Перейти в начало сайта Перейти в начало сайта
Электронная библиотека «Наука и техника»
n-t.ru: Наука и техника
Начало сайта / Раритетные издания / Смотри в корень!
Начало сайта / Раритетные издания / Смотри в корень!

Научные статьи

Физика звёзд

Физика микромира

Научно-популярные статьи

Журналы

Природа

Наука и жизнь

Природа и люди

Техника – молодёжи

Нобелевские лауреаты

Премия по физике

Премия по химии

Премия по литературе

Премия по медицине

Премия по экономике

Премия мира

Книги

Биологически активные

Загадки простой воды

Механизм ответственной власти

Парадоксы науки

У истоков дизайна

Химия вокруг нас

Издания НиТ

Батарейки и аккумуляторы

Охранные системы

Источники энергии

Свет и тепло

Препринт

Наука сегодня

Научные гипотезы

Теория относительности

История науки

Научные развлечения

Техника сегодня

История техники

Измерения в технике

Источники энергии

Наука и религия

Мир, в котором мы живём

Лит. творчество ученых

Человек и общество

Образование

Разное

Задача 109. Ищи под фонарем!

Пётр Маковецкий. Смотри в корень! Сборник любопытных задач и вопросов

А.

Существует анекдот о некоем рассеянном, который потерял ключ на улице и ищет его не там, где потерял, а под фонарями, где светло. Как вы оцениваете эту стратегию поиска?

Б.

Поведение этого искателя не лишено разумности. Вероятность отыскать ключ в данном месте ночью P (К) есть произведение вероятности P (П) того, что ты его в этом месте потерял, на вероятность P (К / П) того, что ты можешь его на этом месте увидеть при условии, что ключ действительно там:

P (К) = P (П) P (К / П).(1)

Успех будет лишь при условии, что оба сомножителя правой части отличны от нуля. Но второй сомножитель зависит от освещенности; если светло, то P (К / П) > 0, темно – P (К / П) = 0. Поэтому искать там, где темно, бесполезно, даже если ключ лежит именно там. Нужно обыскать только освещенные места. Конечно, вероятность найти при этом не будет равна единице, но она не увеличится от поиска в темных местах*. Там лучше поискать завтра днем.

* Вспомните задачу «Куда надо и когда надо», в которой мы искали «уголок» ВЦ не там, где он может находиться вообще, т.е. не по всей эклиптике, а только в точке противостояния с Солнцем, т.е. там, где он только и может превратиться в «фонарь» для нас.

Разумеется, задача изложена упрощенно, не учтены вероятности обнаружения ключа другими органами чувств (на ощупь, по запаху и т.д.). От этого задача почти не пострадала количественно, но выиграла в простоте.

Ну а теперь, в соответствии с авторской традицией, полагается идею поиска под фонарем перенести на задачу поиска внеземных цивилизаций. Для автора это idée fixe, как говорят французы*.

* Проблема контакта с внеземными цивилизациями особенно занимала автора (см. Маковецкий П.В. О структуре позывных внеземных цивилизаций. – Астрономический журнал, 1976, т. 53, вып. 1). Он высказывал соображения, что для связи с ВЦ мог бы использоваться сигнал на частоте πfH, так как число π – «один из главных признаков нашей цивилизации и нам подобных». Эта догадка и послужила основным мотивом рисунка (предложенного самим автором), выполненного на обложке этой книги. (Прим. ред.)

В.

Но вот уж меркнет солнца луч,
Выходит месяц из-за туч
И освещает на пути
Все звезды Млечного пути.

Козьма Прутков. «Выдержки из моего дневника в деревне».

Есть в Галактике фонари? Сто миллиардов. Каждая звезда – фонарь. Если мы посетим окрестности каждой звезды, то мы найдем то, что ищем. Более того, поскольку жизнь невозможна там, где нет света, то вдали от фонарей не только невозможно искать, но и нечего найти (оба сомножителя формулы (1) равны нулю).

Но это примитивный, прямо в лоб, перенос идеи поиска под фонарем. Он сегодня неосуществим: мы не можем пока облететь все звезды.

Мы должны решать задачу, оставаясь на Земле, т.е. поиск нужно вести радиотелескопами.

Обыскать с Земли все «фонари» Галактики – крайне трудная задача из-за огромности числа фонарей. На первой стадии надо обследовать только наиболее перспективные места, наиболее «яркие» фонари.

