , которые работают в режиме скринсейвера, а потому не доставляют владельцу никаких неудобств. Эти программы участвуют в расшифровке сигналов, принятых радиотелескопом. До настоящего момента к проекту присоединились 5 млн пользователей в 200 с лишним странах мира; вместе они потратили электричества больше чем на миллиард долларов, но каждому пользователю участие в проекте стоило недорого. Это самый масштабный коллективный компьютерный проект в истории; он мог бы послужить образцом для других проектов, где требуются большие вычислительные мощности. Тем не менее до сих пор проект SETI@home также не обнаружил ни одного разумного сигнала. [3]

5 января 2012 года было объявлено об обнаружении в рамках проекта сигнала, который может являться потенциальным кандидатом на радиосигнал внеземного происхождения. Для сужения поиска были использованы данные телескопа Кеплер, сигнал получен по направлению от экзопланеты KOI 817. Однозначной трактовки «открытия» нет. [6] [7]

Методики

Существует два подхода к поискам внеземного разума:

• Искать сигналы внеземных цивилизаций. Рассчитывая на то, что собратья по разуму также будут искать контакт. Основных проблем данного подхода три: что искать, как искать и где искать.
• Посылать так называемый «сигнал готовности». Рассчитывая на то, что кто-то будет искать этот сигнал. Основные проблемы данного подхода фактически аналогичны проблеме подхода первого, за исключением меньших технических проблем.

Один подход выражен в финансируемой НАСА программе прослушивания электромагнитных сигналов искусственного происхождения — в предположении, что любая технически развитая цивилизация должна прийти к созданию систем радио-телевизионных или радиолокационных сигналов — таких же, как на Земле. Самые ранние на Земле электромагнитные сигналы могли к настоящему времени распространиться по всем направлениям на расстояние почти 100 световых лет. Попытки выделить чужие сигналы, направленные к Земле, до сего времени остаются безуспешными, но число «проверенных» таким способом звёзд меньше 0,1 % числа звёзд, ещё ожидающих исследования, если существует статистически значимая вероятность обнаружения внеземных цивилизаций.

В 1960—1980-е годы SETI скрытно финансировалось (через научные фонды) и использовалось ЦРУ для космической радиоразведки — поиск частот, на которых работали советские спутники и наземные станции. [8]

В 2011 году астрономы Абрахам Лоэб из Гарвардского университета и Эдвин Тёрнер из Принстонского университета предложили новую схему поиска внеземных цивилизаций. Их предложение заключается в поиске инопланетных цивилизаций по освещению их возможных городов, располагающихся на ночной стороне их планет. Существуют также сомнения, что продвинутые внеземные цивилизации могут использовать радиоволны, которые можно было бы регистрировать на космических расстояниях. [9]

В новой работе ученые предложили искать «световые» следы внеземных цивилизаций. Так, например, они предлагают регистрировать освещённость ночной стороны экзопланет, (например, светом городов). Предполагая, что орбита планеты эллиптическая, астрономы показали, что можно измерить вариацию блеска объекта и обнаружить, освещена ли его тёмная сторона. При этом, правда, учёные предполагают, что светимость тёмной стороны сравнима со светимостью дневной (у Земли эти величины отличаются на пять порядков).

Кроме этого, учёные намерены искать яркие объекты в поясах Койпера вокруг других звёзд с последующим спектральным анализом их излучения. Астрономы полагают, что такой анализ позволит определить природу освещения — естественное оно или искусственное. Учёные подчёркивают, что все предложенные варианты нереализуемы с помощью существующей техники. Вместе с тем, по их мнению, телескопы нового поколения, как, например, американский «Джеймс Вебб», вполне могут справиться с описанными в работе задачами.

Проект «Джеймс Вебб», который в настоящее время испытывает серьёзные финансовые трудности, должен стать сменщиком «Хаббл». Диаметр его зеркала, состоящего из нескольких шестиугольных сегментов, будет составлять 6,5 м (у «Хаббла» зеркало — 2,4 м). Сам телескоп, снабжённый защитным экраном, должен будет располагаться в точке Лагранжа L₂ на расстоянии 1,5 млн км от планеты. Пока старт запланирован на 2018 год.

Исследования в России

В России экспериментальные исследования SETI развивались в нескольких направлениях [10] :

• Поиск радиосигналов от солнцеподобных звёзд проводились в САО РАН на радиотелескопе РАТАН-600 в сантиметровом и дециметровом диапазонах. Исследовалось несколько десятков звёзд, расположенных вблизи эклиптики и несколько ближайших звёзд солнечного типа. Несколько звёзд наблюдались также в оптическом диапазоне с помощью 6-метрового рефлектора БТА. Ни у одной из исследованных звёзд не было обнаружено превышение потока излучения над шумами.

