‘Ngôn ngữ trong hội nghị chuyên đề Cosmos
Ba lần vào tháng 10 năm 2017, các nhà nghiên cứu đã biến một kính viễn vọng radar mạnh mẽ gần Tromsø, Na Uy thành một ngôi sao mờ vô hình trong chòm sao Canis Minor (con chó nhỏ) và chiếu một thông điệp được mã hóa vào không gian nhằm cố gắng báo hiệu một nền văn minh ngoài hành tinh. Nỗ lực mới này nhằm tìm kiếm sự sống thông minh khác trong vũ trụ đã được báo cáo trong một bài thuyết trình tại Ngôn ngữ trong hội nghị chuyên đề Cosmos, được tổ chức vào ngày 26 tháng 5 tại Los Angeles, California.
METI International tài trợ hội nghị chuyên đề. Tổ chức này được thành lập để thúc đẩy việc nhắn tin cho trí thông minh ngoài trái đất (METI) như một cách tiếp cận mới trong việc tìm kiếm trí thông minh ngoài trái đất (SETI). Nó cũng hỗ trợ các khía cạnh khác của nghiên cứu và sinh vật học của SETI. Hội thảo được tổ chức như một phần của Hội nghị Phát triển Vũ trụ Quốc tế do Hiệp hội Vũ trụ Quốc gia tài trợ. Nó tập hợp các nhà ngôn ngữ học và các nhà khoa học khác cho một chương trình dài 11 ngày. Tiến sĩ Sheri Wells-Jensen, một nhà ngôn ngữ học từ Đại học bang Bowling Green ở Ohio, là người tổ chức.
Đây là phần thứ hai của loạt bài hai phần về Hội nghị chuyên đề quốc tế METI. Nó sẽ tập trung vào một bài thuyết trình được đưa ra tại hội nghị chuyên đề của chủ tịch METI International, Tiến sĩ Douglas Vakoch. Anh ấy đã nói về một dự án mà trước đó đã nhận được nhiều sự chú ý: nỗ lực đầu tiên để gửi tin nhắn đến một ngoại hành tinh có khả năng ở gần đó, GJ273b. Vakoch đã lãnh đạo nhóm xây dựng phần hướng dẫn của tin nhắn.
Tin nhắn cho các ngôi sao
Cuộc tìm kiếm hiện đại về trí thông minh ngoài trái đất bắt đầu vào năm 1960. Đây là khi nhà thiên văn học Frank Drake sử dụng kính viễn vọng vô tuyến ở Tây Virginia để lắng nghe tín hiệu từ hai ngôi sao gần đó. Các nhà thiên văn học đã thỉnh thoảng gắn kết các tìm kiếm ngày càng tinh vi, khi tài trợ đã có sẵn. Dự án lớn nhất hiện nay là Đột phá Nghe, được tài trợ bởi tỷ phú Yuri Milner. Tìm kiếm đã được thực hiện cho laser cũng như tín hiệu radio. Các nhà nghiên cứu cũng đã tìm kiếm các siêu vật liệu mà người ngoài hành tinh tiên tiến có thể tạo ra trong không gian gần các ngôi sao của họ. METI International ủng hộ một cách tiếp cận hoàn toàn mới, trong đó các thông điệp được truyền tới các ngôi sao gần đó với hy vọng gợi ra câu trả lời.
Dự án gửi thông điệp tới GJ273b là sự hợp tác giữa các nghệ sĩ và nhà khoa học. Nó được khởi xướng bởi những người tổ chức Lễ hội âm nhạc, sáng tạo và công nghệ Sónar. Lễ hội Sónar đã được tổ chức hàng năm kể từ năm 1994 tại Barcelona, Tây Ban Nha. Ban tổ chức muốn kỷ niệm 25 năm ngày hội. Để thực hiện dự án, các nhà tổ chức lễ hội đã tìm kiếm sự giúp đỡ của Viện nghiên cứu vũ trụ Catalonia (IEEC) và METI International.
Để truyền tải thông điệp, nhóm nghiên cứu đã chuyển sang Hiệp hội khoa học tán xạ không liên kết châu Âu (EISCAT), nơi vận hành một mạng lưới kính viễn vọng vô tuyến và radar ở Phần Lan, Na Uy và Thụy Điển. Mạng này chủ yếu được sử dụng để nghiên cứu các tương tác giữa tầng điện ly và mặt trời và từ trường Trái đất từ một vị trí thuận lợi ở phía bắc của vòng Bắc cực. Thông điệp được truyền đi từ một món ăn có đường kính 32 mét tại cơ sở EISCAT, Ramfjordmoen gần Tromso, Na Uy, với công suất cực đại là 2 megawatt. Đó là thông điệp liên sao đầu tiên từng được gửi tới một ngoại hành tinh có thể ở được.
