Se parece que você ainda não se comunicou com alienígenas … então, parece-nos, só parece a você. Quando o SETI "escuta" o céu, diz um novo estudo, ele o faz sem pensar em como gritam para o céu.
A obra de David Messerschmitt, da Universidade da Califórnia em Berkeley (EUA), é bastante volumosa e, sem a pretensão de cobrir todas as suas duzentas páginas, iremos nos deter brevemente em alguns momentos da obra.
Já foi constatado mais de uma vez: o pressuposto de que o rádio é a melhor e última forma de comunicação não é óbvio, já que o usamos há um século, e por isso é bastante ingênuo considerar nossas próprias tecnologias como o coroamento da evolução da comunicação. Mas vamos supor que a tecnologia do século 19 seja realmente a última palavra para todas as civilizações do Universo que já existiram. Por assim dizer, "e se".
Mesmo com uma correção de erro avançada arbitrariamente avançada, ainda será impossível evitar o limite fundamental associado ao aumento do ruído com o aumento da potência do sinal. (Gráficos aqui e abaixo de D. Messerschmitt.)
Como exatamente a comunicação de rádio interestelar será organizada neste caso? Obviamente, observa o Sr. Messerschmitt, vale a pena assumir que isso será feito de forma racional. Por exemplo, imagine uma transmissão de dados por rádio a uma taxa de um bit por segundo em um intervalo de pelo menos 1.000 anos-luz. Se você conduzi-lo nas faixas de frequência que o SETI está ouvindo agora, para a emissão de tal sinal a partir da distância indicada, a potência será necessária duas vezes mais alta que a do Grande Colisor de Hádrons.
E se você se limitar pelo menos à largura de banda do WiFi banal, uma civilização terrestre começará a ter sérios problemas econômicos. Novamente, este é o caso se transmitirmos em apenas uma direção. Se por algum motivo você não tiver o endereço exato de alienígenas inteligentes, então as transmissões terão que ser conduzidas em todas as direções e, nesse contexto, o consumo de energia do LHC muito em breve deixará de ser percebido como uma unidade de medida - a escala dos problemas de comunicação interestelar será significativamente maior.
Essa sobrecarga pode ser evitada, acredita o cientista. O primeiro é minimizar a taxa de transmissão. Como ainda exigirá um abismo de tempo (a velocidade da luz é limitada), não faz sentido conduzi-lo em alta velocidade, e a probabilidade de detecção inicial de um sinal aumenta em proporção direta à sua duração. Além disso, embora o aumento inicial da potência média dos transmissores leve a um aumento da capacidade da informação chegar ao receptor, a partir de certo limite não permite mais superar o ruído gerado pelo meio de propagação do sinal ao interagir com ele. Assim, uma das melhores estratégias de otimização pareceria "não muito alta": a potência de transmissão deve ser estritamente limitada.
Claro, outras estratégias de otimização se sugerem. Por exemplo, para uma transmissão de sinal mais econômica, você pode tentar usar a polarização de ondas eletromagnéticas e vários tipos de multiplexação. Sim, em teoria, isso vai economizar energia, mas então surge outro problema: aplicando métodos cada vez mais avançados para aumentar a densidade da transmissão de informações, estaremos constantemente focados no contato apenas com as civilizações que já dominam essas tecnologias. E todos os que ouvem o espaço no nível daqueles mesmos terráqueos dos anos 1960 (quando o SETI apareceu pela primeira vez), permanecem fora do diálogo intercivilizacional. Ou seja, você não pode superotimizar muito nessa direção.
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Mas existem outros elementos de otimização que devem permanecer relativamente universais para todos os seres inteligentes do universo. Ao mesmo tempo, nunca foram pedalizados com clareza por quem estava à procura de "extraterrestres", ouvindo o espaço.
Na Terra, o alcance no qual é possível enviar sinais e receber informações foi limitado desde o início: muitos programas foram transmitidos no ar quase desde os primeiros anos do rádio. Portanto, a estreiteza do canal usado para comunicação era uma prioridade, e a potência de transmissão - devido às pequenas distâncias pelos padrões interestelares - realmente não importava. Portanto, quando o projeto SETI começou a ouvir o espaço, sua abordagem permaneceu bastante terrena: freqüências estreitas foram ouvidas.
