Jak szukają kosmitów? Z jakimi zagadkami i wyzwaniami stoi SETI

Jeśli kosmici próbują porozmawiać z nami (lub jeśli nie próbują), Jill Tarter znajdzie ich w pierwszej kolejności. Ona założyła Instytut poszukiwania pozaziemskiej inteligencji (SETI) w 1984 roku i kierowała go badawczym wiele lat. Zainspirowany jej pracą reżyser nakręcił film "Kontakt" (1997) z Jodie Foster w roli głównej. Astrofizyk Maggie Turnbull, który obecnie pracuje na gubernatora Wisconsin, zaczęła pracować z Tarter w końcu lat 90-tych i teraz jest związana z SETI Institute. Pracuje nad teleskop NASA WFIRST, który wyruszy w kosmos w 2025 roku.

W tych dwóch naukowców nieco inne podejście do poszukiwania pozaziemskiego życia. Tarter koncentruje się na poszukiwaniu dowodów na istnienie zaawansowanych obcych technologii, podczas gdy Turnbull szuka biologicznych sygnatury. Magazyn Wired rozmawiał z naukowcami na festiwalu w San Francisco. I chociaż oni szukają różne rzeczy, obie pewność, że najważniejszym idei: poszukiwanie życia poza naszą planetą może nas połączyć.

W poszukiwaniu kosmitów: instytut SETI i NASA

Jakie właściwości, które mogą sprawić, że system potencjalnie zamieszkania, szukasz w pierwszej kolejności?

Turnbull: Po pierwsze, trwałość. Najjaśniejsze gwiazdy spalają swoje paliwo najszybciej i spalą swoje wodorowe rezerwy i раздуются do czerwonych olbrzymów na długo przed tym, jak pojawią się planety. Tych gwiazd nie ma w docelowym liście. Ponadto, jeśli gwiazda nie zawiera żadnych metali ciężkich, jeśli założyć, że planety powstały z tego samego materiału, z którego powstała gwiazda, istnieje mniejsze prawdopodobieństwo znaleźć w tym systemie planety. Tak że metalowa bieda też źle.

W badaniach kosmicznych istnieje swego rodzaju бифуркация między poszukiwaniem biologicznych sygnatur życia i poszukiwaniem technologicznych sygnatur. Możesz określić, co to jest?

Tarter: SETI zajmuje się poszukiwaniem pozaziemskiej inteligencji, ale u nas nie ma żadnych wyobrażeń o tym, jak odkryć umysł bezpośrednio. Dlatego bierzemy technologię u siebie pod bokiem i pytamy: "czy Nie ma jakichś technologii, które zmieniają środowisko tak, że możemy odkryć to na międzygwiezdne odległości?". Jeśli możemy znaleźć jakąś technologiczną podpowiedź, gdybyśmy przypuszczali, że w pewnym momencie były uzasadnione technolodzy, którzy ją tworzyli.

Na tej planecie dominują bakterie. Mikrobiologiczne życie jest o wiele bardziej плодовита, niż skomplikowane życie, i być może tak będzie w innym miejscu. Być może powinniśmy poszukać drobnoustrojów, zanim znajdziemy skomplikowane życie.

Ale teraz te obszary trochę zbiegają się?

Tarter: W całej historii szukaliśmy sygnały w widmie elektromagnetycznym. Tym zajmował SETI. Ostatnio, z uwagi na pojawienie się nowych teleskopów naziemnych, których zajmujemy się budową i nowych kosmicznych teleskopów, których zajmujemy się budową, zastanawialiśmy się, jak ich używać, aby znaleźć coś, do czego zdolni są tylko technologie?

Dźwięki nadal wydają się dobrym pomysłem, ale może być i wiele innych rzeczy, które znajdziemy. Społeczność астробиологов było шизофреничным jakiś czas i było dobrze szukać zarazki na początku trudne życie. Następnie oni powiedzieli: "Nie, SETI, to nie dotyczy астробиологии". Ale teraz musimy ponownie przemyśleć to, ponieważ astronomowie przygotowują się do następnego dziesięcioletnim przeglądu wszystkich elementów, które możemy usiąść i umieścić w priorytet. I komitet Narodowej akademii nauk ogląda się za strategię астробиологов, i jest bardziej skłonny do tego, aby zaakceptować ideę, że jak техносигнатуры, jak i биосигнатуры trafiają pod ogromny parasol астробиологических obserwacji.

