General

Як шукають інопланетян? З якими загадками і проблемами стикається SETI

Якщо інопланетяни намагаються поговорити з нами (абоякщо не намагаються), Джилл Тартер знайде їх першої. Вона заснувала Інститут пошуку позаземного інтелекту (SETI) в 1984 році і керувала його дослідницьким центром багато років. Надихнувшись її роботою режисер зняв фільм «Контакт» (1997) з Джоді Фостер в головній ролі. Астрофізик Меггі Тернбулл, яка в даний час працює на губернатора Вісконсіна, почала працювати з Територія в кінці 90-х і тепер пов'язана з SETI Institute. Вона працює над телескопом NASA WFIRST, який відправиться в космос в 2025 році.

У цих двох вчених кілька різний підхід допошуків позаземного життя. Територія зосередилася на пошуку доказів існування передових інопланетних технологій, тоді як Тернбулл шукає біологічні сигнатури. Журнал Wired поспілкувався з ученими на фестивалі в Сан-Франциско. І хоча вони шукають дещо різні речі, обидві впевнені у найважливішій ідеї: пошук життя за межами нашої планети може нас об'єднати.

У пошуках інопланетян: інститут SETI і NASA

Які властивості, які можуть зробити систему потенційно населеної, ви шукаєте в першу чергу?

Тернбулл: По-перше, довговічність. Найяскравіші зірки спалюють своє паливо швидше за все і вони спалять свої водневі резерви і роздуються до червоних гігантів задовго до того, як з'являться планети. Цих зірок немає в цільовому списку. Крім того, якщо зірка не містить ніяких важких металів, якщо припустити, що планети утворені з того ж матеріалу, з якого сформована зірка, існує менша ймовірність знайти в цій системі планети. Так що металева бідність теж погано.

В космічних дослідженнях існує свого роду біфуркація між пошуком біологічних сигнатур життя і пошуком технологічних сигнатур. Можете визначити, що це таке?

Територія: SETI займається пошуком позаземного інтелекту, але у нас немає ніяких уявлень про те, як виявити розум безпосередньо. Тому ми беремо технологію у себе під боком і запитуємо: «Чи немає яких-небудь технологій там, які змінюють навколишнє середовище так, що ми могли б виявити це на міжзоряних відстанях?». Якщо ми можемо знайти якусь технологічну підказку, ми б припустили, що в певний момент були і розумні технологи, які її створили.

На цій планеті домінують бактерії. Мікробіологічна життя набагато більш плідна, ніж складне життя, і, можливо, так буде в іншому місці. Можливо, нам варто було б пошукати мікробів до того, як ми знайдемо складне життя.

Але тепер ці області трохи сходяться?

Територія: Протягом історії ми шукали сигнали в електромагнітному спектрі. Цим займався SETI. Зовсім недавно, з огляду на появу нових наземних телескопів, будівництвом яких ми займаємося, і нових космічних телескопів, будівництвом яких ми займаємося, ми задумалися: як використовувати їх, щоб знайти щось, на що здатні тільки технології?

Сигнали як і раніше здаються хорошою ідеєю, алеможе бути і багато інших речей, які ми знайдемо. Спільнота астробиологов було шизофренічності деякий час, і було нормально шукати мікроби на початку складного життя. Потім вони сказали: «Ні, SETI, це не стосується астробіології». Але тепер нам довелося знову переглянути це, оскільки астрономи готуються до наступного десятирічного огляду всіх деталей, які ми можемо сісти і поставити в пріоритет. І комітет Національної академії наук задивляється на стратегію астробиологов, і він більше схильний до того, щоб прийняти ідею про те, що як техносігнатури, так і біосигнатура потрапляють під великий парасольку астробіологіческіх спостережень.

Які ваші улюблені приклади можливих інопланетних технологій, які потенційно виявляються нашими інструментами?

Територія: Є казкова зоряна система або планетарна система під назвою Trappist-1. Сім планет обертаються навколо крихітної карликової зірки. Вони упаковані дуже щільно: все орбіти втиснулися б в орбіту Меркурія, будь вони в нашій Сонячній системі. Три з них знаходяться на хорошому відстані від своєї зірки, так що якби у них була атмосфера, у них була б і рідка вода. Гаразд, тепер візьмемо ці сім планет, розташованих на різних відстанях від своєї зірки. І припустимо, що коли у нас з'явиться можливість досліджувати їх, ми дізнаємося, що вони схожі. Що у них однакові температури. Вони так-то і виглядають ідентично. Це малоймовірно, враховуючи примхи природи, але якщо якась технологічна цивілізація виникне на одній з цих планет і вирішить, що їй потрібно більше нерухомості, вона, по суті, може перетворити все планети в своїй системі, зробити їх однаковими.

Меггі, розкажіть нам про телескоп, над яким ви працюєте і що він може виявити.

