Mitä muukalainen sivilisaatio voisi oppia maapallosta matkapuhelinsignaaleistamme

Julkaissut Platon

seuraajia: 0

Olemmeko yksin maailmankaikkeudessa? Se on kysymys, joka kiehtoo niin tutkijoita kuin yleisöäkin. Tieteessä painopiste on yleensä meissä etsi elämää muualta. Ajatus siitä, että jokin kaukainen muukalainen sivilisaatio voisi seurata meitä, on kuitenkin yleensä rajoittuu tieteiskirjallisuuden piiriin.

Mutta jos siellä on muita teknologisia sivilisaatioita, ne olisivat todennäköisesti huomattavasti kehittyneempiä kuin me. Loppujen lopuksi olemme vasta äskettäin nousseet tekniseksi (teolliseksi) sivilisaatioksi viimeisen 200 vuoden aikana – muut tekniset sivilisaatiot voivat helposti olla 1,000 tai 10,000 100,000 tai jopa XNUMX XNUMX vuotta edistyneempiä kuin me.

Eikä sitä kukaan voi kiistää oman teknologisen kehityksemme tahti kiihtyy, joillain alueilla rakkuloita. Tieteiskirjailijan parafraasin mukaan Arthur C. Clarken kolmas laki-Kehittynyt sivilisaatio näyttäisi meistä kykenevän taikuuteen teknisen kyvykkyytensä perusteella.

Muutaman viime vuoden aikana kollegani ja minä olemme alkaneet pohtia, voisiko kehittynyt sivilisaatio havaita tekniset allekirjoitukset ("tekno-allekirjoitukset"), kuten radiopäästöt maasta. Ja jos on, mitä ne voivat havaita?

Meidän uusin tutkimus antaa vihjeen.

Tämä ei ole ensimmäinen kerta, kun tällainen tutkimus on tehty. Mutta aiheesta on nyt yli 50 vuotta oikein harkittu. Vaikka paljon on muuttunut 1970-luvun puolivälin jälkeen, ylivoimaisesti suurin muutos on tapahtunut kahden viime vuosikymmenen aikana matkapuhelimien myötä. Nämä laitteet ja ne yhdistävät tornit ovat luoneet uuden laajakaistaisen radiolähetyksen tekno-allekirjoituksen.

Vaikka 4G-matkapuhelimet ja lähetystornit ovat yksittäin suhteellisen pieniä tehoja (0.1-200 wattia), niitä on vain niin paljon – miljardeja puhelimia ja miljoonia torneja. Ja näiden kerääntynyt radiosäteily alkaa olla varsin merkittävää. Mutta olisiko se havaittavissa kaukaa katselevalle muukalaiselle sivilisaatiolle? Halusimme ottaa selvää.

On osoittautunut melko vaikeaksi löytää julkinen tietokanta, jossa luetellaan kaikkien matkapuhelintornien sijainnit ja lähetysominaisuudet ympäri maailmaa. Mutta käyttämällä OpenCellID-tietokantaJoukkohankinnan sisältämien tietojen avulla pystyimme rakentamaan yksinkertaisen mallin, joka arvioi mobiilitornien maailmanlaajuisen jakautumisen.

Mallimme on epäilemättä karkea ja epätäydellinen, mutta se on paras arviomme tekno-signature-mobiilitornien vuotamisesta tila.

Koska maapallo pyörii akselinsa ympäri, jossain galaksissamme sijaitseva kehittynyt sivilisaatio mittaisi mobiilitornien radiosäteilyn nousevan ja laskevan voimakkuuden, kun Maan eri osat pyörivät näkyville.

Mallia vaikeuttaa se, että mobiilitornien lähetys säteilee tyypillisesti horisonttia kohti. Tämä tarkoittaa, että milloin tahansa tornit, joiden katsotaan laskeutuvan tai nousevan maan horisonttiin, vaikuttavat eniten mitattuun signaaliin.

Alien päätelmät?

Kehittynyt sivilisaatio, joka tekee monia tarkkoja mittauksia tästä radiovuodosta ajan mittaan, voisi luultavasti päätellä, että planeettamme on enimmäkseen veden peitossa ja jakautuu useisiin suuriin maamassoihin. Radiovuodot tulevat tyypillisesti maamassoista eikä vedestä.

He saattavat myös pystyä kertomaan, että vaikka suurin osa mobiiliradiovuodoista liittyy maamassoihin, tornit (ja oletettavasti niiden älykkäät käyttäjät) sijaitsevat yleensä rannikolla.

