ВНЕЗЕМНЫЕ ЦИВИЛИЗАЦИИ И МУРАВЬИ
Часто приходится слышать, что Интернет – большая помойная яма, куда сваливают любую информацию, чаще недостоверную, чем правильную. В большинстве случаев речь идет об информации, спорах и недоразумениях политического толка, о бытовых проблемах, вообще не поддающихся определению, что правильно, что неверно и в чем заключается истина. Несколько иная ситуация в научном и научно-популярном сегментах всемирной паутины. Здесь меньше научного вздора, хотя и тут, конечно, довольно трудно (особенно неискушенному пользователю) разобраться, на каких сайтах, в каких интернет-изданиях можно найти верную информацию о последних достижениях науки и техники. На страницах «Млечного Пути» уже шла речь о таких достойных упоминания научно-популярных изданиях, как, например, российские сайты «Элементы» и «Детали мира». Сегодня я представляю читателям научно-популярный портал «Популярная механика» – официальный сайт одноименного бумажного издания.
https://www.popmech.ru/
Здесь всегда можно найти новости науки и техники, изложенные достаточно простым, понятным, но, в то же время, и вполне точным языком. Есть в «Популярной механике» и большие материалы о научных и технических проблемах – с историей вопроса, разбором разных точек зрения, с изложением мнений известных ученых. Если журнал публикует переводы, дайджесты или изложения материалов, опубликованных на других порталах и сайтах, то всегда можно найти ссылки на первоисточники.
Вот два примера: статья журналиста Алексея Левина о проекте SETI – поиске внеземных цивилизаций – и новостной материал «из жизни муравьев».
***
Алексей Левин
Чем занимается проект SЕТI
https://www.popmech.ru/science/10864-b-poiskakh-bratev-po-razumu-inoplanetyane/
18 апреля 1960 года журнал Time оповестил читателей, что молодой сотрудник Национальной радиоастрономической обсерватории Фрэнк Дрейк впервые в истории пытается установить односторонний контакт с носителями внеземного разума. В качестве таковых он избрал гипотетических обитателей столь же гипотетических планетных систем звезд Тау Кита и Эпсилон Эридана, расположенных в 12 и 10,5 световых годах от Солнца. Дрейк прослушивал (в буквальном смысле – с помощью динамика) радиоволны, записанные в узкой полосе частот вблизи 1,420 ГГц 85-футовым радиотелескопом, направленным на эти светила. За исключением единственной ложной тревоги из-за радиопомех от земного военного источника, Дрейк в течение четырех месяцев слышал исключительно статические шумы. В августе он пришел к выводу о бессмысленности дальнейших попыток и переключился на изучение (на том же оборудовании) магнитного расщепления спектральных линий космического водорода, известного как эффект Зеемана. Так закончился проект «Озма», названный по имени принцессы страны Оз из замечательной сказки Фрэнка Баума. И начался SETI (Search for Extraterresrial Intelligence).
Радио или свет?
Дрейк начал готовить свой эксперимент ранней весной 1959 года. Частоту приема 1,420 ГГц он выбрал не случайно – на ней излучает рассеянный между галактиками атомарный водород, самый распространенный во Вселенной элемент. Радиоволны с такой частотой рождаются при переходе невозбужденного (то есть находящегося на нижнем орбитальном уровне) электрона из состояния, когда его спин параллелен ядерному спину, в состояние с меньшей энергией, когда спины противоположны. При этом излучается фотон с энергией 5,9х эВ, которая соответствует избранной Дрейком частоте (или длине волны 21,1 см). Не надеясь получить денег на одно лишь прослушивание межзвездных сигналов, Дрейк дополнительно обосновал свой проект исследованием зеемановского эффекта. Интересно, что уникальный ресивер Дрейка обошелся всего в $2000, поскольку электронная фирма Microwave Associates бесплатно предоставила ему новейший параметрический усилитель, в то время один из лучших в мире.
На 1959 год приходится еще одно родоначальное событие истории SETI. В сентябре профессора Корнеллского университета Джузеппе Коккони и Филип Моррисон опубликовали в Nature короткую заметку, где предложили такую же стратегию космических коммуникаций, как и Дрейк. Они тоже сочли весьма вероятным, что внеземные цивилизации выходят на связь на волне 21,1 см и поэтому рекомендовали искать братьев по разуму в полосе 1,420 ГГц ±300 КГц, охватывающей доплеровские сдвиги частоты, обусловленные движением источников сигналов относительно Земли со скоростями не более 100 км/с. Эта заметка стала первой научной публикацией, посвященной проблеме SETI.