А теперь главное. Мы ищем не ключ, не запонку и не пятак. Мы ищем внеземную цивилизацию. Мы ищем разум. Поэтому мы обязаны воспользоваться главным свойством искомого объекта – его разумностью. Нужно искать фонари, сияющие светом разума. Если ВЦ передает, то она хочет, чтобы ее сигналы были приняты. Тогда ее главное свойство – разумность – означает, что она сделает все, чтобы увеличить вероятность приема.

Чем ярче фонарь, тем он привлекательнее и тем полезнее для задачи. Если ВЦ хочет, чтобы ее обнаружили, то ей следовало бы перебраться под самый яркий фонарь. Это сложно. Но она может воспользоваться фонарем, оставаясь на месте. Через две точки можно провести прямую единственным образом. Это знает любой разум, постигший уже евклидову геометрию. Из всех прямых, проходящих через фонарь, прямая фонарь – ВЦ является особенной для задачи поиска ВЦ: на ней находится ВЦ. Этим она знаменита для самой ВЦ, а фонарем эта прямая знаменита для всех других ВЦ, находящихся на той же прямой где-либо в другом месте. А все знаменитое для многих ВЦ может быть использовано в задаче поиска ВЦ. Направления на все знаменитые фонари – это наиболее знаменитые направления для поиска. Подобно тому, как мы нашли разумным привязываться к частоте fH (в надежде, что и ВЦ найдут это разумным), есть смысл привязываться и к знаменитым «фонарям» (в надежде, что и ВЦ видят в этом смысл). Частота fH – фонарь на оси частот; звезда-сверхгигант – фонарь на оси направлений.

Идея маяков для поиска внеземных цивилизаций

Рис. 156. Идея маяков для поиска внеземных цивилизаций

Но что значит привязываться в данном случае? На рис. 156 показан знаменитый «фонарь» М, известный всем в Галактике (для научной строгости слово «фонарь» мы заменим словом «маяк»). Каждая ВЦ должна излучать и принимать вдоль прямой ВЦ – маяк (в обоих направлениях). Это обстоятельство отражено на рисунке острыми диаграммами антенн, смотрящих в обе стороны по прямой. Если это так, то ВЦ1, ВЦ2 и ВЦ3 вступят в контакт друг с другом благодаря маяку М. Он же поможет вступить в связь ВЦ6 с ВЦ7 (но не ВЦ6 с ВЦ2). Для ВЦ4, ВЦ5, ВЦ8 и ВЦ9 маяк М ничего не дает. Не судьба!

А теперь представьте, что на рис. 156 маяк М отсутствует. Сразу же исчезает организующая идея, все ВЦ теперь вынуждены искать по всему небу (все и так обязаны искать по всему небу, но в первую очередь – у маяков, где шансы найти выше).

Проследим путь, которым разум каждой цивилизации додумывается до идеи маяков.

Одним из самых интересных объектов Галактики сегодня является Крабовидная туманность в Тельце, для краткости называемая Крабом, – остаток вспышки Сверхновой, которую Земля наблюдала в 1054 г. Интерес к ней подогревается тем, что, помимо туманности, в остатке этой Сверхновой имеется пульсар, одновременно световой, рентгеновский, гамма и радио. Поэтому Земля смотрит на Краб (глазами и мысленным взором теоретиков) в общем гораздо чаще, чем в другом, случайном направлении.

Допустим, что на продолжении луча Земля – Краб имеется ВЦ. И Земля и ВЦ неоднократно наводят свои телескопы на Краб в научных целях и при этом один телескоп содержится в поле зрения другого.

Осознав это, ВЦ посылает позывные в сторону Краба, и Земля принимает их неожиданно для себя. Контакт осуществился случайно, в силу попутности позывных с излучением Краба, исследуемым на Земле. Но вероятность этого случайного контакта PКр существенно выше вероятности P0 случайного контакта в другом, не отмеченном Крабом, направлении. Если для Земли общее время научных наблюдений Краба TЗКр в NКр раз больше, чем общее время научных наблюдений в произвольном направлении TЗ0, и то же верно для ВЦ (TВЦ Кр = NКрTВЦ0), то

PКр / P0 = (TЗ Кр / TЗ0) · (TВЦ Кр / TВЦ0) = NКр2.

Величина NКр порядка 1000, а значит NКр2 = 1 000 000, т.е. огромна. Во столько раз вероятность того, что два телескопа смотрят друг другу в глаза, глядя на Краб, больше, чем в случайном направлении. Осознание этого факта – главный шаг в приближении образов мышления Земли и ВЦ к сознательному использованию Краба как маяка для контактов. Мышление совершило прорыв, дальнейшие рассуждения – уже дело техники, как говорят шахматисты.

