Астрономија

Сигнали за комуникација со вонземни цивилизации

Во изминатите неколку децении се случи огромен напредок во нашето разбирање и употреба на безжичните комуникации. Следствено на тоа, би требало да сме во состојба да ги дефинираме параметрите на комуникација со вонземни интелигенции. Кои видови на радио сигнали се оптимални за комуникација со вонземни цивилизации? Дали сме во состојба да реализираме такви комуникации? Се обидовме да одговориме на овие прашања.

Се наоѓаме во време на сé поголем развој на безжичните комуникации. Тие се насекаде присутни и нашиот живот станува незамислив без „мрежна покриеност“. Во текот на оваа комуникациска револуција, квалитетот на користените сигнали доживеа промена. За нешто повеќе од 100 години, не само што научивме да го користиме радио спектарот, туку успеавме и да го промениме радио „отпечатокот“ на нашата цивилизација.

На почетокот, користевме релативно силни радио предаватели за да пренесуваме информации, звук (радио), а подоцна и слика (телевизија). Методите за втиснување на информација во носечките бранови беа едноставни: со промена на фреквенцијата или амплитудата на носечкиот бран. Овие сигнали сé уште патуваат помеѓу ѕвездите и во моментот се наоѓаат на растојание од околу 100 светлосни години (Слика 1).

Слика 1. Во центарот е прикажана позицијата на сончевиот систем во однос на околните ѕвезди. Црвените линии ги отцртуваат соѕвездијата кои се видливи на ноќното небо на Земјата, изобличени поради променетата точка на набљудување. Броевите ја означуваат приближната позиција на радио сигналите емитувани од земјата во соодветната деценија. (Права: Natural history magazine).

Со напредокот на електрониката, се промени и начинот на кој пренесуваме информации. Започнавме да користиме уреди кои користат сигнали со мала моќност, нашите телевизии и радио програми ги пренасочивме во сеопфатниот дигитален простор на интернетот кој најчесто се транспортира со фотони скриени во оптички кабли кои нудат фантастични фреквентни опсези т.е. брзини на комуникација.

Како последица на сево ова, Земјата стануваше се помалку забележлива за некој кој би ја набљудувал оддалеку користејќи радио бранови. Паралелно со ова, нашите истражувања во полето на кодирање на пораките кои ги испраќаме не доведоа до значителни откритија. Од посебно значење се откритијата на Клод Шанон [1] во 50-тите години на 20-тиот век дека најефикасното кодирање на информациите произведува сигнал со исти карактеристики како шумот (кој може да го чуеме кога слушаме радио и од некоја причина го изгубиме приемот на саканата станица). Пораките кои ги пренесуваме со модерните безжични комуникации според своите карактеристики се повеќе наликуваат на шим и се со мала моќност, ако ги занемариме некои моќни предаватели како на пример воени радарски инсталации. Како резултат на претходните процеси, Земјата не е веќе лесна за откривање од страна на вонземните радио астрономи.

Се поставува прашањето каква би била природата на сигналите кои би ги користеле ако сакаме да го најавиме нашето присуство и пренесеме информација во вселената на далечни интелигенции. Или еквивалентно на тоа, какви сигнали би требало да очекуваме од вонземна цивилизација која е доволно технолошки напредна за да размислува за меѓуѕвездена комуникација.

Претпоставката дека би комуницирале со користење на радио бранови значи дека можеме да дадеме релативно сигурни одговори на овие прашања. Физиката диктира дека предавателите и приемниците кои би се користеле за комуницирање би требало да бидат слични, иако би биле изработени на различни светови. Проблемот на комуникација се сведува на тоа да ги оптимизираме предавателите и приемниците кон комуникацискиот канал. Во случајов, каналот е меѓуѕвездената средина во која слободно се простираат радио брановите кои се носители на информацијата. Притоа, во склад со дефиницијата за тоа што претставува информацијата, и кога би пренеле сосема мало количество на симболи, пренесената информација сепак би била доста голема, бидејќи пораките кои се пренесуваат елиминираат голема неизвесност кај учесниците во разговорот. Може да се рече дека најголемата неизвесност ќе биде елиминирана на самиот почеток на разговорот, а тоа е дека обете страни ќе знаат дека веќе не се сами во универзумот. Огромна е информациската вредност на таа прва порака. Разговорот би бил бавен и би траел со векови, во зависност од тоа на кое растојание се наоѓаат соговорниците.

Слика 2. Една од можните конфигурации на сигналот за комуникација. Со повторување на импулсите во време и фреквенција се врши кодирање на пораката која се испраќа. Превземено од [2].

Меѓуѕвездената средина би ги изобличила сигналите кои се користат за комуникација. Тие ќе претрпат слабеење. Исто така, електричните својства на слабо јонизираната меѓуѕвездена материја ќе предизвикаат изобличување на сигналот. Следствено, сигналот треба да биде таков што би трпел што помали изобличувања. Погодни сигнали за оваа намена се импулси со релативно мала моќност со траење од неколку секунди кои се повторуваат на определен начин [2] и со тоа ја кодираат пораката која се пренесува. Нивната форма ги прави отпорни на изобличувања и тие се простираат на големи растојанија, овозможувајќи комуникација со цивилизации оддалечени од нас колку што е центарот на Галаксијата (околу 30,000 светлосни години). Значи, комуникацијата е можна, доколу откриеме дека не сме сами во нашата галаксија.


Појаснувања:

Амплитуда – Најголемата вредност на некоја физичка големина која се менува периодично со тек на времето.

Фреквенција – Број кој означува колку пати во текот на една секунда некоја физичка големина која се менува периодично со тек на времето добива една иста вредност.


  1. Shannon, C. E. (1948). A Mathematical Theory of Communication. The Bell System Technical Journal, 27, 379–423, 623–656.  ↩
  2. Messerschmitt, D. G. (2013). End-to-end interstellar communication system design for power efficiency. arXiv:1305.4684  ↩

Слични статии

Претходен написи
Како до подобра графика во компјутерските игри со што помалку „сецкање“
Следен напис
Sвонче, месо и плунка: Павлово условување

Напишете коментар

Вашата адреса за е-пошта нема да биде објавена. Задолжителните полиња се означени со *

Пополнете го ова поле
Пополнете го ова поле
Ве молам, внесете валидна адреса за е-пошта.

Мени

Споделете со пријателите