Kuinka ulkomaalaisia ​​etsitään? Mitä arvoituksia ja ongelmia SETI kohtaa?

Jos ulkomaalaiset yrittävät puhua kanssamme (taijos he eivät yritä), Jill Tarter löytää heidät ensin. Hän perusti maan ulkopuolisen älykkyyden hakuinstituutin (SETI) vuonna 1984 ja johti tutkimuskeskustaan ​​vuosia. Teoksensa innoittamana ohjaaja teki elokuvan ”Yhteystiedot” (1997) Jodie Fosterin kanssa nimiroolissa. Astrofysiikka Maggie Turnbull, joka työskentelee tällä hetkellä Wisconsinin kuvernööri, aloitti työskentelyn Tarterin kanssa 90-luvun lopulla ja on nyt sidoksissa SETI-instituuttiin. Hän työskentelee NASA WFIRST-teleskoopilla, joka menee avaruuteen vuonna 2025.

Näillä kahdella tutkijalla on hieman erilainen lähestymistapaetsiä maan ulkopuolista elämää. Tarter keskittyi etsimään todisteita edistyneestä muukalaisteknologiasta, kun taas Turnbull etsii biologisia allekirjoituksia. Wired-lehti puhutti tutkijoita San Franciscon festivaalilla. Ja vaikka he etsivät hieman erilaisia ​​asioita, molemmat ovat vakuuttuneita tärkeimmästä ajatuksesta: elämänhaku planeettamme ulkopuolella voi yhdistää meidät.

Alienien löytäminen: SETI ja NASA

Mitä ominaisuuksia, jotka tekevät järjestelmästä mahdollisesti asuttavan, etsit ensin?

Turnbull: Ensinnäkin pitkäikäisyys. Kirkkaimmat tähdet polttavat polttoaineensa nopeimmin, ja ne polttavat vetyvarannonsa ja turpoavat punaisten jättiläisten kanssa kauan ennen planeettojen ilmestymistä. Nämä tähdet eivät ole kohdeluettelossa. Lisäksi, jos tähti ei sisällä raskasmetalleja, jos oletamme, että planeetat on muodostettu samasta materiaalista, josta tähti on muodostettu, on vähemmän mahdollisuuksia löytää planeettoja tässä järjestelmässä. Joten metalli köyhyys on myös huono.

Avaruustutkimuksessa elämän biologisten allekirjoitusten etsinnän ja teknologisten allekirjoitusten etsimisen välillä on eräänlainen erillisyys. Voitko selvittää, mikä se on?

Tarter: SETI etsii maapallon ulkopuolista älykkyyttä, mutta meillä ei ole aavistustakaan, miten mieli voidaan havaita suoraan. Siksi otamme tekniikan sivuillemme ja kysymme: "Onko siellä olemassa tekniikkaa, joka muuttaa ympäristöä niin, että voimme havaita tämän tähtien välisillä etäisyyksillä?" Jos löydämme teknisen vihjeen, oletetaan, että jossain vaiheessa oli myös älykkäitä tekniikoita, jotka loivat sen.

Bakteerit hallitsevat tätä planeettaa. Mikrobiologinen elämä on paljon monimuotoisempaa kuin monimutkainen elämä, ja ehkä se tulee olemaan muuallakin. Ehkä meidän pitäisi etsiä bakteereja ennen kuin löydämme monimutkaisen elämän.

Mutta nyt lähentyvätkö nämä alueet vähän?

Tarter: Kautta historian etsimme signaaleja sähkömagneettisesta spektristä. Tämän teki SETI. Viime aikoina ottaen huomioon rakentamiemme uusien maapohjaisten teleskooppien ja uusien rakentamiemme avaruus teleskooppien tuleminen ajattelimme: kuinka käyttää niitä löytääksesi jotain, jonka vain tekniikka voi tehdä?

Signaalit näyttävät edelleen hyvältä idealta, muttavoi olla monia muita asioita, jotka löydämme. Astrobiologinen yhteisö oli jonkin aikaa skitsofreeninen, ja oli normaalia etsiä mikrobeja monimutkaisen elämän alussa. Sitten he sanoivat: "Ei, SETI, tämä ei koske astrobiologiaa." Mutta nyt meidän piti harkita tätä uudelleen, kun tähtitieteilijät valmistautuvat seuraavan kymmenen vuoden tarkistukseen kaikista yksityiskohdista, jotka voimme istua ja asettaa etusijalle. Ja Kansallisen tiedeakatemian komitea tarkastelee astrobiologien strategiaa, ja hän on taipuvaisempi hyväksymään ajatuksen, että sekä tekniset allekirjoitukset että biosignatuurit kuuluvat laajaan astrobiologisten havaintojen sateenvarjoon.