• Поиск оптических сигналов начался в САО РАН ещё с 1970-х годов под руководством энтузиаста SETI В. Ф. Шварцмана, а после его ухода из жизни — его учеником Г. М. Бескиным. Применительно к сигналам внеземных цивилизаций были выделены две группы объектов: для цивилизаций I типа по классификации Н. С. Кардашева (сравнимых с нашей земной цивилизацией) — это звезды спектральных классов F9V-G5V в окрестностях Солнца с расстоянием до 25 парсек; для сверхцивилизаций II и III типа — объекты с необычными характеристиками, в частности, не имеющие спектральных линий. К последним относятся белые карлики DC-типа и так называемые РОКОСы (англ.  Radio Objects with a Continuous Optical Spectrum, ROCOS ). [11]

• Поиск сфер Дайсона, то есть гипотетических астроинженерных конструкций, предположительно сооружаемых внеземными цивилизациями около своих звёзд, ведётся в Астрокосмическом центре ФИАН под руководством академика РАН Н. С. Кардашева. Предполагается, что эти сферы поглощают большую часть энергии звезды и переизлучают её в инфракрасном, субмиллиметровом и миллиметровом диапазонах — в зависимости от температуры конструкций. Такие источники должны иметь спектры, близкие к спектру чёрного тела с эффективной температурой от 3 до 300 К.

• Передача радиосообщений внеземным цивилизациям. Первое (безадресное) послание в Космос было направлено 19 ноября 1962 года из Центра Дальней Космической Связи СССР в Евпатории. Это было радиотелеграфное сообщение, состоящее из трех слов: «Мир», «Ленин», «СССР». [12] В период с 24 мая по 1 июля 1999 года из Евпатории осуществлено 4 сеанса передачи информации к четырём звёздам солнечного типа в рамках международного проекта Cosmic Call. Передавались, в частности сведения по астрономии, биологии, географии, имена и индивидуальные письма около 50 тысяч участников проекта, и приглашение к любому, кто прочитал послание, откликнуться и, если можно, сообщить сведения о своей цивилизации.

Мнения о проекте

Откровенное отсутствие результатов после нескольких десятилетий тяжелой работы вынуждает сторонников активного поиска внеземного разума искать ответы на трудные вопросы. Одним из очевидных недостатков проекта можно назвать тот факт, что поиск идет только на определенных частотах радиодиапазона. Есть предположения, что иные цивилизации вместо радиосигналов используют лазерные  (англ.) . Современные приборы оптической связи работают на технологии FSO (Free Space Optics). [3]

Еще одним недостатком, очевидно, может оказаться неправильный выбор радиодиапазонов. Внеземные цивилизации, если они существуют, могут использовать самые разные методы сжатия. Вполне может быть, что, вслушиваясь в сжатые сообщения, распределенные к тому же на несколько частотных диапазонов, можно услышать только «белый шум». [3]

В интервью журналу Cosmic Search Себастьян фон Хорнер говорил: «Я серьёзно думаю, что попытка установления контакта с Другими во Вселенной является нашей следующей великой целью и что её успех будет означать громаднейший шаг в эволюции человечества, сравнимый с нашим овладением речью миллионы лет назад». [13]

В своей книге «Физика невозможного» др. Митио Каку пишет: «Учитывая стремительное продвижение программы SETI и обнаружение все новых внесолнечных планет, контакт с внеземной жизнью <. > может произойти уже в этом столетии». [3]

В то же время некоторые раскритиковали проект. Например, Питер Сченкель, оставаясь сторонником проектов SETI, написал, что «В свете последних достижений мы стали глубже проникать в суть вещей, и лучшим ходом представляется унять чрезмерную возбужденность и прагматично рассмотреть факты. Мы должны спокойно признать, что ранние предположения о существовании может быть миллионов, сотен тысяч или десятков тысяч передовых внеземных цивилизаций в нашей галактике более не надежны.» [14]

Существует мнение о том, что проект SETI может нести серьезную опасность. Предполагается, что высокоразвитая инопланетная цивилизация может использовать радиосигналы в качестве информационного оружия или средства собственного распространения. [15] [16]

Как ищут инопланетян? С какими загадками и проблемами сталкивается SETI

Если инопланетяне пытаются поговорить с нами (или если не пытаются), Джилл Тартер найдет их первой. Она учредила Институт поиска внеземного интеллекта (SETI) в 1984 году и руководила его исследовательским центром много лет. Вдохновившись ее работой режиссер снял фильм «Контакт» (1997) с Джоди Фостер в главной роли. Астрофизик Мэгги Тернбулл, которая в настоящее время работает на губернатора Висконсина, начала работать с Тартер в конце 90-х и теперь связана с SETI Institute. Она работает над телескопом NASA WFIRST, который отправится в космос в 2025 году.

