В прошлом человечество получало странные сигналы . Мы также сами отправили несколько сигналов .
Как мы могли определить, что полученный нами сигнал был искусственным по происхождению? Или, конечно, наоборот, как внеземная цивилизация могла определить, что посланный нами сигнал был искусственным?
Я помню, что когда я рос, читал космические книги и играл с космическим программным обеспечением на 386-й модели моего отца, главным правилом было то, что мы должны были получить один и тот же сигнал дважды, чтобы доказать, что он не был сгенерирован случайным образом. Тем не менее, я слышал заявления о том, что мы можем продемонстрировать искусственное происхождение с помощью повторяющихся шаблонов или чего-то вроде размещения точной длины сообщения в начале сообщения, но откуда нам знать, что мы просто не обнаружили сигнал, который начинался с длина сообщения? Конечно, это было бы маловероятно, но, учитывая достаточное количество сигналов, мы должны в конечном итоге получить такой, особенно если вы возитесь с используемой базой и тому подобным.
Я собираюсь предположить, что в вопросе имелись в виду радиочастотные передачи, поскольку существуют и другие возможные носители сигналов с электромагнитными длинами волн, например, лазерная связь и всевозможные другие техномаркеры , но повторение само по себе не является лучшим показателем разумного общения. И не является периодическим повторением, потому что мы знаем о естественных радиочастотных излучателях, которые могут быть как повторяющимися, так и периодическими — пульсарами .
Первый обнаруженный в 1967 году пульсар был фактически назван Бернеллом и Хьюишем LGM-1 (Маленькие зеленые человечки), потому что в то время еще не было ясно, являются ли полученные радиосигналы естественным явлением, однако импульсы следовали за звездным временем, поэтому было подтверждено, что они не местного происхождения. И есть другие естественные радиосигналы, возможно, лучше сказать радиопомехи, поскольку они не несут никаких структурированных данных и представляют собой просто более или менее случайный шум, например , вистлеры , более короткие из которых может быть трудно отличить один от другого, и некоторые другие подобные шумы также могут быть периодическими, например, радиопомехи или перерывы, вызванные затенением естественных спутников. Я объясняю некоторые другие в этом ответе на Юпитер FMвопрос на Astronomy.SE .
Лучшей демонстрацией того, что сигналы имеют интеллектуальное происхождение, является ясность сигнала (сила, ограниченная узкой полосой, т. е. спектральной шириной), если они являются несущими ( поляризованными или модулированными ) и могут содержать читаемые данные. Это, возможно, лучше объяснено SETI в их часто задаваемых вопросах, отвечая на вопрос Как узнать, что вы обнаружили разумный внеземной сигнал?
Основным признаком, отличающим сигналы, создаваемые передатчиком, от сигналов, производимых естественными процессами, является их спектральная ширина, т.е. сколько места они занимают на шкале радиоприемника? Насколько нам известно, любой сигнал шириной менее 300 Гц должен быть искусственно создан. Именно такие узкополосные сигналы и ищут все эксперименты SETI. Другие контрольные характеристики включают полностью поляризованный сигнал или наличие закодированной информации о сигнале.
Однако это всего лишь некоторые признаки того, что сигнал мог быть отправлен какой-то разумной цивилизацией, и сначала необходимо подтвердить, что источник сигнала исходит из-за пределов нашей Солнечной системы (или из диапазона частот и положения в пределах Солнечной системы, где мы не ожидал бы, что какой-либо из наших зондов глубокого космоса будет общаться). Это можно сделать, как уже упоминалось в истории об обнаружении первого пульсара, с внесолнечным сигналом, отслеживающим звездное время , и используя параллакс (триангуляцию) для определения расстояния до источника сигнала. А сила сигнала может указать нам направление, откуда он передается.
В идеале, конечно, сигнал должен быть декодирован, и мы обнаружим в нем какую-то интеллектуальную структуру еще до того, как сможем на самом деле понять его сообщение, например, использование метаданных в заголовках пакетов, которые предшествуют отправке фактических данных и описывают некоторые из них. его свойства (например, длина сообщения), использование маркеров BOF/EOF (начало файла/конец файла), использование больших простых чисел, которые могут использоваться для шифрования данных, и так далее. Любые такие структуры данных явно имеют разумное происхождение, и все, что нам нужно будет установить, это то, что они не передаются нами. Это включает в себя эхо радиосигналов прошлых передач, когда они возвращаются к нам от некоторых небожителей в нашем космическом соседстве.
Однако одной такой передачи с несколькими такими подписями может быть недостаточно, вы правы в своем вопросе, что многие из таких подписей могут быть приписаны случайности, случайной радиопередаче, которая имела естественное происхождение и каким-то образом сумела запутать нас заставляют поверить, что это может быть какая-то далекая цивилизация. Это тоже будет не в первый раз (LGM-1), поэтому мы будем искать определенную общую сложность либо в одном сообщении, либо во многих последовательных сообщениях. В какой-то момент мы сможем либо декодировать/расшифровать сообщение, его части, либо сделать вывод, что это не может быть случайным шумом, потому что энтропия Шеннона его полной сигнатурыслишком мал по сравнению с его общей сложностью (внутреннее повторение, т.е. его сжимаемость является хорошей мерой этого), и он просто должен быть сигналом-носителем данных.
Что касается Вау! сигнала , поскольку нам никогда не удавалось обнаружить какие-либо повторные передачи, а из одиночной передачи еще не было получено никакого другого смысла, кроме того, что это был необычайно узкополосный и сильный сигнал SNR , если бы мы могли получить больше данные, которые, очевидно, помогли бы определить его природу с большей уверенностью. На данный момент, однако, у нас нет убедительных доказательств, объясняющих это, и Джерри Р. Эхман, который обвел эту распечатку и написал «Вау! » рядом с ним лучше всего сказано:
«Я предпочитаю не делать обширных выводов из «полуобъемных» данных».
Марк Адлер