Hệ thống đích
Ngôi sao tối nghĩa được biết đến bởi danh mục GJ273 đã thu hút sự chú ý của nhà thiên văn học người Mỹ gốc Hà Lan Willem J. Luyten vào năm 1935. Luyten đang nghiên cứu chuyển động của ngôi sao. Ngôi sao thu hút sự chú ý của anh ta vì nó đang di chuyển trên bầu trời Trái đất với tốc độ đáng kinh ngạc 3,7 giây giây mỗi năm. Nghiên cứu sau đó cho thấy chuyển động rõ ràng nhanh này là do thực tế rằng GJ273 là một trong những hàng xóm gần nhất của Sun, chỉ cách 12,4 năm ánh sáng. Đây là ngôi sao thứ 24 gần mặt trời nhất. Do phát hiện ra Luyten, đôi khi nó được gọi là ngôi sao Luyten.
Ngôi sao Luyten có một ngôi sao lùn đỏ mờ chỉ bằng một phần tư khối lượng mặt trời. Nó đã thu hút sự chú ý của các nhà thiên văn học một lần nữa vào tháng 3 năm 2017. Đó là khi một hành tinh ngoại, GJ273b, được phát hiện trong khu vực có thể ở được. Vùng có thể ở được là phạm vi khoảng cách mà một hành tinh có bầu khí quyển tương tự Trái đất, về mặt lý thuyết, có một phạm vi nhiệt độ phù hợp để có nước lỏng trên bề mặt. Hành tinh này là một siêu trái đất, với khối lượng gấp 2,89 lần so với thế giới quê hương của chúng ta. Nó quay quanh chỉ 800.000 dặm từ mặt trời yếu ớt của nó, mà nó vòng quanh mỗi 18 ngày Trái Đất.
Ngoại hành tinh này được chọn vì vị trí của nó gần Trái đất và vì nó có thể nhìn thấy trên bầu trời từ vị trí phía bắc máy phát. Vì GJ273b tương đối gần và các thông điệp vô tuyến truyền đi với tốc độ ánh sáng, nên một câu trả lời từ người ngoài hành tinh có thể đến sớm nhất là vào giữa thế kỷ này.
Thông điệp
So sánh với Voyager
Việc truyền GJ273b không phải là lần đầu tiên một thông điệp dành cho người ngoài hành tinh được gửi vào không gian. Có lẽ thông điệp liên sao quen thuộc nhất là thông điệp được mang trên tàu vũ trụ Voyager 1 và 2. NASA đã phóng những robot liên hành tinh này vào năm 1977. Họ đã đi trên những quỹ đạo khiến chúng rơi vào không gian giữa các vì sao sau khi họ hoàn thành nhiệm vụ khám phá hệ mặt trời bên ngoài.
Thông điệp mang theo trên mỗi tàu vũ trụ Voyager được mã hóa kỹ thuật số trên một bản ghi âm. Nó chủ yếu là hình ảnh, và đã cố gắng đưa ra một cái nhìn tổng quan toàn diện về con người và Trái đất. Nó cũng bao gồm một lựa chọn âm nhạc từ các nền văn hóa khác nhau trên Trái đất. Những con tàu vũ trụ này sẽ mất hàng chục ngàn năm để đến được các ngôi sao. Vì vậy, không có câu trả lời có thể được mong đợi trong một khoảng thời gian có liên quan đến xã hội của chúng ta.
Trong một số cách, thông điệp GJ273b rất khác với thông điệp Voyager. Không giống như kỷ lục Voyager, đó là bức tranh và không cố gắng đưa ra một cái nhìn tổng quan toàn diện về con người và Trái đất. Điều này có lẽ là vì, không giống như thông điệp Voyager, nó được dự định khởi tạo một hộp thoại theo thời gian hàng thập kỷ. Nó giống với thông điệp Voyager ở chỗ nó chứa âm nhạc từ Trái đất, cụ thể là âm nhạc từ các nghệ sĩ biểu diễn tại lễ hội âm nhạc Sónar.