Тернбулл: Зараз мій найбільший і всеосяжний проект - це телескоп WFIRST. (Ближче до запуску він отримає більш веселе ім'я). Але це означає Wide Field Infrared Telescope. Ця обсерваторія здебільшого призначена для того, щоб працювати з глибоким небом і шукати темну енергію і темну матерію. Дві найцікавіші теми в астрофізиці ... Але ще цікавіше для астрофізиків екзопланети і життя. Таким чином, в якості демонстрації технології, ми включаємо перші народжені камери в космосі, щоб безпосередньо робити знімки найближчих планетарних систем. Це ніколи не проводилося раніше.

Ми плануємо почати з кількох планетарнихсистем, в існуванні яких впевнені напевно. Ми знайшли їх по гравітаційному тяжінню, яке планети надають на свою зірки. Ми ніколи не бачили їх безпосередньо, але впевнені, що вони там є.

Що ви будете шукати?

Тернбулл: Вода в атмосфері має дуже сильну абсорбційної здатністю. У рослин є відмінна сигнатура, тому що вони дуже темні. Ми думаємо, що вони зелені, тому що вони відображають трохи зеленого світла. Але по великій частині рослини дуже темні, тому що поглинають весь світ і використовують його в якості джерела енергії для будівництва своїх тіл. І вони також відображають в інфрачервоному, і є багато теорій на тему того, чому так. Можливо, це механізм охолодження - і в чому б не був сенс, це реально видно. Рослинність добре видно і була сигналів, який транслювався у вигляді відбитого сонячного світла у Всесвіті протягом останніх мільярдів років. Ми могли б побачити це на планеті земного типу.

Меггі, ви також працюєте на губернатора Вісконсіна.

Тернбулл: Я майже забула!

Яка роль громадськості в дослідженнях SETI?

Територія: Давайте запитай у аудиторії, скільки людей запустило [email protected] на своїх комп'ютерах. (Багато піднімають руки). Вона працює вже більше десяти років, і я думаю, що саме це розвиває розподілені обчислення і громадянську науку спільно. SETI не показала розподілені обчислення. Люди використовували його, щоб розрахувати прості числа Мерсенна, але [email protected] сподобалося їм тим, що вони можуть використовувати свої комп'ютери для аналізу збережених даних в пошуках сигналу.

Якщо хто-небудь знайде сигнал, на що це буде схоже?

Територія: Комп'ютер повідомить про деякі виявлених параметрах. У Каліфорнійському університеті в Берклі, де вони обробляються, вони потраплять у великій фільтр разом з іншими повідомленнями і пройдуть через аналіз того, чи дійсно сигнал надійшов з однієї точки на небі і переміщається так, як це роблять зірки. Потім створюється список кандидатів з 10, 20 або 100 сигналів, далі надсилається запит на резервування часу на телескопі для повторного дослідження кожного з цих місць.

Залучати людей до SETI неймовірно важливо і поіншої причини: це дає нам можливість змінити точку зору кожного. Це схоже на те, щоб підняти дзеркало і сказати: «Дивіться ви все, там, на Землі, ви всі однакові, якщо порівнювати з чимось ще, що може бути де-небудь там». І створюючи глобальну мережу для вирішення і роботи над цією проблемою, я думаю, було б чудово зачіпати і інші проблеми, які ми маємо на планеті, які не мають відношення до національних кордонів, але які необхідно вирішувати системно.

Розмивання відмінностей між нами - найкраще, що може зробити SETI. Це і є причина, по якій ми хочемо залучити весь світ.

Астрономи сказали б вам, що існують сотнімільярдів галактик, кожна з яких містить сотні мільярдів зірок або щось на зразок того. Так що математично, статистично існує величезна кількість планет, що підтримують життя. Але є також люди, які стверджують, що життя повинна була з'явитися на Землі внаслідок специфічної ланцюжка подій, і можливість того, що це станеться знову, нескінченно мала. Ви ніколи не замислювалися про те, що, можливо, присвятили свою кар'єру пошуку того, чого ніколи не знайдете?

Тернбулл: Ні. Мені подобається, коли все на долоні. Є дійсно вагомі аргументи для обох можливих відповідей. І я думаю, що будучи вченим, ви повинні прекрасно себе почувати з двома можливими варіантами одночасно. Це як квантової стан, яке ще не коллапсировать, але яке ви можете представляти одночасно. «Не може бути, щоб подібне трапилося ще раз!» І «Вони повинні бути всюди!».

Я думаю, ми говоримо про найяскравішою наукової області на планеті. Вона настільки багатодисциплінарного. Існує стільки різних ліній доказів і запитів, які мають значення для пошуку життя.

Територія: Коли я була молодим ученим, Філіп Моррісон, один із засновників SETI, сказав мені: «Будь-яка тема, в якій межі помилок знаходяться в експонентів, так що ми не знаємо, це межі десятків, сотень або мільйонів, це не теоретична наука, це наука , яка буде робити прогрес за допомогою спостережень ».