У этих двух ученых несколько разный подход к поискам внеземной жизни. Тартер сосредоточилась на поиске доказательств существования передовых инопланетных технологий, тогда как Тернбулл ищет биологические сигнатуры. Журнал Wired пообщался с учеными на фестивале в Сан-Франциско. И хотя они ищут несколько разные вещи, обе уверены в важнейшей идее: поиск жизни за пределами нашей планеты может нас объединить.

В поисках инопланетян: институт SETI и NASA

Какие свойства, которые могут сделать систему потенциально обитаемой, вы ищете в первую очередь?

Тернбулл: Во-первых, долговечность. Самые яркие звезды сжигают свое топливо быстрее всего и они сожгут свои водородные резервы и раздуются до красных гигантов задолго до того, как появятся планеты. Этих звезд нет в целевом списке. Кроме того, если звезда не содержит никаких тяжелых металлов, если предположить, что планеты образованы из того же материала, из которого сформирована звезда, существует меньшая вероятность найти в этой системе планеты. Так что металлическая бедность тоже плохо.

В космических исследованиях существует своего рода бифуркация между поиском биологических сигнатур жизни и поиском технологических сигнатур. Можете определить, что это такое?

Тартер: SETI занимается поиском внеземного интеллекта, но у нас нет никаких представлений о том, как обнаружить разум напрямую. Поэтому мы берем технологию у себя под боком и спрашиваем: «Нет ли каких-нибудь технологий там, которые изменяют окружающую среду так, что мы могли бы обнаружить это на межзвездных расстояниях?». Если мы можем найти какую-нибудь технологическую подсказку, мы бы предположили, что в определенный момент были и разумные технологи, которые ее создали.

На этой планете доминируют бактерии. Микробиологическая жизнь гораздо более плодовита, чем сложная жизнь, и, возможно, так будет в другом месте. Возможно, нам стоило бы поискать микробов до того, как мы найдем сложную жизнь.

Но теперь эти области немного сходятся?

Тартер: На протяжении истории мы искали сигналы в электромагнитном спектре. Этим занимался SETI. Совсем недавно, учитывая появление новых наземных телескопов, строительством которых мы занимаемся, и новых космических телескопов, строительством которых мы занимаемся, мы задумались: как использовать их, чтобы найти нечто, на что способны только технологии?

Чтобы не пропустить ничего интересного из мира высоких технологий, подписывайтесь на наш новостной канал в Telegram. Там вы узнаете много нового.

Сигналы по-прежнему кажутся хорошей идеей, но может быть и много других вещей, которые мы найдем. Сообщество астробиологов было шизофреничным некоторое время, и было нормально искать микробы в начале сложной жизни. Затем они сказали: «Нет, SETI, это не касается астробиологии». Но теперь нам пришлось снова пересмотреть это, поскольку астрономы готовятся к следующему десятилетнему обзору всех деталей, которые мы можем сесть и поставить в приоритет. И комитет Национальной академии наук засматривается на стратегию астробиологов, и он больше склонен к тому, чтобы принять идею о том, что как техносигнатуры, так и биосигнатуры попадают под большой зонтик астробиологических наблюдений.

Какие ваши любимые примеры возможных инопланетных технологий, которые потенциально обнаруживаются нашими инструментами?

Тартер: Есть сказочная звездная система или планетарная система под названием Trappist-1. Семь планет вращаются вокруг крошечной карликовой звезды. Они упакованы очень плотно: все орбиты втиснулись бы в орбиту Меркурия, будь они в нашей Солнечной системе. Три из них находятся на хорошем расстоянии от своей звезды, так что если бы у них была атмосфера, у них была бы и жидкая вода. Ладно, теперь возьмем эти семь планет, расположенных на разных расстояниях от своей звезды. И допустим, что когда у нас появится возможность исследовать их, мы узнаем, что они похожи. Что у них одинаковые температуры. Они так-то и выглядят идентично. Это маловероятно, учитывая причуды природы, но если какая-нибудь технологическая цивилизация возникнет на одной из этих планет и решит, что ей нужно больше недвижимости, она, по сути, может преобразовать все планеты в своей системе, сделать их одинаковыми.

Мэгги, расскажите нам о телескопе, над которым вы работаете и что он может обнаружить.