He näkivät myös, että mobiilitorniverkot ovat melko tasaisesti jakautuneet ympäri planeettaa. Se eroaa perinteisestä radiovuodosta, joka on aiemmin tunnistettu merkittäviksi teknisiksi tunnuspiirteiksi – erityisesti tutka- ja TV-lähettimet.

Simulaatiomme osoittavat, että kehittyvät alueet, kuten Afrikka ja Aasia, edistävät merkittävästi maapallon liikkuvaa vuotosäteilyä. Tämä ei ole yllätys ottaen huomioon mobiilijärjestelmien tärkeydestä kaikilla kehitysmaiden yhteiskunnan osa-alueilla.

Laskimme maapallon säteilevän tehon, joka on yhteensä noin 4 gigawattia (GW) huipussaan (yksi GW voisi toimia noin 750,000 XNUMX kodissa tunnin ajan). Arvioimme lähetyksen katsottuna kolmelta eri tähdeltä galaksissamme –HD 95735, Barnardin tähti, ja Alfa Centauri.

Selvitimme, että muukalainen sivilisaatio näiden paikkojen lähellä tarvitsisi kuitenkin paljon parempia teleskooppeja kuin meidän on havaittava Maan mobiiliradiovuodon. Mutta se olisi melko todennäköistä, koska useimpien teknisten sivilisaatioiden odotetaan olevan paljon edistyneempiä kuin me.

He voivat nähdä myös muun tyyppisiä päästöjä, kuten sotilaalliset tutkajärjestelmät ja syvän avaruuden viestintälähetykset kaukaisiin avaruusaluksiin, kuten Voyager-avaruusluotaimiin. Vaikka nämä signaalit olisivat suhteellisen harvinaisia tapahtumia tarkkailevalle muukalaiselle, niillä on se etu, että ne ovat erittäin voimakkaita.

Radioteknosignatuurit ovat luultavasti oman sivilisaatiomme olemassaolon määrittelevä ominaisuus, ainakin alienin näkökulmasta. Mutta maan ulkopuolinen laji löytäisi myös vuotosäteilyä sähkömagneettisen spektrin yli (mukaan lukien näkyvä valo).

Jos jatkamme energiankulutuksen lisäämistä nykyisellä tahdilla, "hukkalämpö"—energiankäytön väistämätön lopputuote — joutuu myös avaruuteen. Siellä se ilmenisi poikkeavana ylimääränä infrapuna-aallonpituuksilla – merkkinä aktiivisesta teknisestä sivilisaatiosta.

Muut tekno-allekirjoitukset mukaan lukien teollisuuden epäpuhtaudet Maan ilmakehässä havaittaisiin myös voimakkailla kaukoputkilla ja spektrianalyysijärjestelmillä (jotka hajottavat valoa aallonpituuden mukaan) varustetut muukalaiset. Edistyksellisellä muukalaissivilisaatiolla voisi epäilemättä olla hyvä arvaus teollistumisvaiheestamme ja energiankulutuksestamme.

Maapallolla käytämme Kardaševin asteikko muukalaisten sivilisaatioiden kehityksen arvioimiseksi niiden energiankäytön perusteella - siinä mittakaavassa näyttäisimme nousevalta tekniseltä sivilisaatiolta, emme vielä tikapuiden alimmalta.

Ja vaikka vieraslaji ei pystyisi havaitsemaan kaikkea tätä tällä hetkellä, se saattaa onnistua paremmin hyvin pian. Aiomme laajentaa tätä työtä koskemaan perinteisiä radioteknologisia allekirjoituksia ja muita uusia radiovuotosäteilyn lähteitä, mukaan lukien 5G-järjestelmät, WiFi, digitaaliset lähetykset ja syvän avaruuden viestintä.

Tämä sisältäisi myös radiosäteilyn kotelon, joka pian ympäröi maapalloa valtavan kasvun seurauksena satelliittiyhdistelmät kuten Starlink ja OneWeb tarjoavat maailmanlaajuisia wifi kattavuus.

Kuka tietää, muukalaisten saattaa jopa olla mahdollista purkaa matkaviestinjärjestelmiemme monimutkainen modulaatio. Lopulta, kun maapallo muuttuu keinotekoisesti kirkkaammaksi kaikilla aallonpituuksilla, mahdollisuuksia, että ne havaitsevat meidät ennen kuin havaitsemme heidät, ei voida sulkea pois.

Thänen artikkelinsa on julkaistu uudelleen Conversation Creative Commons -lisenssin alla. Lue alkuperäinen artikkeli.

Kuvan luotto: Crescent Earth kuusta katsottuna / NASA