Jakie są wasze ulubione przykłady możliwych obcych technologii, które potencjalnie znaleziono naszymi narzędziami?

Tarter: Jest fantastyczny system gwiezdny lub system planetarny, pod nazwą Trappist-1. Siedem planet krążą wokół maleńkiej karłowatej gwiazdy. Są one pakowane bardzo mocno: wszystkie orbity втиснулись w orbitę Merkurego, czy są one w naszym układzie Słonecznym. Trzy z nich znajdują się w odpowiedniej odległości od swojej gwiazdy, tak, że gdyby była atmosfera, u nich była by płynna woda. Dobra, teraz weźmy te siedem planet, znajdujących się w różnej odległości od swojej gwiazdy. I powiedzmy, że kiedy pojawi się u nas możliwość poznania ich, dowiadujemy się, że są one podobne. Mają takie same temperatury. Są one tak wyglądają identycznie. Jest to mało prawdopodobne, biorąc pod uwagę kaprysy natury, ale jeśli jakaś cywilizacja wystąpi na jednej z tych planet i uzna, że potrzebuje więcej nieruchomości, jest, w rzeczywistości, może konwertować wszystkie planety w systemie, dokonać ich takie same.

Maggie, opowiedz nam o teleskopie, nad którym pracujesz i że może on odkryć.

Turnbull: Teraz mój największy i najbardziej kompleksowy projekt — to teleskop WFIRST. (Bliżej do uruchomienia otrzyma bardziej zabawna nazwa). Ale to oznacza Wide Field Infrared Telescope. Ta obserwatorium w przeważającej części przeznaczona jest do tego, aby pracować z głębokim niebem i szukać ciemnej energii i ciemnej materii. Dwie najciekawsze tematy w astrofizyce… Ale jeszcze bardziej interesujące dla астрофизиков egzoplanety i życie. W ten sposób, jako pokaz technologii, zamieszczamy pierwsze urodzone kamery w przestrzeni, aby bezpośrednio robić zdjęcia najbliższej układów planetarnych. To nigdy nie było wcześniej.

Planujemy rozpocząć z kilku układów planetarnych, w których pewni na pewno. Znaleźliśmy ich grawitacyjnemugrawitacji, która planety wywierają na swoje gwiazdy. Nigdy nie widzieliśmy ich bezpośrednio, ale jesteś pewien, że tam są.

Co będziesz szukać?

Turnbull: Woda w atmosferze ma bardzo silną абсорбционной zdolnością. U roślin jest charakterystyczna sygnatura, ponieważ są one bardzo ciemne. Uważamy, że są zielone, ponieważ odzwierciedlają trochę zielonego światła. Ale w dużej części rośliny są bardzo ciemne, bo pochłaniają całe światło i wykorzystują go jako źródło energii do budowy swoich ciał. I odzwierciedlają również w podczerwieni, i istnieje wiele teorii na temat tego, dlaczego tak jest. Być może jest to mechanizm chłodzenia — i w czym by nie był sens, to naprawdę widać. Roślinność jest dobrze widoczna była sygnałów, który był transmitowany w postaci odbitego światła słonecznego we Wszechświecie w ciągu ostatnich miliardów lat. Możemy to zobaczyć na planecie typu ziemskiego.

Maggie, ty również pracujesz na gubernatora Wisconsin.

Turnbull: prawie zapomniałam!

Jaka jest rola społeczeństwa w badaniach SETI?

Tarter: Niech zapytaj odbiorców, ile osób ściągnęło SETI@home na swoich komputerach. (Wiele podnoszą ręce). Działa już od ponad dziesięciu lat, i myślę, że właśnie to rozwija obliczenia rozproszone i obywatelską naukę wspólnie. SETI nie wymyślał cloud computing. Ludzie używali go, aby obliczyć liczby pierwsze Мерсенна, ale SETI@Home podobało im się tym ,że mogą wykorzystać swoje komputery do analizy zapisanych danych w poszukiwaniu sygnału.