Ao mesmo tempo, observa Messerschmitt, ao usar o maior alcance possível de toda a janela de microondas disponível no espaço, a potência média de transmissão deve ser muito mais econômica do que a abordagem de transmissão de frequência fixa. Portanto, devemos começar a procurar sinais de maior largura de banda de menor potência e taxa de dados - algo que, infelizmente, o SETI ainda não fez. Entre outras possibilidades está a busca de sinais com um período muito longo, muito mais longo do que o utilizado nas comunicações terrestres.
Bem, bem, e se uma civilização vive em algumas unidades astronômicas de um buraco negro e pode usá-lo como uma fonte de energia para transmitir informações em todas as direções, ou mesmo como uma lente gravitacional para amplificar esses mesmos sinais?
Está tudo bem, o cientista tem certeza: não será capaz de contornar o limite fundamental da comunicação - quanto mais sinais de alta potência ele envia para o meio interestelar, mais rápido esses sinais, interagindo com o gás interestelar, começarão a aumentar perigosamente o nível de interferência e complicar ainda mais as comunicações intercivilizacionais. Ou seja, mesmo as supercivilizações, usando comunicação por rádio para contatos com seres menos desenvolvidos, não podem contornar o limite fundamental de forma alguma, e a estratégia SETI deve ser reorientada até em relação a eles.
Dentre as principais conclusões práticas que, na opinião de David Messerschmitt, vale a pena fazer SETI, as mais importantes são as seguintes. A organização está procurando um sinal de longo prazo com repetições frequentes. Em tal esquema, a fim de distinguir um “alarme falso” de um sinal real, assume-se um método bastante simples de “ouvir” um setor específico do céu.
O autor não esconde sua atitude em relação a esse elemento da estratégia de busca: aqueles que propuseram essa "verificação da verdade" nem mesmo tentaram estimar quanta energia seria gasta em um sinal tão longo e repetitivo. Em outras palavras, essa tática não é sábia. Tudo isso novamente nos leva ao sinal "Uau!" 1977 ano. Lembre-se de que quando um sinal que parecia "artificial e extraterrestre" chegou ao radiotelescópio Big Ear, o método de ouvir novamente o mesmo setor do céu foi usado para verificar sua origem. No entanto, essas audições não eram realizadas continuamente - nem naquela época, nem agora.
O uso de chaves multinível na comunicação interestelar em cada um dos intervalos de tempo permitirá que qualquer pulso tome valores M de 0 a 8 e, portanto, represente log2 = 3 bits de informação.
Se presumirmos que a civilização que enviou o sinal estava simplesmente economizando energia, não havia necessidade de repetir isso com mais frequência do que, digamos, uma vez a cada poucos anos. A propósito, anteriormente a mesma estratégia de transmissão de sinal foi proposta por outro pesquisador, que observou que do ponto de vista de minimizar o risco de colisão com um CC agressivo, é melhor enviar um sinal após períodos de tempo significativos, o que aumenta a probabilidade de seu registro, mas reduz a chance de recebê-lo por um CC agressivo.
Portanto, acredita David Messerschmitt, o projeto SETI provavelmente já pegou um sinal de uma das civilizações em busca de eficiência energética no espaço circundante. Porém, devido às limitações de sua própria estratégia de busca, os terráqueos classificaram como um "alarme falso". O que você pode fazer para evitar essas falhas no futuro?
O autor propõe "abster-se" de usar o conceito de "alarme falso" de forma sistemática e por um longo tempo para examinar cada setor do céu, e não um por um "ouvir" diferentes ambientes, como é feito agora, e também manter um único banco de dados de todos os sinais que possam ser de origem artificial. Trivial, como é lavar as mãos? Infelizmente, no sentido de procurar um VTS, parece que nem sequer chegamos ao entendimento da necessidade de começar a comer com as mãos limpas.
Uma pré-impressão do estudo pode ser vista no site da arXiv.
