Если исследователи SETI когда-нибудь обнаружат разумную жизнь на других планетах, как они узнают, что сказать?
В июле прошлого года российский миллиардер Юрий Мильнер запустил кампанию под названием «Прорывные инициативы» — пожертвование в размере 100 миллионов долларов, которое будет выделено ученым, работающим над поиском внеземного разума (SETI). Это пожертвование не просто обеспечило столь необходимую легитимность области, которую с момента ее создания часто пытались воспринимать всерьез. Это также помогло решить одну из крупнейших проблем SETI, уступающую только фактическому обнаружению инопланетян: найти финансирование для продолжения поиска. Сканирование космоса в поисках разумной жизни обходится недешево, и предстоит проделать большую работу, чтобы подготовиться к первому контакту, который, как ожидают некоторые ученые, такие как Сет Шостак, директор некоммерческого института SETI в Калифорнии, произойдет в течение нашей жизни.
Пожертвование Милнера будет иметь большое значение для оплаты счетов, поскольку ученые SETI работают над тем, чтобы сделать этот контакт реальностью, однако есть некоторые проблемы SETI, которые не могут решить одни деньги. В этом смысле, возможно, наиболее насущной проблемой, с которой сталкиваются исследователи SETI, является выяснение не только того, что мы будем говорить, когда ET позвонит, но и, что более важно, как мы будем это говорить.
Астрономы и ученые SETI некоторое время размышляли над этой конкретной проблемой связи и пришли к нескольким идеям, некоторые из которых более диковинны, чем другие. Одно из самых ранних решений было предложено в начале 19 века австрийским астрономом Джозефом Иоганном фон Литтроу, который предложил вырыть огромные траншеи в пустыне Сахара, наполнить их водой, залить сверху керосином, а затем поджечь керосин, чтобы отправить огненные сообщения нашим соседям по планете.
План Виттроу так и не осуществился, но в течение примерно 150 лет это была лучшая идея в мире. Только в 1960 году появилось еще одно предложение по инопланетной коммуникации, которое продолжает формировать основанное им экзолингвистическое поле. Предложение приняло форму книги под названием Lincos: Разработка языка для космического общения, и ее публикация ознаменовала первый искусственный язык, созданный с единственной целью общения с внеземной жизнью.
Линкос, портфолио lingua cosmica, был детищем немецкого математика Ганса Фрейденталя. Родившийся в 1905 году, Фрейденталь начал свою академическую карьеру в качестве преподавателя в Амстердамском университете в 1930 году, должность, которую он занимал до нацистского вторжения в Нидерланды в 1940 году. Потеряв работу, Фрейденталь в течение нескольких лет своей работы держался в тени. В 1944 году его отправили в трудовой лагерь Хавельте, но через несколько месяцев ему удалось бежать в Амстердам, где он будет наблюдать за освобождением союзников в мае 1945 года. Вскоре после этого Фрейденталю предложили должность профессора геометрии в Утрехтском университете.
Ярый сторонник реформы образования в послевоенные годы, Фрейденталь яростно выступал против введения «Новой математики», строго основанной на логике методики преподавания, в учебную программу Нидерландов. Фрейденталь отдавал предпочтение педагогическим методам, которые связывали математические принципы с повседневной жизнью, в чем Новая математика потерпела сокрушительное поражение. Именно сочетание этих двух интересов — логики и прикладной математики — в конечном итоге дало Фрейденталю интеллектуальную пищу, необходимую для создания Lincos, языка, который использовал математику для передачи как универсальных истин, так и особенностей повседневной жизни на Земле.
Несмотря на свой статус важной вехи для сообщества SETI, Lincos никогда не привлекал особого внимания широкой общественности. Вероятно, это связано с тем, что текст в основном состоит из плотного технического жаргона и математических формул, которые почти непонятны непрофессиональному читателю.
«Это новаторская работа, — сказал Иван Дутил, астрофизик из Квебекского университета, — но книга Фрейденталя — самая скучная из всех, что я когда-либо читал. Таблицы логарифмов — это круто по сравнению с этим».
Во введении к Lincos Фрейденталь объявил, что его основная цель «состоит в том, чтобы разработать язык, который может быть понят человеком, не знакомым ни с одним из наших естественных языков или даже с их синтаксическими структурами… Сообщения, передаваемые с помощью этого языка не только математику, но и в принципе всю основную массу наших знаний».