Jeśli ktoś znajdzie sygnał, że to będzie jak?

Tarter: Komputer poinformuje o niektórych wykrytych parametrach. Na uniwersytecie Kalifornijskim w Berkeley, gdzie są one przetwarzane, pójdą w duży filtr razem z innymi wiadomościami i odbędzie się poprzez analizę tego, czy sygnał trafił z jednego punktu na niebie i porusza się tak, jak to robią gwiazdy. Następnie tworzona jest lista kandydatów z 10, 20 lub 100 sygnałów, następnie wysyłany jest monit o zarezerwowanie czasu na teleskopie do ponownego badania każdego z tych miejsc.

Przyciągnąć ludzi do SETI jest niezwykle ważne z innego powodu: to daje nam możliwość zmiany punktu widzenia każdego. To wygląda na to, aby podnieść lustro i powiedzieć: "Patrzcie wszyscy, tam, na Ziemi, wszystkie jesteście takie same, jeśli porównać z czymś jeszcze, że może być gdzieś tam". I tworząc globalną sieć do rozwiązania i pracy nad tym problemem, myślę, że byłoby wspaniale mieć wpływ i inne problemy, które mamy na naszej planecie, które nie mają nic wspólnego z narodowym granic, ale które należy rozwiązać systemowo.

Rozmycie różnic między nami — to najlepsze, co może zrobić SETI. To jest powód, dla którego chcemy zaangażować cały świat.

Astronomowie mówią ci, że istnieją setki miliardów galaktyk, z których każda zawiera setki miliardów gwiazd lub coś w tym stylu. Więc matematycznie, statystycznie istnieje ogromna ilość planet, obsługujących życie. Ale są też ludzie, którzy twierdzą, że życie miała pojawić się na Ziemi w wyniku swoistego łańcucha zdarzeń, i możliwość, że stanie się to ponownie, nieskończenie mała. Nigdy nie myślał o tym, że, być może, poświęcili swoje kariery i poszukiwania tego, czego nigdy nie znajdziesz?

Turnbull: Nie. Lubię, kiedy wszystko jest na dłoni. Jest naprawdę mocne argumenty dla obu możliwych odpowiedzi. I myślę, że jako naukowiec, musisz dobrze się czuć z dwoma możliwymi opcjami jednocześnie. To jak kwantowej stan, który jeszcze nie коллапсировало, ale które można reprezentować jednocześnie. "Nie może być, aby coś takiego się stało jeszcze raz!" i "Oni muszą być wszędzie!".

Myślę, że mówimy o najjaśniejszą naukowej na świecie. Ona jest tak многодисциплинарная. Istnieje tyle różnych linii dowodów i wniosków, które mają znaczenie dla wyszukiwania życia.

Tarter: Kiedy byłam młodym naukowcom, Philip Morrison, jeden z założycieli SETI, powiedział mi: "Każdy temat, w którym granice błędów znajdują się w wystawiających oraz jest udostępniona, więc nie wiemy, to poza dziesiątki, setki lub miliony, to nie jest teoretyczna nauka, to nauka, która będzie robić postępy za pomocą obserwacji".

I jeśli powiesz: "Dobrze. Trzeba szukać sygnały elektromagnetyczne", teraz istnieje dziewięć różnych zmiennych, które mogłyby opisać taki sygnał. Tak, masz девятимерное przestrzeń wyszukiwania. Weź tę ilość miejsca, aby znaleźć i zastosować go stosunkowo ziemskich oceanów. Ile zbadaliśmy? Kiedy robiłam obliczenia dziesięć lat temu, liczy około szklankę wody wszystkich oceanów na Ziemi, tyle kosmosu zbadaliśmy. W zeszłym tygodniu studenci opublikowali weryfikacji tej tezy i twierdzą, że teraz to wygląda na kąpiel lub mały basen. Jest jeszcze wiele do zrobienia. Ledwo zaczęli szukać, to może być nawet sygnały elektromagnetyczne — to może być coś jeszcze.

W filmie "Kontakt" postać Jodie Foster wykrywa obce cywilizacje. Podczas rozmowy kwalifikacyjnej o pracę na wizytę do cudzoziemców, pytają, jaki będzie jej jedynym problemem dla nich. Co pytali?