Как ищут инопланетян

Тернбулл: Сейчас мой самый большой и всеобъемлющий проект — это телескоп WFIRST. (Ближе к запуску он получит более веселое имя). Но это означает Wide Field Infrared Telescope. Эта обсерватория по большей части предназначена для того, чтобы работать с глубоким небом и искать темную энергию и темную материю. Две самые интересные темы в астрофизике… Но еще интереснее для астрофизиков экзопланеты и жизнь. Таким образом, в качестве демонстрации технологии, мы включаем первые рожденные камеры в космосе, чтобы напрямую делать снимки ближайших планетарных систем. Это никогда не проводилось раньше.

Мы планируем начать с нескольких планетарных систем, в существовании которых уверены наверняка. Мы нашли их по гравитационному притяжению, которое планеты оказывают на свою звезды. Мы никогда не видели их напрямую, но уверены, что они там есть.

Что вы будете искать?

Тернбулл: Вода в атмосфере обладает очень сильной абсорбционной способностью. У растений есть отличительная сигнатура, потому что они очень темные. Мы думаем, что они зеленые, потому что они отражают немного зеленого света. Но по большой части растения очень темные, потому что поглощают весь свет и используют его в качестве источника энергии для строительства своих тел. И они также отражают в инфракрасном, и есть много теорий на тему того, почему так. Возможно, это механизм охлаждения — и в чем бы не был смысл, это реально видно. Растительность хорошо видна и была сигналов, который транслировался в виде отраженного солнечного света во Вселенной в течение последних миллиардов лет. Мы могли бы увидеть это на планете земного типа.

Мэгги, вы также работаете на губернатора Висконсина.

Тернбулл: Я почти забыла!

Какова роль общественности в исследованиях SETI?

Тартер: Давайте спроси у аудитории, сколько людей запустило SETI@home на своих компьютерах. (Многие поднимают руки). Она работает уже больше десяти лет, и я думаю, что именно это развивает распределенные вычисления и гражданскую науку совместно. SETI не изобретала распределенные вычисления. Люди использовали его, чтобы рассчитать простые числа Мерсенна, но SETI@Home понравилось им тем ,что они могут использовать свои компьютеры для анализа сохраненных данных в поисках сигнала.

Они ищут инопланетян.

Если кто-нибудь найдет сигнал, на что это будет похоже?

Тартер: Компьютер сообщит о некоторых обнаруженных параметрах. В Калифорнийском университете в Беркли, где они обрабатываются, они попадут в большой фильтр вместе с другими сообщениями и пройдут через анализ того, действительно ли сигнал поступил из одной точке на небе и перемещается так, как это делают звезды. Затем создается список кандидатов из 10, 20 или 100 сигналов, далее посылается запрос на резервирование времени на телескопе для повторного исследования каждого из этих мест.

Привлекать людей к SETI невероятно важно и по другой причине: это дает нам возможность изменить точку зрения каждого. Это похоже на то, чтобы поднять зеркало и сказать: «Смотрите вы все, там, на Земле, вы все одинаковы, если сравнивать с чем-то еще, что может быть где-нибудь там». И создавая глобальную сеть для решения и работы над этой проблемой, я думаю, было бы прекрасно затрагивать и другие проблемы, которые мы имеем на планете, которые не имеют отношения к национальным границам, но которые необходимо решать системно.

Размывание различий между нами — лучшее, что может сделать SETI. Это и есть причина, по которой мы хотим вовлечь весь мир.

Астрономы сказали бы вам, что существуют сотни миллиардов галактик, каждая из которых содержит сотни миллиардов звезд или что-то вроде того. Так что математически, статистически существует огромное количество планет, поддерживающих жизнь. Но есть также люди, утверждающие, что жизнь должна была появиться на Земле вследствие специфической цепочки событий, и возможность того, что это произойдет снова, бесконечно мала. Вы никогда не задумывались о том, что, возможно, посвятили свою карьеру поиску того, чего никогда не найдете?

Тернбулл: Нет. Мне нравится, когда все на ладони. Есть действительно веские аргументы для обоих возможных ответов. И я думаю, что будучи ученым, вы должны прекрасно себя чувствовать с двумя возможными вариантами одновременно. Это как квантовой состояние, которое еще не коллапсировало, но которое вы можете представлять одновременно. «Не может быть, чтобы подобное случилось еще раз!» и «Они должны быть повсюду!».

Я думаю, мы говорим о самой яркой научной области на планете. Она настолько многодисциплинарная. Существует столько различных линий доказательств и запросов, которые имеют значение для поиска жизни.

Тартер: Когда я была молодым ученым, Филип Моррисон, один из основателей SETI, сказал мне: «Любая тема, в которой пределы ошибок находятся в экспонентах, так что мы не знаем, это пределы десятков, сотен или миллионов, это не теоретическая наука, это наука, которая будет делать прогресс посредством наблюдений».