Nói xin chào
Đối với người đọc, việc hiểu thông điệp là một thách thức hơn một chút so với việc nhìn vào những bức ảnh được mã hóa trên hồ sơ Voyager. Bạn có thể thử tự mình giải mã tin nhắn, bởi vì ban tổ chức đã đăng toàn bộ nội dung lên trang web của họ. Được báo trước rằng nếu bạn tiếp tục đọc ở đây, có những kẻ phá hoại (hoặc manh mối hữu ích, tùy thuộc vào cách bạn nhìn vào nó).
Thông điệp này bao gồm một chuỗi các chữ số nhị phân. Chúng được biểu diễn trong tín hiệu bằng sự dịch chuyển giữa hai tần số vô tuyến hơi khác nhau. Phần ‘xin chào được thiết kế để thu hút sự chú ý của người nghe người ngoài hành tinh. Nó bao gồm một chuỗi các số nguyên tố (các số chỉ chia hết cho chúng và một). Chúng được biểu diễn bằng các chữ số nhị phân như thế này:
01001100011100000111110000000000011111111111
Thông điệp tiếp tục chuỗi lên tới 193. Một tín hiệu như thế này gần như chắc chắn có thể được tạo ra bởi các quá trình tự nhiên và chỉ có thể là công việc được thiết kế của những sinh vật biết toán học.
Hướng dẫn
Sau phần ‘xin chào, hướng dẫn. Điều này và tất cả phần còn lại của tin nhắn, sử dụng tám khối bit của các chữ số nhị phân làm cơ sở cho các ký hiệu của nó. Hướng dẫn bắt đầu bằng cách giới thiệu các ký hiệu số bằng cách đếm. Nó sử dụng hai số cơ sở như thế này:
10000000 (0) 10000001 (1) 10000010 (2) 10000011 (3)
10000100 (4) 10000101 (5) 10000110 (6) 10000111 (7)
10001000 (8) 10001001 (9) 10001010 (10)
Số 1 1 hàng đầu cho phép các số được phân biệt với các ký hiệu 8 bit khác mà don biểu thị cho các số.
Sau khi đếm, hướng dẫn giới thiệu các ký hiệu cho các hoạt động của số học bằng cách hiển thị các vấn đề mẫu. Ở đây, một mẫu của một số biểu tượng cho các phép toán:
00000110 (+) 00000111 (-) 00001000 (×) 00001001 (÷)
00111100 (=)
Hướng dẫn sau đó tiến hành hình học bằng cách sử dụng kết hợp các số và ký hiệu để minh họa cho định lý Pythagore. Cuối cùng nó tiến tới sóng hình sin, qua đó mô tả sóng vô tuyến mang tín hiệu. Cuối cùng, hướng dẫn mô tả vật lý của sóng âm thanh và mối quan hệ giữa các nốt nhạc.
Bên cạnh các con số, hướng dẫn giới thiệu 55 ký hiệu 8 bit. Nó cung cấp các hướng dẫn mà người ngoài hành tinh sẽ cần tái tạo đúng một loạt các lựa chọn âm nhạc được mã hóa kỹ thuật số từ Lễ hội Sónar.
Trong cuộc hành trình của nó là 70 nghìn tỉ dặm, thông điệp chắc chắn sẽ trở thành bị hỏng với tiếng ồn. Để bù lại, hướng dẫn đã được truyền ba lần trong mỗi lần truyền, cần tổng cộng 33 phút để truyền. Toàn bộ truyền được lặp lại vào ba ngày riêng biệt, ngày 16, 17 và 18 tháng 10 năm 2017. Một khối thứ ba gồm ba lần truyền được thực hiện vào ngày 14, 15 và 16 tháng 5 năm 2018.
Âm nhạc
Mỗi lần truyền bao gồm một lựa chọn âm nhạc khác nhau, với tất cả các tác phẩm của 38 nhạc sĩ khác nhau. Bạn có thể nghe bản ghi âm của tất cả các bản nhạc này tại trang web Sónar Calling GJ273b.
Lý do đằng sau thông điệp
Các dự án SETI hiện tại và trong quá khứ được thực hiện bởi các nhà thiên văn học ở đây trên Trái đất cho rằng người ngoài hành tinh tiên tiến sẽ giúp mọi việc trở nên dễ dàng đối với các nền văn minh mới nổi bằng cách thiết lập các đèn hiệu mạnh mẽ sẽ phát sóng mọi lúc. Do đó, những người tìm kiếm SETI thường sử dụng cùng một loại ăng ten đĩa có tính định hướng cao thường được sử dụng cho các nghiên cứu khác trong thiên văn vô tuyến. Họ lắng nghe bất kỳ một ngôi sao nào chỉ trong vài phút, lần lượt tìm kiếm từng ngôi sao cho đèn hiệu.