С этой целью Фрейденталь разработал линкос как разговорный язык, а не письменный — он состоит из фонем, а не букв, и управляется фонетикой, а не орфографией. Сама речь состоит из немодулированных радиоволн различной длины и продолжительности, закодированных мешаниной символов, заимствованных из математики, естественных наук, символической логики и латыни. В своих различных комбинациях эти волны могут использоваться для передачи чего угодно — от базовых математических уравнений до объяснений абстрактных понятий, таких как смерть и любовь.
Самое первое сообщение, отправленное в Lincos, писал Фрейденталь, должно содержать цифры, которые знакомят получателя с математикой. Это будет состоять из коротких регулярных импульсов или «писков», количество импульсов, соответствующих определенной цифре — один писк для 1, два писка для 2 и так далее. Следующий шаг, — писал он, — было бы передать основные формулы, используя символы, такие как =, или >, чтобы продемонстрировать свойства человека обозначениях и математических знаний (например:….. &ГТ;…. чтобы показать, что 5 больше чем 4). Каждое последующее сообщение будет усложняться, переходя от цифр и базовых формул к сложным темам, таким как человеческое поведение.
Несмотря на строгую методологию и логическую согласованность, одним из основных критических замечаний Линкоса было то, что Фрейденталь не учел, что инопланетяне могут думать совсем не так, как мы, и в этом случае наша логика будет потеряна для них. Фрейденталь признает это ограничение, написав, что он должен «предположить, что человек, который должен получать мои сообщения, является человеком или, по крайней мере, похож на человека в отношении его психического состояния… я не должен знать, как общаться с человеком, который не выполняет эти требования».
По словам Дутила, это также, по-видимому, является общим мнением других ученых SETI. Некоторые утверждают, что если во Вселенной есть разумная жизнь, то, скорее всего, она действительно будет думать так же, как мы, или, по крайней мере, будет знакома с нашей математикой. Согласно этому ходу мыслей, если цивилизация способна создать приемник для нашего сообщения, это означает, что они способны понимать математику и науку, необходимые для создания такой машины. Еще один аргумент в пользу инопланетян-единомышленников был выдвинут известным ученым–когнитивистом Марвином Мински, который отметил в эссе, посвященном памяти Фрейденталя, что инопланетяне подвержены «тем же самым конечным ограничениям — ограничениям пространства, времени и материалов».
13 октября 1990 года Фрейденталь был найден школьниками на скамейке в Утрехте, поддавшись ограничению времени человечества во время своей ежедневной прогулки. Он умер, не закончив свою «космическую лингву» — текст Линкоса 1960 года должен был стать первым из двух томов, последний должен был включать средства для отправки сообщений на темы «Материи», «Жизни» и «Земли».
Нет никаких доказательств того, что Фрейденталь когда-либо начинал работу над этим вторым томом, но тот факт, что Lincos технически является незавершенной работой, не смог смягчить ее непреходящее наследие в сообществе SETI. В 1999 году Дутил и его коллега Стефан Дюма вдохнули новую жизнь в его математический язык, когда два астрофизика использовали Lincos в качестве отправной точки для серии сообщений, которые они отправили в космос с радиотелескопа в Украине. Известные как Сообщения Эваптории, эти передачи были третьими, которые когда-либо отправлялись потенциальным инопланетным цивилизациям, и первыми, которые были основаны на протоколах Lincos Фрейденталя.
«Линкос был отправной точкой нашего языка, и, насколько мне известно, не так много сообщений было отправлено с использованием этого подхода», — сказал Дюма. «Большинство сообщений, отправляемых звездам, представляют собой серию картинок, описывающих простые идеи, похожие на сообщение Аресибо в 1974 году».
В отличие от сообщения Аресибо, которое было первым сообщением, намеренно отправленным в космос с целью коммуникации, целью Дутила и Дюма было отправить энциклопедическое сообщение, содержащее как можно больше информации о жизни на Земле. Дуэт разработал простой алфавит символов, который позволил бы передавать максимальный объем информации во время ограниченного использования украинского радиолокационного передатчика. В соответствии с изречением Фрейденталя о том, что межзвездные послания должны начинаться с тем, которые предположительно были бы известны любому разуму во Вселенной, послание 1999 года началось с обучения получателя счету, прежде чем перейти к более сложным предметам, таким как физика и биология. Окончательное сообщение состояло из 23 страниц (одна страница была размером 127×127 пикселей) и было отправлено своим адресатам по три раза для обеспечения достаточной избыточности.