И если вы скажете: «Хорошо. Нужно искать электромагнитные сигналы», сейчас есть девять разных переменных, которые могли бы описать такой сигнал. Итак, у вас есть девятимерное пространство поиска. Возьмите этот объем пространства для поиска и примените его относительно земных океанов. Сколько мы исследовали? Когда я проводила расчеты десять лет назад, я насчитала примерно стакан воды из всех океанов Земли, столько космоса мы исследовали. На прошлой неделе студенты опубликовали пересмотр этого тезиса и утверждают, что теперь это похоже на ванну или небольшой бассейн. Еще многое предстоит сделать. Мы едва начали поиск, это могут быть даже не электромагнитные сигналы — это может быть что-нибудь еще.

В фильме «Контакт» персонаж Джоди Фостер обнаруживает инопланетные цивилизации. Во время собеседования о приеме на работу по визиту к инопланетянам, ее спрашивают, каким будет ее единственный вопрос для них. Что бы спросили вы?

Тартер: Я должна отметить свою предвзятость, потому что я присутствовала на той беседе с Карлом Саганом, и мой вопрос был бы: «Как вы это сделали? Как вам удалось пройти этап технологического взросления, в котором мы находимся на Земле, и стать старой, стабильной, технологической цивилизацией?».

Тернбулл: Я бы, пожалуй, спросила: «Сколько, сколько нас здесь?».

Где искать инопланетян

Парадокс Ферми гласит, что если бы было так много обитаемых планет, мы бы, вероятно, получили бы определенные доказательства этому сейчас. Но мы не получили. Потому что, возможно, они выходят на контакт, потому что хотят уничтожить вас. И Стивен Хокинг сказал, что поиск внеземного разума это плохая идея, потому что если они прибудут, они колонизирую нас, как Колумб колонизировал Новый Свет. Что думаете по этому поводу?

Тартер: Если бы вы задали вопрос: «Есть ли в океане рыба?», а затем провели эксперимент, зачерпнув стакан воды из океана, и не нашли бы в нем рыбы, я не думаю, что вы бы пришли к выводу, что никакой рыбы нет.

Подписывайтесь на наш канал в Яндекс Дзен. Там можно найти много всего интересного, чего нет даже на нашем сайте.

В этом же заключается и парадокс Ферми. Мы просто искали недостаточно, чтобы иметь возможность сказать, если там кто-нибудь. И Мэгги украла мой любимый аргумент против заявления Хокинга, который состоит в том, что трудно стать старой, долгоживущей технологической цивилизацией, не избавившись от агрессии и тем самым став разумным, в первую очередь. Поэтому если они прибудут, если честно, я не думаю, что нам стоит беспокоиться.

Что скрывает Солнечная система

Что происходит, когда вы смотрите на нашу Солнечную систему, какого рода сигнатуры и информацию вы получаете о нашей Солнечной системе?

Тартер: Мы потратили немного времени на ряд радарных исследований лагранжевых точек. Многие предполагали, что астероиды могут быть хорошим местом для размещения артефакта, поэтому мы собираемся их посетить. Это часть поиска техносигнатур. Мы не знаем, что могли бы найти, поэтому собираемся просто выяснить, что находится в точках Лагранжа L4 и L5. Что это за облака Кордылевского?

Джилл, можете рассказать аудитории, что думаете за кулисами о некоторых загадочных сигналах.

Тартер: У нас в области радиоастрономии есть загадка — что такое быстрые радиовсплески? Мы думаем, что по меньшей мере 10 000 таких появляется в небе каждый день. Они живут миллисекунду или меньше, и мы не знаем, что это такое.

Возможно, это просто червоточины открываются и закрываются по всему небу для транспортировки. Такой была моя идея для сиквела «Контакта». Но эти всплески — реальная загадка, и мы пытаемся построить инструментарий для ее исследования.

Если сравнивать с космической программой, существуют ли какие-нибудь вещи, которые вы создаете и которые находят применения в других сферах?

Тартер: Некоторые алгоритмы, которые мы используем для обнаружения сигналов в реальном времени, имеют применения в других местах. Давным-давно мы искали определенный тип преобразования — преобразование радона — и он оказался отличным способом обнаружения микрокальцификатов при скриннинге рака молочной железы и маммограммах. Он прошел первый этап исследований. Оказалось, что это слишком дорого и не применимо в коммерческих масштабах. Но он находит паттерны в шуме. Есть много различных применений этой возможности. Сейчас мы надеемся, что то, что выходит из индустрии и университетских систем, нейронные сети, помогут нам просеивать данные, не задавая конкретные образцы для поиска. Мы позволим нейронным сетям рассказать нам, есть ли что-то еще кроме шума.