Mitkä ovat suosikkisi esimerkkejä mahdollisista vieraista tekniikoista, jotka työkalumme mahdollisesti löytävät?

Tarter: On olemassa upea tähtijärjestelmä tai planeettajärjestelmä nimeltään Trappist-1. Seitsemän planeettaa pyörii pienen kääpiötähden ympärillä. Ne on pakattu erittäin tiukasti: kaikki kiertoradat sopisivat elohopean kiertoradalle, jos ne olisivat aurinkokunnassamme. Kolme heistä on hyvällä etäisyydellä tähdestään, joten jos heillä olisi ilmapiiri, heillä olisi nestemäistä vettä. Okei, nyt otetaan nämä seitsemän planeettaa, jotka sijaitsevat eri etäisyyksillä tähdestään. Oletetaan, että kun meillä on mahdollisuus tutustua heihin, saamme selville, että ne ovat samanlaisia. Että niillä on sama lämpötila. Ne näyttävät täsmälleen samalta. Tämä on epätodennäköistä, ottaen huomioon luonnonvääristymät, mutta jos jollain näistä planeetoista syntyy jokin tekninen sivilisaatio ja päättää, että se tarvitsee enemmän kiinteistöjä, se voi itse asiassa muuttaa kaikki järjestelmässään olevat planeetat, tehdä niistä samanlaisia.

Maggie, kerro meille teleskoopista, jolla työskentelet ja mitä se pystyy havaitsemaan.

Turnbull: Tällä hetkellä suurin ja kattavin projektini on WFIRST-kaukoputki. (Lähempänä käynnistämistä, hän saa hauskemman nimen). Mutta se tarkoittaa laajakenttäistä infrapuna-kaukoputkea. Tämä observatorio on pääosin suunniteltu toimimaan syvän taivaan kanssa ja etsimään tummaa energiaa ja tummaa ainetta. Kaksi mielenkiintoista aihetta astrofysiikassa ... Mutta vielä mielenkiintoisempi astrofysiikan tutkijoille on eksoplaneetit ja elämä. Siksi, tekniikan esittelynä, mukana on avaruudessa syntyneet ensimmäiset kamerat, jotka ottavat suoraan kuvia lähellä olevista planeettajärjestelmistä. Tätä ei ole koskaan tehty ennen.

Aiomme aloittaa useasta planeetastajärjestelmät, joiden olemassaolosta he ovat varmoja. Löysimme ne painovoiman avulla, jonka planeetat kohdistavat tähtiinsä. Emme koskaan nähneet heitä suoraan, mutta olemme varmoja siitä, että he ovat siellä.

Mitä etsit?

Turnbull: Ilmakehän vedellä on erittäin vahva imeytymiskyky. Kasveilla on erottuva allekirjoitus, koska ne ovat hyvin tummia. Mielestämme ne ovat vihreitä, koska heijastavat jonkin verran vihreää valoa. Mutta suurimmaksi osaksi kasvit ovat hyvin tummia, koska ne absorboivat kaiken valon ja käyttävät sitä energialähteenä kehonsa rakentamiseen. Ja heijastuvat myös infrapunassa, ja miksi on monia teorioita. Ehkä tämä on jäähdytysmekanismi - ja siitä ei ole väliä, se on todella näkyvä. Kasvillisuus oli selvästi näkyvissä ja siellä oli signaaleja, jotka lähettivät heijastetun auringonvalon muodossa maailmankaikkeudessa viimeisen miljardin vuoden aikana. Voimme nähdä sen maanpäällisellä planeetalla.

Maggie, työskentelet myös Wisconsinin kuvernööri.

Turnbull: Unohdin melkein!

Mikä on yleisön rooli SETI-tutkimuksessa?

Tarter: Kysymme yleisöltä, kuinka moni ihminen on käynnistänyt [sähköpostisuojattu] tietokoneillaan. (Monet nostavat kätensä). Se on toiminut yli kymmenen vuotta, ja uskon, että tämä kehittää hajautettua laskentaa ja kansalaistieteitä yhdessä. SETI ei keksinyt hajautettua laskentaa. Ihmiset käyttivät sitä Mersenne-alkioiden laskemiseen, mutta [sähköpostisuojattu] heille piti siitä, että he voivat käyttää tietokoneitaan analysoidakseen tallennettua tietoa signaalin etsinnässä.