Важно отметить, что в сообщении также содержался официальный запрос на ответ.
Цели для сообщения эти сообщения были выбраны из длинного списка SETI потенциальных солнечных систем, которые могли бы содержать разумную жизнь. Кандидаты, все на расстоянии от 50 до 70 световых лет, были выбраны на основе ряда критериев, таких как возраст звезды и ее положение в галактике. Можно ожидать, что первое сообщение прибудет на свой космический адрес (hip4872 в Кассиопее) примерно в 2035 году.
Страница 1 Послания из Эваптории 1999 года (Иван Дутил и Стефан Дюма)
В последние годы сообщество SETI усовершенствовало Lincos для разработки более продвинутых вариантов межзвездной связи. Например, язык Cosmicos был разработан Полом Фитцем из Массачусетского технологического института в качестве компьютерной программы, которую инопланетяне могли запускать после получения сообщения. Затем есть космическая лингва второго поколения, разработанная голландским математиком Александром Оллонгреном (описанная Дутилем как «единственный человек, овладевший Фрейденталем»), которая в значительной степени опирается на конструктивную логику при составлении сообщения.
В то время как в сообществе SETI еще не существует стандартного языка межзвездной связи, CosmicOS и второе поколение Lincos аккуратно инкапсулируют два конца спектра: на одном конце находится CosmicOS, который способен передавать больше информации, но в результате также имеет больше логистических проблем; на другом — новая версия Lincos с меньшим пакетом данных и более ограниченным объемом информации, которую можно отправить.
Тем не менее, согласно Дантилю и Дюма, эти два разных подхода к космическим коммуникациям не обязательно должны быть взаимоисключающими. Фактически, они рассматривают их как два потенциальных шага в гораздо более масштабной программе, где межзвездное общение начинается с более простого приветствия на одном языке, а затем переходит к отправке все более сложных сообщений на другом. Тем не менее, независимо от пакета, дуэт соглашается с тем, что любые сообщения, отправленные или полученные внеземными цивилизациями, будут прочно укоренены в математике.
«Создание любого языка для общения с инопланетной цивилизацией очень сложно, потому что вам нужно нечто, называемое метаязыком, чтобы создать мост между искусственным языком и языком пришельцев», — сказал Дюма. «Метаязык по преимуществу является математикой, потому что он является основой науки, и любая цивилизация, создавшая устройство для прослушивания радиоволн, знает науку».
По словам Дутила и Дюма, некоторые более поздние языки, разработанные для межзвездной коммуникации, включили в сообщение больше художественных элементов, таких как музыка, но по своей сути большинство из них все еще используют Lincos в качестве отправной точки, по крайней мере частично.
Независимо от того, будет ли Lincos полностью заброшен в будущем или продолжит оставаться источником вдохновения для наших космических посланий, том Фрейденталя всегда будут помнить среди ученых SETI как руководство по объединению видов, разделенных световыми годами, видов, у которых, по всей вероятности, будет мало общего, кроме математики. Это была попытка голландского математика сделать инопланетянина знакомым, передав самые глубокие человеческие эмоции в математических уравнениях.
Действительно, как быстро заметил Дюма, во многих отношениях Линкос был написан больше для землян, чем для инопланетян.
«Создание межзвездного языка для общения с инопланетной цивилизацией интересно, но в конечном итоге не очень практично, поскольку общение будет происходить в течение десятилетий», — сказал Дюма. «Упражнение по созданию сообщения приносит нам больше пользы, чем инопланетянину, потому что оно показывает, как мы хотим изобразить себя. Что мы хотим дать ET — правду или красивый образ? Будет ли послание содержать нашу историю войны, голода и экологической катастрофы или только приятные вещи? В конечном счете, межзвездное послание — это отражение человечества для самого себя».
https://www.theatlantic.com/science/archive/2016/04/math-language-extraterrestrials/477051/
Загрузка...