Проект SETI

Нечасто случается, что дата рождения научного проекта известна точно, и SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence — «Поиск внеземного разума») — исключение. Он начался в 1959 году со статьи Джузеппе Коккони и Филипа Моррисона в журнале Nature и обрел влияние на конференции в горах Западной Виргинии в 1961 году. В публикации ученые отмечали, что уровень развития радиоастрономии того времени позволял изучать радиосигналы, чтобы понять, не пытается ли кто-то выйти на связь с землянами. Они утверждали, что «шанс на успех, если мы будем искать, невелик, но если мы ничего не будем делать, то он равен 0».

Содержание

Антенная решетка Аллена, Калифорния.

Поиск инопланетной жизни: основные даты и методы

• Утверждение, что марсиане выкопали каналы: Персиваль Лоуэлл, 1895 год
• Предложение использовать радио для поиска инопланетян: Никола Тесла, 1896 год
• Первое средство прослушивания радиосигналов с Марса: военно-морская обсерватория США, 1924 год
• Мониторинг с помощью радиоволн: Филип Моррисон и Джузеппе Коккони, 1959 год
• Первые радиопоиски: проект «ОЗМА» (руководитель Фрэнк Дрейк), 1960 год
• Поиск сетью радиоантенн: проект «Циклоп», 1971 год
• Многоканальный анализатор спектра: Пауль Хоровиц, 1981 год
• НАСА прекращает финансирование SETI: 1981 год
• Запуск seti@home: 1999 год
• Ввод в строй антенной решетки Аллена: 2007 год

Изображения на золотой пластинке «Вояджера».

Вероятность находки по формуле Дрейка

Конференция в Национальной радиоастрономической обсерватории в Грин-Бэнк, Западная Виргиния, США, собрала 11 ученых, которые обсуждали новую возможность. Они подводили итоги и сравнивали оценки числа внеземных цивилизаций в Галактике, с которыми человечество могло бы вступить в контакт (N). Оно описывалось уравнением, сформулированным для конференции одним из ее организаторов корнеллским астрономом, доктором Фрэнком Дональдом Дрейком.

Фрэнк Дрейк

«Когда вы верите, что обнаружили другую цивилизацию. вы чувствуете, что то, что вы видите, изменит историю».

С проектом SETI в первую очередь ассоциируется одно имя Фрэнк Дрейк (р. 1930). Этот американский астроном был одним из организаторов конференции в Грин-Бэнк в 1961 году и автором так называемой формулы Дрейка (на фотографии), которая использовалась поколениями занимавшихся поиском внеземных цивилизаций, чтобы систематизировать их мысли о возможности обнаружить другую разумную жизнь. В последнее время Дрейк занимается Антенной решеткой Аллена новым достижением в поиске сигналов с неба.

Символы в формуле (см. на картинке выше) после знака равенства слева направо обозначают:

• скорость звездообразования в Галактике;
• долю солнцеподобных звезд, обладающих планетами;
• среднее количество планет с подходящими условиями для зарождения цивилизации;
• вероятность зарождения жизни на планете с подходящими условиями;
• вероятность того, что зародившаяся на планете жизнь станет разумной;
• вероятность того, что разумная цивилизация сумеет наладить сообщение с другими мирами;
• время существования цивилизации, имеющей возможность и желание вступить в контакт.

Очевидно, что слева направо множители становятся все менее предсказуемыми и приближаются к области чистых догадок. Тем не менее, формула Дрейка позволяет систематизировать наши знания (и наше невежество) в том, что касается внеземного разума.

В 1961 году участники конференции в Грин-Бэнк утверждали, что N заключена в интервале от 4 до 200 млн с наиболее вероятным значением порядка 1 млн. Не забывайте, что это было время, когда ученые лелеяли надежды обнаружить жизнь на Марсе и в других местах нашей Солнечной системы. Идея огромного галактического клуба для общения, членами которого станут тысячи разумных видов, вошла в общественное сознание, подпитывая бесчисленное количество научно-фантастических сценариев.

К сожалению, в одном случае наука не успевает за научной фантастикой. Вначале проект SETI пользовался финансированием из бюджета, но так как исследования не приносили сколько-нибудь интересных результатов, со временем поток средств уменьшился. Сегодня SETI живет на частные пожертвования. Например, в 2015 году инвестор из России Юрий Мильнер запустил рассчитанный на 10 лет проект с бюджетом в 100 млн долларов, в котором задействован SETI.

