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Ignorance:How It Drives Science、新しいポッドキャスト

科学とは、学校で教えられた事実で構築された大規模な構造ではありません。少なくとも科学者にはそうではありません。科学者が興味を持っているのは、彼らが知らないこと、解明されていないことです。そして、それはたくさんあります。このポッドキャストでは、科学者が知らないこと、質問を思いつく方法、ある質問が他の質問よりも重要である理由、質問に答えるとどうなるかについて話す機会を科学者に提供します。ヒント:通常、より多くの質問が寄せられます。

最初のエピソードでは、Search for Extraterrestrial Intelligence の元ディレクターである天文学者のジル ターターが、SETI の歴史、それに影響を与えたアイデアと技術、そして天文学者が「ゲーム」について途中で学んだことを紹介します。 -チェンジャー」は、そこに誰かまたは何かがいるという前提を高めます.

ですから、素朴な事実は忘れて、私たちと一緒に、科学を動かす疑問、パズル、ミステリーについて聞きましょう。私たちのポッドキャストでは、無知であることはまさに至福です。

ポッドキャストの全編はこちらでお聴きください。

部分的な書き起こし:

どのようにしてこの質問にたどり着きましたか?これまでずっと情熱を注いできたことだと思いましたか?

「私たちは一人ですか?」というこの質問の重要性にとても感銘を受けました。人類は歴史を通じてそれを求めてきました。また、適切なスキルを備えた適切なタイミングで適切な場所にいることに驚きました。おそらく、それに答えるために何かをすることができると思いました.

あなたとこの地球上の人々は、何が人工的で何が自然であるかについて、思い込みがあります。その仮定の予想は何ですか?

私たちは、現在理解している物理学と技術にとらわれています。そして、他のテクノロジーが存在する可能性があるという事実に注意する必要があります。私たちが現在理解しているよりも多くの物理学があるかもしれません。しかし、信号の放出に関して自然ができることを見ると、電磁スペクトル全体での事実を見ることができます。それが私たちが探している信号である場合、それが私たちが探しているべきものである場合、電磁スペクトルが得られます.また、ラジオでは、惑星のちりやガス、分子雲などの自然発生源からの放射を調べると、自然が信号のエネルギーをさまざまな周波数に分散させていることがわかります。

したがって、原子または分子の集合体からの実際の放出であっても、その放出が非常に特殊な周波数である可能性があるとしても、原子または分子が励起または脱励起されるエネルギー準位を示している可能性があります。絶対に正確な頻度。しかし、検出可能な信号を生成するのに十分な放射を得るには多くの原子と分子が必要であり、それらの原子と分子は互いに相対的に移動するため、その正確なトーンはさまざまな周波数に広がります。自然はブロードバンドで、多くの周波数をカバーしています。私たちのエンジニアリングと研究所は、ラジオ ダイヤルの 1 つのチャネルだけで、単調な周波数を生成できます。

したがって、無線の周波数圧縮は、人工信号と天体物理信号を区別するものです。そして光学では、それは時間圧縮です。そのため、私たちはわずか 1 ナノ秒または 100 万分の 1 秒、場合によっては 1000 分の 1 秒を占める明るいバースト光または赤外線放射を探しています。つまり、これらの明るい閃光は、私たちの研究室でレーザーを使って作成できるものですが、自然にはできません。自然界では一定量の原子または分子が空間に閉じ込められている必要があり、その体積を光が移動する時間は、それらが時間内に分散していることを意味します。したがって、これらの本当に正確なパルスを作成することはできません。

それが私たちの仕事です。電波望遠鏡や光学望遠鏡から電圧を取り出し、コンピュータに周波数圧縮または時間圧縮を示す特定のパターンを見つけてもらいます。それが私たちが何十年もやってきたことです。

ニューラル ネットワークと機械学習を使用すると、非常にエキサイティングなことになります。大量のノイズを使用してマシンをトレーニングできます。わかった?そして、マシンに「わかりました。これらのデータを見てください。騒音以外に何かありますか?」そのため、現在、周波数圧縮、人工信号の時間圧縮の定義から、訓練されたニューラル ネットワークに「ここにはノイズ以外の何かがあるのか​​?」と尋ねることへと分岐できるようになり始めたところです。

つまり、それは制約ですか?今日のコンピュータ?

