Sygnał od pozaziemskiej cywilizacji

Pozaziemskie istoty w wizji, jaką promują media – mocno przypominają ludzi. Tuż za tym idzie również silnie wzorowana na Ziemi wizja cywilizacji oraz ewentualnego kontaktu z nią. Jako więc najbardziej prawdopodobną formę pierwszego zetknięcia z obcą cywilizacją, podaje się zwykle odebranie sygnału radiowego – niekoniecznie wysłanego do nas celowo. Szansa, że będzie wyglądać, jak sugerują to media popularnonaukowe – jest jednak raczej niewielka.

Fot. Jet Propulsion Laboratory

Pomijając już na początku nierozwikłane zagadnienia, takie jak częstość występowania w kosmosie życia, częstość występowania życia inteligentnego, a dalej – inteligentnych istot zdolnych do tworzenia technologii i narzędzi komunikacji, pozostaje nadal wiele kwestii, które zmniejszają szanse na kontakt. Pierwszorzędne przeszkody to czas i odległości w kosmosie. Odległości kosmiczne są ogromne. Być może powstanie kiedyś rodzaj technologii, która umożliwi pomijanie drogi w ogóle. Póki co, dla ludzkości standardowa metoda przemieszczania się z punktu – do punktu, zarówno w przypadku pojazdu, sondy, czy samego sygnału, ograniczona jest prędkością światła. Ta wcale nie jest duża – nawet w skali Układu Słonecznego, a co dopiero w skali galaktyki i przestrzeni międzygalaktycznej. Obiekt czy sygnał potrzebowałby więc na pokonanie drogi od cywilizacji do cywilizacji – bardzo długiego czasu, liczonego w setkach tysięcy, albo i milionach lat.

Według aktualnej wiedzy, kosmos dodatkowo dość szybko się rozszerza. Istnieją wiec dla nas obszary, z których obraz, czy sygnał nie dotrze do nas nigdy, ponieważ Ziemia i potencjalna planeta z dalekich obszarów kosmosu, leżących poza granicą kosmosu widzialnego, na skutek tego rozszerzania, oddalają się od siebie z większą prędkością, niż prędkość światła (jest to m.in. jedno z podawanych wyjaśnień dla paradoksu Olbersa). Przy obecnym stanie wiedzy, ludzkość może więc obserwować i szukać sygnałów tylko z ograniczonej objętości kosmosu. Reszta pozostaje potencjalnie na zawsze poza zasięgiem.

Ograniczając się jednak do kontaktu z potencjalnymi istotami w samej widzialnej dla nas części wszechświata, pozostaje problem długości trwania naszej i obcej cywilizacji oraz szansy na to, że jedna zetknie się z jakimkolwiek przejawem działalności drugiej. Zważywszy na odległości w kosmosie – dotyczy to również szansy na odebranie współcześnie wędrującego sygnału od cywilizacji, która już od dawna nie istnieje. Czas jaki jest potrzebny na utworzenie się planety mogącej utrzymać życie oraz potrzebny na wytworzenie się życia, a z niego cywilizacji – jest bardzo długi w porównaniu z czasem trwania ewentualnej cywilizacji. Mała jest więc szansa na to, by okres egzystencji przynajmniej jednej cywilizacji nasłuchującej oraz okres przepływu sygnału cywilizacji nadającej – pokryły się. Innymi słowy – do Ziemi mógł dotrzeć już kiedyś sygnał od obcej cywilizacji, ale było to w czasie kiedy nie było tu jeszcze życia. Kolejny sygnał – od innej cywilizacji – dotrzeć zaś może wtedy, kiedy Ziemia znowu będzie jałowa. Szanse takiego trafienia na siebie zawęża dodatkowo konieczność posiadania odpowiedniej technologii. Jeżeli bowiem jedna cywilizacja zna sposób przekazywania informacji na odległość, której nie zna druga – ciężko będzie się zauważyć i dogadać.

Zakładając nawet, że gdzieś w pobliżu istnieje obecnie inna cywilizacja, która ma podobną do nas formę i posługuje się również urządzeniami technicznymi, które jakimś zbiegiem okoliczności są podobne do ziemskich (wykorzystują energię elektryczną i emitują sygnały radiowe lub świetlne) – problem rozminięcia się nadal istnieje. Tym razem rozminięcia technologicznego. Technika owej cywilizacji będzie bowiem na pewno niekompatybilna z ziemską. Nawet na samej Ziemi, w okresie zaledwie stu lat – powstały urządzenia komunikacyjne wykorzystujące na tyle odmienną technologię, że bez specjalnie przygotowanych konwerterów – nie jest możliwe między nimi przesyłanie informacji.

Przykładem takiej rozbieżności technologicznej jest choćby sama forma sygnału – który może być analogowy, albo cyfrowy. Sygnał cyfrowy jest trudniejszy do wykrycia – tym bardziej gdy nie wiadomo absolutnie nic o formie kodowania. Nawet szukanie regularności tu niewiele daje, bo regularne sygnały mogą mieć źródło naturalne – czego przykładem są rotujące gwiazdy neutronowe. Sygnał cyfrowy może być więc nierozróżnialny od kosmicznego szumu. Hipotetycznie może nawet od setek lat być częścią szumu radiowego docierającego do Ziemi  – i nie będzie on odkryty, bo uznawany będzie za część naturalnego tła.