Không giống như các đèn hiệu luôn được tưởng tượng là đối tượng của các tìm kiếm EarthI SETI, thông điệp Sónar chỉ được truyền trong 33 phút mỗi ba ngày và chỉ trong hai lần. Vakoch thừa nhận rằng tin nhắn của chúng tôi có thể sẽ không bị phát hiện bởi một nền văn minh trên GJ273b bằng cách sử dụng chiến lược tương tự, được ưa thích bởi đèn hiệu tìm kiếm các nhà nghiên cứu của SETI trên Trái đất.
Tuy nhiên, một số nhà nghiên cứu đã gọi các giả định và chiến lược truyền thống của SETI vào câu hỏi, và các nghiên cứu về các công nghệ tìm kiếm thay thế đã được tiến hành. Vakoch lưu ý rằng con người chúng ta đã có năng lực công nghệ và chỉ cần tài trợ để thực hiện một cuộc khảo sát trên bầu trời sẽ phát hiện ra sự lây truyền không liên tục như của chúng ta.
Một vấn đề lớn hơn là thông điệp được hướng vào chỉ một hành tinh. Mặc dù quỹ đạo của GJ273b trong khu vực có thể ở ngôi sao của nó, chúng tôi thực sự biết rất ít điều đó có nghĩa là liệu hành tinh này có thực sự có thể ở được hay không, hay nó có sự sống hay trí thông minh hay không. Bản thân trái đất đã có thể ở được hàng tỷ năm. Nhưng nó chỉ có một nền văn minh có khả năng truyền radio trong một thế kỷ.
Vakoch thừa nhận rằng, Cách duy nhất chúng ta sẽ nhận được hồi âm từ GJ273b là nếu thiên hà tràn ngập cuộc sống thông minh, và nó ở ngoài đó chỉ chờ chúng ta chủ động. Thực tế hơn, chúng ta có thể cần sao chép quá trình này với hàng trăm, hàng ngàn hoặc thậm chí hàng triệu ngôi sao trước khi chúng ta đạt được một nền văn minh tiên tiến có thể phát hiện tín hiệu của chúng ta. METI International đặt mục tiêu tiến hành một nghiên cứu thiết kế cho một dự án METI quy mô lớn như vậy với hy vọng rằng nguồn tài trợ sẽ được thực hiện từ các nguồn chính phủ hoặc các nguồn khác.
Tài liệu tham khảo và đọc thêm:
Cain F. (2013) Làm thế nào chúng ta có thể tìm thấy người ngoài hành tinh, Tạp chí Vũ trụ.
Patton, P. E. (2018) Ngôn ngữ trong vũ trụ I: Ngữ pháp phổ quát có thực sự phổ quát không?, Tạp chí vũ trụ.
Patton P. (2016) Alien Minds, I. Là những nền văn minh ngoài trái đất có khả năng phát triển, II. Người ngoài hành tinh có nghĩ rằng bộ não lớn cũng gợi cảm không?, III. Khu vườn bạch tuộc và đất nước của người mù, Tạp chí Vũ trụ
Patton, P. (2015) Ai nói về Trái đất? Cuộc tranh cãi về tin nhắn giữa các vì sao, Tạp chí vũ trụ.
Patton P. (2014) Giao tiếp trên toàn vũ trụ. Phần 1: Hét vào bóng tối, Phần 2: Petabyte từ các vì sao, Phần 3: Cầu nối vùng vịnh rộng lớn, Phần 4: Quest for a Rosetta Stone, Space Magazine.
Vakoch D. A. (2017) Các khóa mới để giúp người ngoài hành tinh mở khóa tin nhắn của chúng tôi, Khoa học Mỹ, Quan sát.
Vakoch D. (2011) Trách nhiệm, khả năng và hoạt động SETI: Chính sách, luật pháp, đạo đức và giao tiếp với trí thông minh ngoài trái đất, Acta Astronautica, 68: 512-519
Vakoch D. (2010) Một cách tiếp cận mang tính biểu tượng để truyền đạt các khái niệm âm nhạc trong các thông điệp giữa các vì sao, Acta Astronautica, 67: 1406-1409
