niedziela, 11 lipca 2010

SETI a mieszkańcy innych światów

Niektórzy naukowcy jak mantrę powtarzają, że gdyby w pobliżu Ziemi istniały jakieś wysoko rozwinięte cywilizacje, to programy typu projekt Ozma i SETI powinny wykryć ślady ich transmisji radiowych.

Ale jak zwykle rzeczywistość nie chce się nagiąć do wyobrażeń, pozostaje albo nagiąć fakty, albo zmienić wyobrażenia.

Pierwsza ważna uwaga - w pobliżu Ziemi (powiedzmy 150 lat świetlnych) nie ma żadnych kosmitów. Ale nie dlatego, że ich nie ma, lecz dlatego, że nie są kosmitami, tylko... ludźmi. Nie różnią się bardziej, niż mieszkańcy różnych kontynentów pomiędzy sobą.

Druga ważna uwaga - skoro są ludźmi, to szlag trafił teorię ewolucji. A wyjaśnienie jest banalne - ludzie już dzisiaj zaczynają tworzyć w laboratoriach nowe gatunki, a kiedy pojawi się możliwość swobodnego podróżowania, to z pewnością zaczną tworzyć życie na innych planetach, gdyż są one wymarzonym laboratorium dla eksperymentów genetycznych. Taka jest naturalna kolej rzeczy, nawet kandydaci na prezydenta, chcący wsadzać do więzienia za dzieci dzięki in vitro, nie powstrzymają tego.
Nic nie stoi na przeszkodzie przyjąć, że ten sam proces zaszedł w przypadku Ziemi. Rozstrzygnąć to mogą tylko znaleziska. Lecz czym innym jest skamielina (fakt), czym innym jej interpretacja (teoria). Dotychczas skamieliny na siłę dopasowywano do koncepcji "milionów lat", bo po prostu nie było innej, a cud to żadna teoria. Lecz odnajdywanie śladów ludzkich stóp obok łap dinozaurów oraz podważenie datowania izotopowego to ostateczna śmierć teorii ewolucji. Albo współcześni ludzie żyli miliony lat temu, albo dinozaury i ówczesne gatunki wyginęły w ogromnych kataklizmach zaledwie kilka tysięcy lat temu. Choć naukowcy potrzebują jeszcze czasu, by się z tym pogodzić i zabrać się za rzetelne badania.

Skoro ludzie z innych światów mogą swobodnie docierać do Ziemi, pojawia się pytanie - czemu nie nawiązują oficjalnych kontaktów? Ale jeśli kogoś zszokowało to, co do tej pory napisałem, to raczej zna odpowiedź (odp. wielu ludzi nie jest jeszcze gotowych na zupełnie inny obraz świata).
Różnice w mentalności uniemożliwiłyby porozumienie. Widać to choćby w przypadku zwyczajów współczesnej młodzieży i tej sprzed zaledwie kilkudziesięciu lat.

Pozostaje ostatnie pytanie - czemu program SETI niczego nie wykrył? Odpowiedź może być również banalna - może Oni po prostu nie używają radia!

Fale radiowe mają kilka poważnych wad:

  1. Powolność. Nie nadają się do komunikacji na odległości międzygwiezdne, czyli z innymi planetami oraz z flotą. Ale jeśli swobodnie mogliby podróżować na tak duże odległości, to znaleźliby też sposób na komunikację.
  2. Niebezpieczeństwo. Fale radiowe, dzięki oddziaływaniu na jony, mogą destabilizować prawidłowe funkcjonowanie komórek. Na ten problem już na początku lat osiemdziesiątych próbował zwrócić uwagę ks. prof. Włodzimierz Sedlak, ale po dziś dzień pozostało to bez echa. Naukowcy nie kojarzą, o co chodzi w oddziaływaniach nietermicznych, gdyż wydają się dziwne (zależą od częstotliwości oraz rodzaju modulacji, a niższe poziomy potrafią być bardziej niebezpieczne niż wyższe). Najwyraźniej przespali lekcje fizyki o prawach Maxwella, szczególnie te o sile Lorentza i rezonansie.
  3. Trudności w przenikaniu przeszkód. Do komunikacji na większą odległość (jednak w obrębie jednej planety) nadaje się praktycznie tylko pasmo krótkofalowe (do 25MHz), a jest ono dosyć wąskie i pełne zakłóceń. Na Ziemi odchodzi się już od tego typu łączności. Odbicie fali od jonosfery sprawia, że właściwie nie wydostaje się ona poza planetę, więc nasłuch z większej odległości niczego nie wykaże. Z drugiej strony, program SETI nie działa na pasmach krótkofalowych, tylko mikrofalowych.
    Natomiast pasma ultrakrótkofalowe i szczególnie mikrofalowe są bardzo szerokie oraz pojemne, ich wadą jest praktycznie brak przenikania przeszkód. Fale rozchodzą się na podobieństwo światła, są ograniczone krzywizną powierzchni planety oraz przeszkodami (wzgórza, rośliny, budynki). Bez stacji retransmisyjnych na dużej wysokości (wieże, budynki, satelity) są prawie bezużyteczne, to raczej zabawka (przekonał się o tym każdy użytkownik radiotelefonów PMR 446MHz).