Trzeba tu pamiętać, że  w przypadku ludzkości, od czasów pierwszego radia nie minęło nawet dwieście lat, a już sporo wysyłanych sygnałów, to sygnały cyfrowe, które mogą nie odróżniać się zbytnio od kosmicznego szumu. Jeżeli nasza – i obca – cywilizacja przetrwa więc tysiąc kolejnych lat, to okres analogowej komunikacji, emitującej (celowo lub przypadkowo) sygnały łatwe do zauważenia, będzie tylko chwilą – w którą szansa trafienia będzie jeszcze mniejsza.

Zakładając jednak bardzo optymistycznie, że ludzkość w jakiś sposób odkryje, iż dany strumień energii docierający do Ziemi jest sygnałem – to nadal pozostaje masa przeszkód. Sygnał cyfrowy jest sygnałem progowym. Wysokość progów może być tym mniejsza, im większa jest miniaturyzacja i oszczędność energii. Im mniejsza wysokość progów, tym trudniejsze ich wychwycenie – a więc i jego właściwe odczytanie, umożliwiające jego odkodowanie. Zważywszy na kwestię oszczędności energii trzeba się jednak liczyć także z tym, że, od wysoko rozwiniętej cywilizacji pozaziemskiej, być może żaden przypadkowy sygnał się nawet nie wydostaje, bo stanowi to właśnie marnowanie energii.

Kolejny problem stanowi fakt, że nawet skutecznie odebrany sygnał będzie miał jakikolwiek sens dopiero po zmianie sygnału cyfrowego na komunikat. Aby to zrobić trzeba znać technologię tworzenia sygnału, przesyłania informacji, sposób kodowania sygnału na cyfrowy – a więc wcześniej i sposób liczenia, technikę ewentualnej kompresji danych, a ostatecznie również sam język pozaziemskich istot. Mamy więc w istocie tu kodowanie komunikatu na wielu poziomach – przy czym ludzkość nie ma ani jednego punktu odniesienia do rozkodowania choćby jednego poziomu.

Posłużmy się dla zobrazowania problemu analogią programowania. Trudną pracą jest programowanie wsteczne, mające za zadanie wydobycie kodu programu poprzez dekompilację, skompilowanego już programu użytkowego. Programiści jednak w tym wypadku wiedzą na jakim systemie operacyjnym działa i z jaką architekturą procesora jest związany (np. system 32 bitowy nie będzie działał bez emulacji na procesorze 64 bitowym). Wiedzą jaką część danych analizować i jaki kształt powinna mieć informacja końcowa. W przypadku nadajnika pozaziemskiego nie wiadomo jak liczy jego procesor i programy na nim działające. Nie wiadomo nawet czy używanym tam systemem liczenia, jest system szesnastkowy, ósemkowy czy minus-dwójkowy, ani jaka logika jest tam używana – dodatnia, czy ujemna.

Ostatecznie trzeba byłoby też znać język pozaziemian – żeby w ogóle widzieć w takim komunikacie jakikolwiek sens. Pismo staroegipskie było słabo rozumiane do czasów odkrycia kamienia z Rosetty – na którym ten sam tekst zapisano w języku staroegipskim i greckim. Tutaj takiej pomocy nie ma. Jeżeli wiec mówimy o sygnale, który nie został do nas wysłany celowo – w przemyślany sposób, tak byśmy mogli go odczytać – a jest jedynie ubocznym produktem komunikacji między pozaziemianami, to zarówno w przypadku odczytywania sygnału analogowego, jak i samej już próby odkodowania informacji cyfrowej – zrozumienie przekazu, pozwalające jednoznacznie uznać go za wytwór istot inteligentnych, będzie raczej niemożliwe.

Brać też trzeba pod uwagę fakt, że pozaziemska cywilizacja, w chwili kiedy powinna wysyłać do nas jakieś przypadkowe sygnały, aby teraz do nas dotarły – mogła już niczego nie wysyłać.  Mogła bowiem już w tym czasie wykorzystywać do komunikacji takie zjawiska jak trwałe splątanie kwantowe – gdzie pomiędzy kwantami w urządzeniu nadawczym i odbiorczym, fizycznie nic się w przestrzeni nie przesyła. Ewentualnie – technologia mogła tam pójść w zupełnie innym kierunku – i np. maszyny liczące są tam urządzeniami wyłącznie mechanicznymi – jak zawory logiczne, albo kalkulator Curta. W takim przypadku może w ogóle więc nie być sygnału to wyłapania.

Większość wspomnianych tu problemów dotyczy sygnału jaki zostałby wyemitowany do nas przypadkowo – w toku komunikacji samych istot pozaziemskich. W przypadku nadawania do nas celowo jakiegoś komunikatu – pozaziemianie musieliby jednak brać pod uwagę te utrudnienia. Zważywszy zaś na to, że nie znaliby oni naszej technologii – a więc nie mogliby też dostosować swojego sygnału do naszych odbiorników – sygnał celowy byłby niewiele czytelniejszy od przypadkowo wyemitowanego. Nie sądzę więc by ewentualne istoty inteligentne, świadome dzielących nas różnic, potrafiące wykraczać ponad swoje błędy poznawcze i zdolne przewidywać skutki swoich działań – wybrały w ogóle tego rodzaju sposób komunikacji do kontaktu z nami.

Krzysztof Serafiński

Fot. Jet Propulsion Laboratory.