地球外に知的生命体が存在することを発見したとき、私たちが最初に尋ねる可能性が最も高い質問は、「どのように通信できるのか?」ということです。 1974 年のアレシボ メッセージの 50 周年に近づくにつれて、地球外知性体が理解できるメッセージを送信しようとする人類初の試みであるこの問題は、これまで以上に緊急に感じられます。リモートセンシング技術の進歩により、私たちの銀河系の星の大多数が惑星をホストし、これらの太陽系外惑星の多くが表面に液体の水をホストできるように見えることが明らかになりました。これは、私たちが知っている生命の前提条件です。これらの数十億の惑星の少なくとも 1 つが知的生命体を生み出した可能性は十分に高く、「こんにちは」の言い方を考えるのに時間がかかります。
3 月初旬、NASA のジェット推進研究所のジョナサン ジャンが率いる国際研究チームは、プレプリント サーバー arXiv.org に、地球外の受信者を対象としたメッセージの新しいデザインを詳述した論文を投稿しました。 「Beacon in the Galaxy」と呼ばれる 13 ページの書簡は、数学、化学、生物学への基本的な導入を意図しており、アレシボのメッセージの設計や地球外生命体と接触しようとする過去の試みに大きく依存しています。研究者たちは、メッセージを放送するのに最適な時期の詳細な計画を含め、有望な目的地として、銀河の中心近くにある密集した星の輪を提案しました。重要なことに、送信には新たに設計された返信アドレスも含まれており、エイリアンのリスナーが銀河内の私たちの位置を特定するのに役立ちます。これにより、うまくいけば、星間会話を開始できるようになります.
「このデザインの動機は、私たちの社会と人類についての情報を最小限のメッセージで最大限に伝えることでした」と Jiang 氏は言います。 「デジタル技術の進歩により、1974 年の [アレシボ メッセージ] よりもはるかに優れたものを実現できます。」
メッセージの基本
すべての星間メッセージは、何を言うべきか、どのように言うかという 2 つの基本的な質問に対処する必要があります。これまで人間が宇宙に発信してきたほとんどすべてのメッセージは、科学と数学の基本的なレッスンで共通の基盤を確立することから始まります。この 2 つのトピックは、おそらく私たち自身と地球外生命体の両方にとってなじみ深いものです。私たちの惑星以外の文明が電波望遠鏡を構築して私たちのメッセージを受信できるとしたら、おそらく物理学についてある程度知っているでしょう。はるかに厄介な問題は、これらの概念をコミュニケにどのようにエンコードするかです。明らかな理由から、人間の言語は問題外ですが、私たちの数字システムも同様です。数字の概念はほぼ普遍的ですが、数字として表現する方法は完全に恣意的です。これが、「Beacon in the Galaxy」を含む多くの試みが、バイナリ コードを使用してピクセル化された画像を作成する方法であるビットマップとして文字をデザインすることを選択する理由です。
星間通信のビットマップ設計哲学は、アレシボ メッセージにまでさかのぼります。これは論理的なアプローチです。バイナリのオン/オフ、存在/不在の性質は、あらゆる知的種によって認識されるようです。しかし、この戦略には欠点がないわけではありません。地球外知的生命体探査 (SETI) の先駆者であるフランク ドレイクは、アレシボ メッセージのプロトタイプを設計したとき、数人のノーベル賞受賞者を含む何人かの同僚にバイナリ メッセージを郵送しました。誰もその内容を理解できず、バイナリがビットマップであることを理解したのは 1 人だけでした。最も賢い人間の何人かがメッセージをエンコードするこの形式を理解するのに苦労している場合、地球外生命体がそれ以上うまくいくとは思えません.さらに、宇宙人がメッセージを受信した場合に、メッセージに含まれる画像を見ることができるかどうかさえ明らかではありません。
「重要なアイデアの 1 つは、ビジョンが地球上で何度も独自に進化してきたため、宇宙人も視覚を持つようになるということです」他の生命体と交信。 「しかし、それは大きな「もし」であり、彼らが見ることができたとしても、私たちが物を表現する方法には非常に多くの文化が埋め込まれています.それは写真を除外すべきだということですか？絶対違う。これは、私たちの表現が理解できるものになるだろうと素朴に仮定すべきではないことを意味します。」
2017 年、Vakoch と彼の同僚は、以来初めて科学情報を伝える星間メッセージを送信しました 2003年近くの星へ。これもバイナリでコード化されていましたが、メッセージを運ぶ電波を参照することで、時間と電波の概念を探求するメッセージ デザインのビットマップを避けました。 Jiang と彼の同僚は別の道を選びました。彼らの設計の多くは、クリミア地域のエフパトリアラジオ望遠鏡から放送された 2003 年のコズミック コールに基づいています。このメッセージは、物理学者の Yvan Dutil と Stéphane Dumas によって作成されたカスタム ビットマップ「アルファベット」を特徴としており、送信エラーに対して堅牢になるように設計された原始エイリアン言語です。
メッセージを人為的なものとしてマークするために素数を最初に送信した後、ジャンのメッセージは同じエイリアンのアルファベットを使用して、基数 10 の数字システムと基本的な数学を紹介します。この基礎が整った状態で、メッセージは水素原子のスピン反転遷移を使用して、時間の概念を説明し、送信が地球からいつ送信されたかを示し、周期表から共通元素を紹介し、DNA の構造と化学を明らかにします。 .最後のページはおそらく地球外生物にとって最も興味深いものですが、受信者が人間と同じようにオブジェクトを表していると想定しているため、理解される可能性が最も低くなります.これらのページには、男性と女性の人間のスケッチ、地球の表面の地図、太陽系の図、地球外生命体がメッセージに応答するために使用する無線周波数、および参照されている銀河内の太陽系の座標が含まれています。球状星団の位置 — 銀河のどこにいても地球外生命体によく知られている可能性が高い、何千もの星の安定した密集したグループ.