Jak to trafnie stwierdził planetolog Carl Sagan: "Możemy być w bardzo podobnej sytuacji jak mieszkańcy izolowanej doliny w Nowej Gwinei, którzy komunikują się z mieszkańcami sąsiedniej doliny za pomocą bębnów i gońców, lecz nie mają pojęcia, że wokół nich, ponad nimi i przez nich przebiega ogromny, międzynarodowy przekaz informacji".

Być może jednak na innych planetach używa się w ograniczonym zakresie fal radiowych. Lecz nie zapominajmy, że są to cywilizacje o znacznie wyższym poziomie rozwoju techniki od naszej. Z pewnością korzystają z zaawansowanych rodzajów transmisji, jak rozpraszanie widma (FHSS), gdyż mają one same zalety - brak podatności na zakłócenia, na zaniki interferencyjne, znacznie wyższą czułość odbiornika (bez problemu odbiera sygnały słabsze niż szumy tła), możliwość korzystania z odbioru przestrzenno-zbiorczego (sumowanie sygnału z kilu anten odbiorczych oraz odbitego od przeszkód). Wadą jest wysoka komplikacja układów, lecz ona została już wyeliminowana nawet przez ziemian, przykładem są mikroskopijne i bardzo tanie moduły Bluetooth.
By odebrać transmisje z widmem rozproszonym, potrzebna jest dokładna specyfikacja techniczna nadajnika oraz znajomość użytego kodu rozpraszającego (akurat w przypadku Bluetooth specyfikacja nie przewiduje utajnienia sygnału, a odbiorniki mają niską czułość by zwiększyć odporność na zakłócenia w zatłoczonym paśmie ISM 2,45GHz). Bez tego sygnał niczym nie różni się od zwykłego szumu, jakiego pełne są wszystkie pasma radiowe, bo w zasadzie jest szumem, tylko nie do końca losowym. W dodatku nadajniki pracowałyby z mocami co najwyżej pojedynczych watów, ograniczając możliwość odbioru w kosmosie do zaledwie kilkuset tysięcy kilometrów, dalej sygnały zanikłyby wśród szumów. SETI nigdy nie będzie w stanie tego wykryć.

I teraz dochodzę do sedna problemu.

Otóż zadaniem programów SETI jest wykrywanie CELOWEJ transmisji RADIOWEJ, skierowanej W KIERUNKU Ziemi. Owi "kosmici" musieliby celowo nadać sygnał, chcieć poinformować o swojej obecności i zdawać sobie sprawę, że przez wiele lat (nawet tysiące) nie otrzymaliby odpowiedzi. 
Żeby wykryć taką transmisję i wyeliminować zakłócenia od ziemskich systemów łączności, naukowcy wybrali "odpowiednie" częstotliwości. Są to:

  1. Radio1 1,4204GHz (21cm)  - częstotliwość wodoru (H), najpowszechniej występującej cząsteczki we Wszechświecie;
  2. 1,660GHz - częstotliwość rodnika wodorotlenowego (OH).

Przedział pomiędzy nimi to tzw. "dziura wodna", uważana za szczególnie korzystną do transmisji na duże odległości w kosmosie.

Na Kongresie Międzynarodowej Federacji Astronautycznej w 1981 roku Lawton zaproponował wykorzystanie do nasłuchu tzw. "dziury formaldehydowej" czyli odkrytej przez Morimoto, Hirabayashi i Juguku częstotliwości cząsteczki aldehydu mrówkowego (4,82966GHz). Otaczają ją trzecie harmoniczne "dziury wodnej" (4,26 i 4,98GHz). Inne częstotliwości byłyby pochłaniane np. przez pył kosmiczny czy drobiny wody (22,235GHz).

Jak widać, twierdzenie, że SETI wykryłoby przypadkowe transmisje radiowe pochodzące z innych planet, jest w najlepszym przypadku całkowitym niezrozumieniem tematyki, w najgorszym wręcz celowym kłamstwem. Prawdopodobieństwo odbioru czegokolwiek jest praktycznie zerowe, dlatego od samego początku to przedsięwzięcie nie wzbudzało entuzjazmu wśród naukowców i borykało się z ciągłymi problemami finansowymi.

2 komentarze:

Anonimowy pisze...

Poszukiwanie życia w kosmosie przez SETI bardzo przypomina mi ten komiks:
http://xkcd.com/638/
:)
Przy okazji szukania sygnałów świadomie wysłanych na częstotliwości wodoru ("bo zaawansowana rasa na pewno by tej użyła"), to czy my - Ziemianie wysyłamy jakieś sygnały na tej częstotliwości?

Seti pisze...

Czy SETI odkryje dowód na istnienie cywilizacji pozaziemskiej czy nie to i tak bardzo przysłużyło się nauce. Projekt ten był ogromnym motorem napędowym projektów naukowych opartych na przetwarzaniu rozproszonym. Dzięki pasji ludzi związanych z projektem SETI, mamy teraz o wiele bardziej rozwiniętą technologię superkomputerów GRID.