Когда вы размышляете над проблемами поиска, становится понятно, почему он занимает столько времени. Нас окружает, как мы видели на стр. 200, миллиард звезд, и заметная их часть имеют планетные системы. И каждую нужно осмыслить: вы не знаете, какую частоту могут использовать пришельцы для своих сеансов связи, как и некто, слушающий радио в чужом городе, вы медленно вертите ручку приемника, задерживаясь там, где, как вам кажется, может быть что-то интересное. Сегодня SETI задействует современную электронику для мониторинга тысяч звезд на тысячах частот сразу, пробираясь через горы данных.

Почему внеземной разум не был обнаружен

Но несмотря на эти усилия и общественный интерес, очевидным фактом является отсутствие контакта с внеземными существами. Многие считают, что SETI создан для диванных ученых и праздных рассуждений, которым не нужны убедительные доказательства своей точки зрения. Приведем для примера три объяснения тому, почему сигналов внеземных цивилизаций так и не было обнаружено:

• Гипотеза зоопарка: наша Солнечная система расположена в пустынной зоне, недоступной внеземному разуму.
• Гипотеза конца света: виды, способные выиграть эволюционное сражение, достаточно агрессивны, а потому развитие технологий уничтожит любую цивилизацию с помощью ядерного оружия, а значит, значение множителя L в формуле Дрейка невелико.
• Гипотеза волшебных частот: мы слушаем не те частоты, потому как есть другие волшебные частоты, недавно открытые приверженцами этой гипотезы, и их надо мониторить.

И так далее. Вы, несомненно, можете самостоятельно продолжить этот список.

Наиболее интересный довод был озвучен в самом начале американским физиком итальянского происхождения Энрико Ферми. Выслушав ряд аргументов в пользу галактического клуба, он немного подумал и спросил: «Так где же все?» Ферми, гений, умевший видеть суть проблемы, утверждал следующее: «Возраст современной науки всего несколько сотен лет, в масштабе Вселенной это щелчок пальцев. Так что вполне вероятно, что за несколько следующих сотен лет щелкнув пальцами еще раз, мы решим проблему межзвездных перемещений и колонизируем звезды. Если на самом деле существуют миллионы внеземных цивилизаций, то некоторые из них уже должны были пройти эту стадию и скоро будут здесь». Поэтому он и спросил: «Так где же все?»

Еще один аргумент, конечно, в том, что нам не стоит искать внеземные цивилизации где-то далеко, а стоит поискать их прямо здесь. Многие авторы под действием аргумента Ферми предположили, что значение N в уравнении Дрейка мало, возможно, даже равно 1, так что люди вполне могут быть единственными во Вселенной.

Аргумент в пользу SETI — не важно, как идет поиск, важно искать. Внеземные цивилизации существуют? Фантастика! Мы одни во Вселенной? Еще более фантастично! Много ли есть видов научной деятельности, ведущих к такому выводу?

Проект SETI: в поисках внеземных цивилизаций

В 1960 году астроном из Корнеллского университета Фрэнк Дрейк положил основу эксперименту под названием SETI (Search for Extra-Terrestrial Intelligence), в рамках которого ученые всего мира ищут сигналы внеземных цивилизаций. Изначально Дрейк начал следить за радиосигналами, поступающими от звезд Тау Кита и Эпсилон Эридана, которые считались наиболее вероятными кандидатами на наличие планет земного типа. В течение двух месяцев антенны были установлены в направлении двух соседних звезд, его приемник был настроен на частоту 1420 МГц. Пока никаких сигналов внеземного происхождения обнаружено не было. Дрейк также создал свою знаменитую формулу-уравнение Дрейка для вычисления количества цивилизаций в галактике, с которыми возможен контакт.

Примерно в это же время физики Коккони и Моррисон опубликовали статью в журнале Nature, где отметили большой потенциал в использовании радиоволн в поиске внеземных цивилизаций.

Физик Энрико Ферми сформулировал тезис (парадокс Ферми) в ответ на достаточно высокую оценку шансов межпланетного контакта по уравнению Дрейка: если инопланетных цивилизаций так много, почему человечество не наблюдает никаких следов этих цивилизаций? Объяснить этот парадокс пытается гипотеза уникальности Земли, которую выдвигают некоторые физики и астрономы. Они утверждают, что все формы жизни должны быть построены на основе углерода подобно нашей.

В настоящее время Фрэнк Дрейк является директором Центра исследования жизни во Вселенной и занимается поиском оптических сигналов внеземного происхождения, а также разработкой проектов радиотелескопов для SETI. В частности его предложения используются в проектировании Составного радиотелескопа Аллена (названного в честь Пола Аллена, основателя Майкрософт) в Калифорнии – одного из самых известных проектов по поиску внеземного разума.