Jos joku löytää signaalin, miltä se näyttää?

Tarter: Tietokone ilmoittaa havaitut parametrit. Kalifornian yliopistossa Berkeleyssä, jossa niitä käsitellään, ne putoavat suureen suodattimeen yhdessä muiden viestien kanssa ja käyvät läpi analyysin siitä, tuliko signaali todella yhdestä taivaan pisteestä ja liikkuu kuin tähdet. Sitten luodaan ehdokasluettelo 10, 20 tai 100 signaalista, sitten lähetetään pyyntö varata aikaa kaukoputkella kunkin näiden paikkojen tutkimiseksi uudelleen.

Ihmisten houkutteleminen SETI: hen on uskomattoman tärkeää jatoinen syy: se antaa meille mahdollisuuden muuttaa kaikkien näkökulmaa. Se on kuin nostaisi peili ja sanoisi: "Katso, kaikki, siellä, maan päällä, olette kaikki samanlaisia, kun verrataan johonkin muuhun, joka voi olla jossain siellä." Ja luomalla maailmanlaajuisen verkon tämän ongelman ratkaisemiseksi ja käsittelemiseksi, mielestäni olisi kiva käsitellä muita ongelmia, joita meillä on planeetalla ja jotka eivät liity kansallisiin rajoihin, mutta joihin on puututtava järjestelmällisesti.

Erotusten hämärtäminen on parasta, mitä SETI voi tehdä. Tästä syystä haluamme osallistua koko maailmaan.

Tähtitieteilijät kertovat sinulle, että niitä on satojamiljardeja galakseja, joista kukin sisältää satoja miljardeja tähtiä tai jotain sellaista. Joten matemaattisesti, tilastollisesti, on valtava määrä planeettoja, jotka tukevat elämää. Mutta on myös ihmisiä, jotka väittävät, että elämän olisi pitänyt ilmestyä maan päälle tietyn tapahtumaketjun seurauksena, ja mahdollisuus, että tämä tapahtuu uudelleen, on äärettömän pieni. Oletko koskaan ajatellut, että olet voinut omistaa urasi löytää jotain mitä et koskaan löydä?

Kääntötappi: Ei mitään. Pidän siitä, kun kaikki on kämmenelläsi. Molemmille mahdollisille vastauksille on todella hyviä perusteita. Ja uskon, että tutkijana sinun pitäisi tuntea olosi hyväksi kahdella mahdollisella vaihtoehdolla samanaikaisesti. Se on kuin kvanttitila, joka ei ole vielä romahtanut, mutta jonka voitte kuvitella samanaikaisesti. "Ei voi olla, että tämä tapahtuu uudelleen!" Ja "Niiden on oltava kaikkialla!"

Luulen, että puhumme planeetan kirkkaimmasta tieteenalasta. Hän on niin monialainen. Elämän etsinnässä on niin monia erilaisia ​​todistus- ja tutkimuslinjoja.

Tarter: Kun olin nuori tiedemies, Philipin Morrison, yksi SETI: n perustajista, kertoi minulle: ”Mikä tahansa aihe, jossa virheiden rajat ovat eksponentiaalisia, joten emme tiedä, nämä ovat kymmenien, satojen tai miljoonien rajat, tämä ei ole teoreettinen tiede, tämä on tiede joka etenee havainnoinnin avulla ".

Ja jos sanot: “Hyvä. Meidän on etsittävä sähkömagneettisia signaaleja ”, nyt on yhdeksän erilaista muuttujaa, jotka voisivat kuvata tällaista signaalia. Joten, sinulla on yhdeksän ulotteinen hakutila. Ota tämä määrä hakuavaruutta ja käytä sitä suhteessa maan valtameriin. Kuinka paljon tutkimme? Kun tein laskelmia kymmenen vuotta sitten, laskin noin lasillisen vettä kaikista maan valtamereistä, niin paljon tilaa tutkimme. Viime viikolla opiskelijat julkaisivat opinnäytetyön version ja väittävät, että se näyttää nyt kylpyltä tai pieneltä uima-altaalta. Paljon on vielä tehtävää. Aloitimme tuskin haun, se ei ehkä edes ole sähkömagneettisia signaaleja - se voi olla jotain muuta.

