Международная группа исследователей из Аризонского государственного университета (ASU) представила научную работу, в которой предлагает расширить методы поиска внеземных цивилизаций за пределы традиционных антропоцентричных моделей. По мнению авторов, текущие подходы к поиску техносигнатур — признаков технологической деятельности за пределами Земли — могут быть слишком ограничены представлением о том, что инопланетные цивилизации будут использовать знакомые человеку сигналы, например радиопередачи.
Что ищут проекты SETI и METI
С 1960-х годов научное сообщество осуществляет проекты в рамках поиска внеземного интеллекта (SETI) и посылки сообщений внеземному интеллекту (METI). Главная цель этих программ — найти признаки разумной жизни за пределами Земли, будь то в форме радиосигналов, лазерных импульсов или других возможных способов обмена информацией. Традиционные поиски в основном ориентированы на радио- и оптические сигналы, которые человечество само использовало в собственной истории развития технологии коммуникаций.
До сих пор окончательных свидетельств существования внеземных цивилизаций через такие сигналы не получено. Основные программы, такие как «Breakthrough Listen», не смогли обнаружить уверенных техносигнатур, несмотря на многолетние наблюдения. Это может быть признаком того, что имеющийся перечень искомых сигналов слишком узок.
Ограничения антропоцентричного подхода
Авторы новой работы отмечают, что привычные людям способы коммуникации отражают особенности человеческой эволюции и технологий, но не обязательно будут характерны для других форм жизни. За прошедшие десятилетия человечество само перешло от широкого использования радиосигналов к более локальным способам передачи информации, таким как оптоволоконные сети и спутниковые каналы, что делает радиосигналы менее эффективным признаком технологической активности. Таким образом, ориентир на именно такие сигналы может ограничивать спектр возможных форм техносигнатур.
Учёные подчёркивают, что коммуникация является фундаментальной характеристикой живых систем, и поэтому исследование более общего спектра сигналов, которые могли бы быть связаны с жизнью и коммуникацией, расширит возможности обнаружения.
Модель по образцу светлячков
В качестве альтернативного подхода команда исследователей предложила использовать парадигмы коммуникации, наблюдаемые у живых организмов на Земле, например у светлячков. Светлячки формируют специфические последовательности вспышек света, которые развивались эволюционно для обеспечения узнаваемости среди других фоновых визуальных сигналов окружающей среды. Такие последовательности позволяют различать виды и минимизировать ошибки восприятия в биологическом контексте.
Учёные адаптировали эту модель для анализа потенциальных внеземных сигналов:
- они смоделировали эволюцию последовательностей импульсов, которые могли бы возникнуть в результате естественного отбора и оптимизации на уровне «энергия/узнаваемость»;
- затем эти синтезированные сигналы были наложены на фон данных от пульсаров — объектов с очень упорядоченными, регулярными импульсами, которые распространены по галактике и часто используются в астрономии как фоновые ориентиры.
Пульсары были выбраны в качестве «фонового шума» для анализа, поскольку они производят регулярные, легко измеряемые сигналы, что делает их удобными для сравнения с возможными искусственными сигналами. Исторически первые пульсары после открытия в 1967 году даже рассматривались как потенциальные техносигнатуры, пока не было установлено их естественное происхождение.
Выводы моделирования
Результаты предложенной модели показали следующее:
- большинство из смоделированных естественных фоновых сигналов (пульсары) имеют гораздо более высокие энергетические затраты, чем оптимизированные искусственные сигналы на основе «светлячковых» последовательностей;
- искусственные сигналы, адаптированные с учётом минимального расхода энергии и максимальной отличимости от фона, демонстрировали структуры, которые могли бы быть распознаны как продукт целенаправленного отбора, то есть потенциально как техносигнатуры.
Авторы заключают, что сигналы внеземного происхождения не обязательно должны быть сложными или иметь «смысловую» структуру, чтобы быть обнаруженными: уже структурная особенность последовательности импульсов, возникающая в результате эволюционного отбора, может служить индикатором присутствия жизни.
Значение нового подхода для SETI
Результаты исследования подчёркивают, что расширение спектра возможных сигнатур связи может повысить шансы обнаружения внеземных цивилизаций. Это включает:
- признание того, что формы коммуникации других форм жизни могут отличаться от человеческих;
- применение биологических моделей коммуникации, которые отражают общие принципы узнаваемости сигналов в фоне среды;
- разработку аналитических методов, способных выявлять структуры, характерные не столько по содержанию, сколько по паттерну и регулярности, которые могут свидетельствовать о целенаправленной передаче информации.
Авторы также указывают на необходимость междисциплинарного взаимодействия между SETI и биологией коммуникаций, поскольку последние десятилетия дали значительный прогресс в понимании механизмов обмена информацией между живыми организмами на Земле, который ещё не был широко использован в астрофизике.
Текущее состояние поиска и перспективы
Современные усилия по поиску внеземных цивилизаций продолжают расширяться в направлении новых типов техносигнатур. Помимо поисков радиосигналов и лазеров, учёные рассматривают возможность обнаружения нейтринных, гравитационных, инфракрасных и других аномальных сигналов, которые могли бы быть связаны с технологической деятельностью.
Исследование, вдохновлённое примерами коммуникации из биологии, предлагается в качестве практического шага к тому, чтобы сделать поиски более «эмпирически обоснованными» — то есть не полагаться исключительно на абстрактные или гипотетические сигналы, а использовать модели, основанные на реально наблюдаемом поведении живых систем на Земле.
Заключение
Предложенный подход не гарантирует немедленного обнаружения внеземных цивилизаций, но он служит теоретическим основанием для расширения спектра возможных техносигнатур и методов поиска. Он подчеркивает, что нельзя ограничиваться исключительно человеческими моделями коммуникации, если мы стремимся найти жизнь и разум вне Земли. В долгосрочной перспективе интеграция биологических моделей коммуникации и астрономических данных может сделать SETI более гибким и адаптивным инструментом для будущих исследований Вселенной.
Источники:
Статья создана по материалам https://www.universetoday.com/articles/could-advanced-civilizations-communicate-like-fireflies