「私たちは 50 を超える球状星団の位置を知っています クラスター」と Jiang 氏は言います。 「高度な文明があれば、彼らが天体物理学を知っていれば、球状星団の位置も知っているので、これを座標として使用して太陽系の位置を特定できるはずです。」
送信するかどうか
Jiang と彼の同僚は、北カリフォルニアの Allen Telescope Array または中国の 500 メートル開口球状電波望遠鏡 (FAST) のいずれかからメッセージを送信することを提案しています。プエルトリコのアレシボ望遠鏡が最近破壊されて以来、これら 2 つの電波望遠鏡は、SETI の研究者を積極的に勧誘している世界で唯一のものです。しかし、現時点では、どちらの望遠鏡も宇宙の音を聞くことしかできず、話しかけることはできません。 Jiang は、メッセージを送信するために必要な機器をいずれかの望遠鏡に装備することは簡単ではないことを認めています。しかし、それは可能であり、彼と彼の共著者は、それを実現するために FAST の研究者と協力する方法について話し合っていると彼は言います.*
Jiang と彼の同僚がメッセージを送信する機会を得た場合、3 月または 10 月に送信するのが最善であると計算されました。このとき、地球は太陽と天の川の中心にあるそのターゲットの間で 90 度の角度になります。仕方。これにより、主星のバックグラウンド ノイズでミッションが失われない可能性が最大になります。しかし、もっと深い問題は、そもそもメッセージを送るべきかどうかということです.
地球外生命体にメッセージを送ることは、広いSETIコミュニティで常に物議を醸す立場を占めてきました. 「積極的なSETI」を中傷する人々にとって、この慣行は良くても時間の無駄であり、最悪の場合、実存的に危険な賭けです.何十億ものターゲットから選択できますが、メッセージを適切なタイミングで適切な惑星に送信できる可能性は非常に低いです。さらに、誰が聞いているのかわかりません。二足歩行のヒト族の餌で生活する外来種に住所を与えたらどうなるでしょうか?
「私は大群の侵略を恐れて生きていませんが、他の人々はそうしています。私が彼らの恐怖を共有していないからといって、彼らの懸念が無意味になるわけではありません」と、ボーリング グリーン州立大学の英語准教授であり、星間メッセージのデザインに関連する言語的および文化的問題の専門家であるシェリ ウェルズ ジェンセンは言います。 「何を送信するか、または送信する必要があるかどうかについて世界的なコンセンサスを達成するのが難しいからといって、送信すべきではないということにはなりません。これと闘い、できるだけ多くの人を巻き込むことが私たちの責任です。」
落とし穴があるにもかかわらず、積極的な SETI の潜在的な見返りはリスクをはるかに上回ると多くの人が主張しています。ファースト コンタクトは人類の歴史の中で最も重要な機会の 1 つであり、誰かが私たちに電話をかけてくれるのをただ待っていれば、それは決して起こらないかもしれない、という議論が続いています。悪意のある宇宙人による全滅のリスクについては、私たちはずっと前にカバーを吹き飛ばしました.地球に移動できる地球外生命体は、大気の化学的特徴や、過去 1 世紀にわたってラジオ、テレビ、レーダー システムから漏れてきた電磁放射から、生命の証拠を検出する以上の能力を備えています。 「これは、このメッセージを送ることについての議論に参加するよう、地球上のすべての人々への招待状です」と Jiang 氏は言います。 「この論文を公開することで、人々がこれについて考えるようになることを願っています。」
*編集者注 (2022 年 4 月 11 日):この文は、新しい論文の著者が FAST 望遠鏡を使用する方法について話し合っているが、そこの研究者と直接接触していないことを示すために、投稿後に編集されました。 .
「長距離電話」というタイトルのこの記事のバージョンは、2022 年 6 月号に掲載するために改作されました サイエンティフィック アメリカン。