І якщо ви скажете: «Добре. Потрібно шукати електромагнітні сигнали », зараз є дев'ять різних змінних, які могли б описати такий сигнал. Отже, у вас є девятімерное простір пошуку. Візьміть цей обсяг простору для пошуку і застосуєте його щодо земних океанів. Скільки ми досліджували? Коли я проводила розрахунки десять років тому, я нарахувала приблизно стакан води з усіх океанів Землі, стільки космосу ми досліджували. Минулого тижня студенти опублікували перегляд цієї тези і стверджують, що тепер це схоже на ванну або невеликий басейн. Ще багато чого треба зробити. Ми ледь почали пошук, це можуть бути навіть не електромагнітні сигнали - це може бути що-небудь ще.

У фільмі «Контакт» персонаж Джоді Фостервиявляє інопланетні цивілізації. Під час співбесіди про прийом на роботу щодо візиту до інопланетян, її запитують, яким буде її єдине питання для них. Що б запитали ви?

Територія: Я мушу зазначити свою упередженість, бо я була присутня на тій бесіді з Карлом Саганом, і мій питання було б: «Як ви це зробили? Як вам вдалося пройти етап технологічного дорослішання, в якому ми знаходимося на Землі, і стати старої, стабільної, технологічної цивілізацією? ».

Тернбулл: Я б, мабуть, запитала: «Скільки, скільки нас тут?».

Парадокс Фермі говорить, що якби було так багатозаселених планет, ми б, ймовірно, отримали б певні докази цього зараз. Але ми не отримали. Тому що, можливо, вони виходять на контакт, тому що хочуть знищити вас. І Стівен Хокінг сказав, що пошук позаземного розуму це погана ідея, тому що якщо вони прибудуть, вони колонізують нас, як Колумб колонізував Новий Світ. Що думаєте з цього приводу?

Територія: Якби ви поставили запитання: «Чи є в океані риба?», А потім провели експеримент, зачерпнувши стакан води з океану, і не знайшли б у ньому риби, я не думаю, що ви б прийшли до висновку, що ніякої риби немає.

У цьому ж полягає і парадокс Фермі. Ми просто шукали недостатньо, щоб мати можливість сказати, якщо там хтось. І Меггі вкрала мій улюблений аргумент проти заяви Хокінга, який полягає в тому, що важко стати старої, долгоживущей технологічної цивілізацією, що не позбувшись від агресії і тим самим ставши розумним, в першу чергу. Тому якщо вони прибудуть, якщо чесно, я не думаю, що нам варто турбуватися.

Що відбувається, коли ви дивитеся на нашу Сонячну систему, якого роду сигнатури і інформацію ви отримуєте про нашу Сонячну систему?

Територія: Ми витратили трохи часу на ряд радарних досліджень лагранжевих точок. Багато хто припускав, що астероїди можуть бути хорошим місцем для розміщення артефакту, тому ми збираємося їх відвідати. Це частина пошуку техносігнатур. Ми не знаємо, що могли б знайти, тому збираємося просто з'ясувати, що знаходиться в точках Лагранжа L4 і L5. Що це за хмари Кордилевского?

Джилл, можете розповісти аудиторії, що думаєте за лаштунками про деякі загадкових сигналах.

Територія: У нас в області радіоастрономії є загадка - що таке швидкі радіовсплесков? Ми думаємо, що щонайменше 10 000 таких з'являється в небі кожен день. Вони живуть мілісекунду або менше, і ми не знаємо, що це таке.

Можливо, це просто червоточини відкриваються ізакриваються по всьому небу для транспортування. Такою була моя ідея для сиквела «Контакту». Але ці сплески - реальна загадка, і ми намагаємося побудувати інструментарій для її дослідження.

Якщо порівнювати з космічною програмою, чи існують які-небудь речі, які ви створюєте і які знаходять застосування в інших сферах?

Територія: Деякі алгоритми, які ми використовуємо для виявлення сигналів в реальному часі, мають застосування в інших місцях. Давним-давно ми шукали певний тип перетворення - перетворення радону - і він виявився відмінним способом виявлення мікрокальцифікатів при скринінгу раку молочної залози і маммограммах. Він пройшов перший етап досліджень. Виявилося, що це занадто дорого і не може бути застосовано в комерційних масштабах. Але він знаходить патерни в шумі. Є багато різних застосувань цієї можливості. Зараз ми сподіваємося, що те, що виходить з індустрії і університетських систем, нейронні мережі, допоможуть нам просівати дані, не ставлячи конкретні зразки для пошуку. Ми дозволимо нейронних мереж розповісти нам, чи є щось ще крім шуму.

Нейросети знайдуть? Розкажіть в нашому чаті в Телеграма.