Elokuvassa "Ota yhteys" hahmo Jodie Fosterlöytää vieraita sivilisaatioita. Ulkomaalaisvierailua varten käydyn työhaastattelun aikana häneltä kysytään, mikä hänen ainoa kysymys on heille. Mitä kysyisit?

Tarter: Minun on huomioitava puolueellisuuteni, koska osallistuin keskusteluun Karl Saganin kanssa, ja kysymykseni olisi: ”Kuinka teit tämän? Kuinka onnistut menemään läpi teknologisen kasvun vaiheen, jossa olemme maan päällä, ja tullaksesi vanhaksi, vakaaksi, teknologiseksi sivilisaatioksi? "

Turnbull: Kysyisin todennäköisesti: "Kuinka monta, kuinka monta meistä on täällä?"

Fermin paradoksi sanoo, että jos niitä olisi niin paljonasuttamilla planeetoilla, saisimme todennäköisesti siitä todisteita nyt. Mutta emme ole vastaanottaneet. Koska ehkä he ovat yhteydessä, koska haluavat tuhota sinut. Ja Stephen Hawking sanoi, että maapallon ulkopuolisen tiedustelun löytäminen on huono idea, koska jos he saapuvat, he kolonisoivat meidät, kun Columbus asui uuden maailman. Mitä mieltä olet tästä?

Tarter: Jos kysyit kysymyksen: ”Onko meressä kalaa?” Ja sitten he tekivät kokeilun, kaapoten lasillisen vettä valtamerestä eivätkä löytäneet siitä kaloja. En usko, että teette johtopäätöksen, että kalaa ei ole.

Tämä on myös Fermin paradoksi. Emme vain etsineet tarpeeksi voidaksemme kertoa, oliko kukaan siellä. Ja Maggie varasti suosikki argumenttini vastaan ​​Hawkingin lausuntoa, joka on, että on vaikea tulla vanhaksi, pitkäikäiseksi teknologiseksi sivilisaatioksi ilman että päästään eroon aggressiosta ja siten tulla ensin kohtuulliseksi. Joten jos he saapuvat, ollakseni rehellinen, en usko, että meidän pitäisi huolehtia.

Mitä tapahtuu, kun katsot aurinkokuntamme, millaisia ​​allekirjoituksia ja tietoja saat aurinkokuntaomme?

Tarter: Vietimme vähän aikaa tutkatutkimuksiin Lagrangian pisteistä. Monet ovat ehdottaneet, että asteroidit voisivat olla hyvä paikka sijoittaa esine, joten aiomme vierailla heissä. Tämä on osa teknisten allekirjoitusten etsintää. Emme tiedä mitä voimme löytää, joten aiomme vain selvittää, mikä on Lagrange-pisteissä L4 ja L5. Mitä nämä Kordylevsky-pilvet ovat?

Jill, voit kertoa yleisölle mielipiteesi verhojen takana salaperäisistä signaaleista.

Tarter: Meillä on arvoitus radioastronomian alalla - mitkä ovat nopeat radiopurskeet? Mielestämme ainakin 10 000 näistä ilmestyy taivaalle päivittäin. He elävät millisekunnin tai vähemmän, ja emme tiedä mitä se on.

Ehkä se on vain madonreiät auki jasulje taivaalla kuljetusta varten. Se oli ideani Yhteyshenkilön jatkamiselle. Mutta nämä purskeet ovat todellinen mysteeri, ja yritämme rakentaa välineitä sen tutkimukselle.

Avaruusohjelmaan verrattuna onko luomasi asioita, jotka löytävät sovelluksia muilla alueilla?

Tarter: Joillakin algoritmeilla, joita käytämme signaalien havaitsemiseen reaaliajassa, on sovelluksia muissa paikoissa. Kauan sitten etsimme tietyn tyyppistä konversiota - radonin konversiota - ja se osoittautui loistavaksi tapaksi havaita mikrokalsiumia rintasyövän seulonnassa ja mammografioissa. Hän suoritti tutkimuksen ensimmäisen vaiheen. Kävi ilmi, että se on liian kallis eikä sitä voida soveltaa kaupallisessa mittakaavassa. Mutta hän löytää melumallit. Tätä ominaisuutta on monia erilaisia ​​käyttötarkoituksia. Nyt toivomme, että teollisuuden ja yliopistojärjestelmien, hermoverkkojen, tulokset auttavat meitä seulomaan tietoja kysymättä erityisiä malleja haulle. Annamme hermoverkkojen kertoa meille, onko melun lisäksi jotain muuta.

Löydätkö hermoverkot? Kerro meidän keskustele viestissä.