はい。それは、すべての電磁スペクトルをどれだけ速く見ることができるかを制限します.ですから、私たちは干し草の山から針を探していると言いたいのです。この場合、干し草の山は 9 次元です。つまり、3 つの空間次元、時間次元、周波数、分極、変調などです。そして、私が作成したので、それらをいくつか作成する場合、包括的なものにするためにそれらの各次元のどれだけを検索する必要があるかについての合理的な推測だと思います.次に、「では、50 年と 60 年にわたって、その 9 次元のボリュームのどれだけを検索しましたか?」と尋ねます。答えは、その 9 次元のボリュームを使用して、「オーケー、これはボリュームで、地球のすべての海のボリュームに等しく設定するつもりですよね?」と言う場合です。ということで、探してみたいと思います。地球のすべての海。たぶん、海に魚はいますか?私の実験では、12 オンスのグラスを海に浸し、その 12 オンスのグラスに何が入っているかを調べます。

これは、12 オンスのグラスと、すべての海を探索するために必要な量を比較した、かなり良い例です。そして、ガラスには何もありませんか?ええと、その実験を行った後、海に魚がいないと決めることはないと思います.調べなければならないことはまだまだたくさんあります。コンピューターの性能が向上し、高速になっているためです。また、私たちが使用するさまざまな望遠鏡の電子機器により、一度により多くの帯域幅を監視できるようになっているためです。 Drink from はより広く、より大きくなり、毎年より多くの情報を得ることができます。

では、ほとんどが数字ゲームですか?

電磁信号を探すという点では、これは数字のゲームですが、正確に間違ったものを探すという点で、私たちは非常に優れた仕事をしている可能性があることを認めなければなりません.何が他人の技術の証拠になるかはわかりません。そこで私は、私がテクノ シグネチャーと呼ぶ用語を使い始め、それをバイオシグネチャーの検索と対比させました。これは、宇宙生物学者が地球外生命体の証拠として待ち望んでいるものです。そして、テクノシグネチャーは、電磁信号以外のより広い範囲の概念になる可能性があります.

たとえば、ある日ニューヨークに現れたので、多くの人が知っているTRAPPIST-1系の惑星を見ることができるように、地上または宇宙に十分な大きさの望遠鏡を最終的に構築したとします。回 折り目の上にフルカラーで、小さくて小さな赤い星を周回する地球サイズの 7 つの惑星がどのようなものか、アーティストがどのように見えるかについてのアーティストのコンセプトです。

私たちはそれらを見たことはありませんが、いつか星の周りの暗い惑星を撮影し、それらがどのように見えるかを示すのに十分な能力を持つ望遠鏡を手に入れるでしょう.まあ、それらはすべて星からの距離が異なります。つまり、それらはすべて異なる平衡温度にあるはずですよね?さて、ようやくこの仕事ができるようになったとき、それらがすべて同じ温度だったらどうなるでしょうか?それらがすべて同じように見える場合はどうなりますか?自然はそうしません。しかし、惑星規模でのエンジニアリング能力を備えた高度なテクノロジーによって、実際には、そこに住む人のためにこれらの世界を変えた可能性がありますよね?したがって、星の周りにさまざまな距離で 7 つの地球があるのを見たら、肌を引っ掻いて、「一体どうしてこうなったの?」と言うかもしれません。右?そして、誰かのエンジニアリングについて考え始めるかもしれません。あなたが想像できる他の多くのこと。

他人の技術の証拠を探しに行くとき、彼らは私たちの近くにいる必要がありますよね?デバイスの感度によって制限されているためです。しかし、それは空間的に近いだけでなく、時間的にも近いのです。私たちは100億歳の銀河に住んでいます。では、別の技術社会が空間的に私たちに十分近いだけでなく、時間的に重なり合っている可能性はどのくらいあるのでしょうか?テクノロジーが非常に長く続かない限り、それは起こりません。それが、私がこのプロジェクトに取り組み、このプロジェクトについて人々と話すことをとても嬉しく思っている理由の 1 つです。長い未来ですよね?

テクノロジーが平均して長寿命でない限り、私たちは成功しません。成功すれば、それは長い未来を持てるということです。それが、このプロジェクトに取り組むモチベーションの1つになっていると思います。私たちにできること、私たちが試みていることは他にもたくさんありますが、それは、うーん(肯定的)、おそらく未来はそれほど長くないことを示しています.しかし、これは信じられないほどの動機になる可能性があります。私たちがいる思春期の技術段階を他の誰かがやり遂げたのなら、他の誰かがそれをやり遂げたのなら、私たちもそれを行う方法を理解することができます.

Stuart Firestein は、コロンビア大学生物科学部の神経科学教授です。彼はアメリカ科学振興協会のフェローであり、グッゲンハイム フェローであり、アルフレッド P. スローン財団の顧問を務めています。

Leslie Vosshall は HHMI 調査員であり、ロックフェラー大学の神経遺伝学および行動学のロビン ケマーズ ノイスタイン教授です。彼女はまた、ロックフェラー大学のカブリ神経システム研究所の所長でもあります。

リード画像:rudall30 / Shutterstock


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