Легко осознать, что если обе цивилизации находятся по одну сторону от Краба, то одна из них должна посылать сигналы в направлении, противоположном Крабу. Не зная расположения заранее, обе цивилизации будут излучать в обе стороны.

Подчеркнем: эффективность метода маяка – следствие не того, что на случайной прямой Земля – маяк цивилизаций почему-либо больше, чем на другой, а того, что эти цивилизации, если они есть, закономерно чаще посылают свои сигналы в сторону маяка (и, следовательно, попутно в сторону Земли).

Но один маяк мало что дает: на рис. 156 он для ВЦ5, например, не дал ничего. Строго говоря, прямая линия не даст ничего и ВЦ1, так как вероятность попадания двух цивилизаций на одну прямую с маяком равна нулю (через три случайных точки пространства провести прямую практически никогда не удается). Однако поскольку диаграмма антенны не бесконечно острая, то вместо одной прямой имеется целый конус направлений, и теперь вероятность контакта нулю не равна.

Кроме того, можно выбрать не один маяк, а сотню, что повысит шансы в 100 раз. Например, ВЦ3 могла бы легко установить контакт с ВЦ0, если бы существовал маяк М2.

На роль маяков годятся самые знаменитые, самые яркие объекты. Выберем их.

Самый яркий небесный объект – Солнце, затем Луна, Венера, Юпитер, Сириус. Но Солнце уже с расстояния в 10 св. лет кажется маленькой звездочкой, ничем не знаменитой. Луна, Венера, Юпитер – тем более: их просто не видать. Очевидно, выбирать нужно знаменитость не провинциального масштаба, а всемирную, например, всегалактическую.

Такими знаменитостями могут быть звезды-сверхгиганты, пульсары, шаровые звездные скопления, ядро Галактики, компактные радио- и рентгеновские источники. Звезды-сверхгиганты видны многим. До звезды Денеб 800 св. лет, а она видна как одна из наиболее ярких звезд земного неба. Значит, она хороший маяк для расстояний порядка 1600 св. лет (по 800 св. лет в обе стороны от маяка). Бетельгейзе (Альфа Ориона) пригодна для маяка на расстоянии до 2000 св. лет. Пригодны также Антарес (Альфа Скорпиона), Шат (Бэта Пегаса) и др. Типичное шаровое скопление содержит 100 000 звезд, и эта плотная куча, конечно же, хороший маяк. Маяками могут служить и соседние галактики, например «туманность» Андромеды. Она видна всем цивилизациям нашей Галактики одинаково, потому что расстояние внутри Галактики – мелочь по сравнению с межгалактическими. Разумеется, мы пока не собираемся связываться с андромедянами. Мы просто используем направление на туманность Андромеды, как известное всем «нашим», для связи с теми, кто находится внутри нашей Галактики на этом направлении и рассуждает аналогично нам, т.е. считает эту туманность фонарем, в направлении на который смотрят те, кто хочет быть найденным.

Итак, в задачах «Свидание под часами», «Пароль разума», «Расписание связи с внеземными цивилизациями», «Ищи под фонарем!» мы рассмотрели методы поиска внеземных цивилизаций с помощью радиосвязи. Все они опираются на единство Вселенной, на общую для всех объективную реальность и ее законы, на познаваемость этих законов, на обоюдное желание контакта и сближение образов мышления всех цивилизаций при выборе волн связи, на данные астрофизики и астрометрии.

Мы, связисты, рассматриваем Галактику как гигантскую подсказку всем – и передающим, и принимающим. Вселенная, материя и законы ее движения могут выполнить роль «генерального конструктора», указывающего обеим сторонам, каким путем согласовать передатчик и приемник. Мы надеемся, что нам удалось правильно прочитать указания этого генерального конструктора и по волне связи, и по направлению, и по расписанию.

 

• Задача 110-4. Расписание связи с внеземными цивилизациями

Оглавление


Дата публикации:

13 октября 2007 года

Электронная версия:

© НиТ. Раритетные издания, 1998

В начало сайта | Книги | Статьи | Журналы | Нобелевские лауреаты | Издания НиТ | Подписка
Карта сайта | Cовместные проекты | Журнал «Сумбур» | Игумен Валериан | Техническая библиотека
© МОО «Наука и техника», 1997...2016
Об организацииАудиторияСвязаться с намиРазместить рекламуПравовая информация
Яндекс цитирования
Яндекс.Метрика