Через полтора года в Nature появилась еще одна программная статья о космических коммуникациях, подписанная Робертом Шварцем и Чарльзом Таунсом, будущим нобелевским лауреатом. Авторы первыми предложили использовать «оптические мазеры» (иначе говоря, лазеры – этот термин еще не был общепринятым). К этой работе восходит стратегия поисков космических сигналов, переносимых короткими вспышками инфракрасного или же видимого света, которую сейчас называют OSETI (Optical SETI). В том же 1961 году в Национальной радиоастрономической обсерватории состоялась первая конференция по контактам c внеземными цивилизациями. Дрейк представил там свою знаменитую формулу оценки количества потенциальных космических контактов в нашей Галактике.
Космические маяки
Как поступит технологически продвинутая цивилизация, чтобы снизить стоимость общения с космическими соседями? Ведь непрерывная трансляция сигналов на одной или нескольких узких полосах радиочастот – дело очень дорогое и не слишком перспективное. Поэтому традиционный поиск сообщений на волне излучения межгалактического водорода и даже в целом водном окне вряд ли будет успешным. Гораздо выгодней посылать короткие сигналы в широком диапазоне частот порядка 10 гигагерц. Такие частоты можно генерировать с помощью нелинейных передатчиков с компактными антеннами, которые неизмеримо дешевле линейных систем для узкополосного вещания. Да и шансы быть услышанными в этом случае больше, поскольку частоты наиболее сильных внутригалактических радиошумов много ниже.
«Эти соображения и лежат в основе нашей идеи космических радиомаяков, отправляющих сигналы за тысячи световых лет, – говорит профессор астрофизики Калифорнийского университета в Ирвайне (а по совместительству известный писатель-фантаст) Грегори Бенфорд, разработавший эту концепцию вместе со своим братом-близнецом Джеймсом, радиофизиком, и племянником Домиником, сотрудником NASA. – Допустим, что такие маяки существуют и их можно поймать земными приборами. Встает вопрос, как их искать и как отличить такие сигналы от радиовсплесков, обусловленных природными процессами. Для этого необходим постоянный мониторинг и северного, и южного небосвода, а также спектральный анализ каждого подозрительного радиовсплеска. Это слишком экзотическая задача для профессиональных радиотелескопов, работающих в рамках астрономических и астрофизических исследовательских программ. Однако в мире уже есть сотни любительских радиотелескопов, и их количество быстро растет. Любую из этих установок можно оснастить электроникой для анализа нестандартных радиоимпульсов. А если любительские радиотелескопы объединить во всемирную сеть для поиска радиомаяков, что-нибудь путное может и получиться. В конце концов, именно астрономы-любители открыли большинство новых комет и переменных звезд. Так почему бы владельцам частных радиотелескопов не последовать их примеру?»
Сенаторы против NASA
Проект «Озма» долго был единственным практическим предприятием по установлению космической связи. Лишь в 1973 году сотрудники обсерватории Университета штата Огайо приступили к аналогичному прослушиванию космоса на частоте 1,420 ГГц с помощью гигантского стационарного радиотескопа Big Ear. Исследования, продолжавшиеся до 1995 года, открытий не принесли, хотя однажды породили сенсацию. 15 августа 1977 года телескоп зарегистрировал краткий (всего 72 с), но мощный радиовсплеск вроде бы космического происхождения. Астроном Джерри Эман, через несколько дней заметивший его на компьютерной распечатке, в восторге написал на полях: «Wow!» Это событие фигурирует в истории SETI как Wow! signal. Оно оказалось единственным в своем роде, а его природа до сих пор вызывает споры – энтузиасты считают его делом рук внеземной цивилизации.
В начале 1970-х космическими контактами заинтересовалось NASA. Был разработан проект «Циклоп», предусматривающий создание интегрированной сети из 1000−1500 небольших радиотелескопов для охоты за космическими сигналами, отправленными с расстояний менее 1000 световых лет от Земли. Программа осталась на бумаге, но способствовала консолидации специалистов, заинтересованных этой проблемой. Инициаторы проекта отметили, что помимо водородной частоты 1,420 ГГц имеется еще одна маркированная частота – 1,662 ГГц, соответствующая излучению рассеянных в космосе гидроксилов OH. К тому же они рекомендовали не ограничиваться поиском лишь на этих частотах или в ограниченном ими участке радиоспектра (так называемой водной дыре – water