Tarter: Muszę zaznaczyć swoje nastawienie, bo byłam na tej rozmowie z Carl Sagan, i moje pytanie będzie: "Jak to zrobiłeś? Jak udało ci się przejść etap technologicznego dorastania, w którym znajdujemy się na Ziemi, i stać się stare, stabilne, technologicznej cywilizacji?".

Turnbull: by, być może, zapytała: "Ile, ilu nas tu jest?".

Paradoks Fermiego głosi, że gdyby było tak dużo zamieszkałych planet, my prawdopodobnie otrzymywali pewne dowody tego teraz. Ale nie otrzymaliśmy. Bo, być może, oni wychodzą na kontakt, bo chcą cię zniszczyć. I Stephen Hawking powiedział, że poszukiwanie pozaziemskiej inteligencji jest to zły pomysł, bo jeśli oni przybędą, są колонизирую nas, jak Kolumb колонизировал Nowe Światło. Co wy myślicie na ten temat?

Tarter: Gdyby pan zadał pytanie: "czy w oceanie ryby?", a następnie przeprowadzili eksperyment, przez nabieranie szklankę wody z oceanu, i nie znaleźć w nim ryb, nie sądzę, że można by doszli do wniosku, że nie ma ryb nie ma.

W tym samym polega paradoks Fermiego. Szukaliśmy po prostu za mało, aby móc powiedzieć, czy ktoś tam jest. Maggie i ukradła mój ulubiony argument przeciwko wypowiedzi Hawkinga, który polega na tym, że trudno jest się starym, долгоживущей technologicznej cywilizacji, nie różni się od agresji i stając się tym samym doskonałym, w pierwszej kolejności. Więc jeśli oni przybędą, szczerze mówiąc, nie sądzę, że powinniśmy się martwić.

Co się dzieje, gdy patrzysz na nasz układ Słoneczny, jakiego rodzaju sygnatury i informacje można uzyskać o naszym układzie Słonecznym?

Tarter: spędziliśmy trochę czasu na szereg badań radarowych лагранжевых punktów. Wiele spodziewaliśmy się, że asteroidy mogą być dobrym miejscem do umieszczenia artefaktu, więc mamy zamiar ich odwiedzić. To część wyszukiwania техносигнатур. Nie wiemy, co może się znaleźć, więc będziemy po prostu dowiedzieć się, co znajduje się w punktach Lagrange ' a L4 i L5. Co to za chmury Кордылевского?

Jill, można powiedzieć publiczności, co uważasz za kulisami .

Tarter: U nas w okolicy радиоастрономии jest zagadka — co to jest szybkie радиовсплески? Myślimy, że co najmniej 10 000 takich pojawia się na niebie każdego dnia. Żyją milisekund lub mniej, i nie wiemy, co to jest.

Być Może, jest to po prostu korytarza otwierają się i zamykają na całym niebie do transportu. Taki był mój pomysł na sequel "Kontaktu". Ale te wybuchy — prawdziwa zagadka, i staramy się zbudować zestaw narzędzi do jej badania.

Jeśli porównać z kosmicznej programem, czy są jakieś rzeczy, które tworzysz i które znajdują zastosowanie w innych dziedzinach?

Tarter: Niektóre algorytmy, które używamy do wykrywania sygnałów w czasie rzeczywistym, mają zastosowanie w innych miejscach. Dawno, dawno temu szukaliśmy określony typ konwersji — konwersja radonu — i on okazał się doskonałym sposobem wykrywania микрокальцификатов przy скриннинге raka piersi i mammografiach. Przeszedł pierwszy etap badań. Okazało się, że to zbyt drogie i nie dotyczy na skalę handlową. Ale odnajduje wzory w hałasie. Istnieje wiele różnych zastosowań tej możliwości. Teraz mamy nadzieję, że to, co wychodzi z branży i uniwersyteckich systemów, sieci neuronowe, pomogą nam przesiać dane, nie zadając konkretne próbki do wyszukiwania. Pozwolimy sieciom neuronowym sieciami nam powiedzieć, czy jest coś jeszcze oprócz hałasu.

Нейросети znajdą? Powiedz w naszej