Первые 42 антенны телескопа были запущены в 2007 году, а всего для поиска внеземных цивилизаций планируется построить массив из 350 антенн.

В СССР в начале 1960-х годов также проявили интерес к поиску внеземных разумных форм жизни. В Государственном астрономическом институте им.Штернберга была собрана группа энтузиастов для работы по поиску сигналов из космоса. Эту идею поддержали выдающиеся физики. На тот момент американцы не ввели название своего проекта SETI, поэтому российская программа имела интересное название «Проект Ау». Многое удалось сделать российским специалистам за это время: помимо активного обсуждения проблемы осваивались далекие космические глубины. И на сегодняшний момент техника позволяет просматривать Вселенную во всем диапазоне радиоизлучений, снимая спектры излучения далеких звезд.

В 1962 году было отправлено первое радиопослание в космос, оно содержало три слова «Мир, Ленин, СССР». В 1774 году американцы отправили свой сигнал с радиотелескопа в Аресибо. Три последующих послания были отправлены с радиолокационного телескопа в Евпатории в 1999, 2001 и 2003 годах Институтом радиотехники и электроники. Они содержали цифровую и аналоговую информацию (тексты и музыку) и направились к нескольким звездам солнечного типа.

Добираться эти послания будут, по предположению, не менее 30 лет и столько же идти обратно. Некоторые специалисты считают, что все это — попытки найти цивилизацию, подобную нашей. Но ведь, возможно, существуют иные цивилизации, старше нашей на миллионы лет и общаются они между собой с помощью «темной материи». Есть предположение, что наличие именно этой материи объясняет «молчание» Вселенной. Физический институт Академии Наук составил список ста ближайших к Земле звездных систем, проанализировав полный массив открытых человечеством звезд. Из них примерно 58 могут быть объектами SETI.

В 2006 году Планетарное сообщество США в рамках проекта SETI представило новый мощный телескоп для поиска внеземных цивилизаций. К этому времени был накоплен многолетний опыт в области радиоисследований и было принято решение направить усилия на поиск и фиксацию световых, а не радиосигналов из космоса. Видимый свет может легко перемещаться по космическому пространству, а сфокусированный яркий луч наподобие лазера может быть в несколько раз ярче Солнца, что позволяет фиксировать его с космических расстояний. Световые сигналы в отличие от радиоволн являются однонаправленными, это делает возможным установку их источника. Внеземные цивилизации, по мнению американского сообщества, могут использовать световые сигналы для общения с Землей с тем же успехом, что и радиосигналы.

Телескоп был установлен в обсерватории штата Массачусетс, его стоимость составила более 400 тысяч долларов, это намного меньше, чем стоимость обычного исследовательского телескопа. Интерес к проекту SETI вырос, на него возлагается много надежд.

С 1995 года в рамках проекта SETI начал свою работу проект распределенных вычислений SETI@home. Он предполагает участие добровольцев, которые должны предоставить свободные ресурсы своих домашних компьютеров для обработки сигналов, собираемых из космоса.

Сейчас, зарегистрировавшись на сайте проекта, участник может даже совершенствовать код программ, используемых для расшифровки и обработки цифрового сигнала с телескопов Аллена. Владеющие навыками программирования специалисты, могут изучать обработанные данные в коллективном поиске возможных сигналов искусственного происхождения.

На ежегодной конференции в Калифорнии, которая прошла в 2010 году был вручен приз за распространение достойных идей в этой области. Его получила астроном Джилл Тартер, она пожелала, чтобы все земляне получили возможность стать активными участниками поиска внеземных цивилизаций. В этом же году в честь 50-летия проекта поиска разумной жизни во Вселенной, жители Великобритании имели возможность отправить сообщения внеземным цивилизациям. Все граждане старше 16 лет, пожелавшие отправить это сообщение, заполнили форму на сайте издательства Penguin длиной не более 40 слов. Первые несколько тысяч посланий отправили в космос с помощью радиотелескопа, а авторы самых интересных посланий получили в подарок книгу физика-теоретика Пола Дэвиса «Зловещая тишина: Одиноки ли мы во вселенной?», посвященную проекту SETI. Объявления были разного содержания, в том числе и шуточные, например «Привлекательная форма жизни, размышляющая о том, одинока ли она во Вселенной, желает познакомиться с другими формами жизни для серъезных отношений. Необходимо иметь хорошее чувство юмора».

Автор статьи: Екатерина Золотарева, 03.04.2014
Перепечатка без активной ссылки запрещена!