SETIがエイリアンインテリジェンスによってブロードキャストされたメッセージをどのように理解するか

地球外の知性から最終的に信号を受信した日を想像してみてください。その中にメッセージが埋め込まれていることがわかります。私たちが同じ言語を話さないことを考えると、どうやってそれを理解することを望むことができるでしょうか?私たちは専門家に相談して調べました。

地球外知的生命体、別名「CETI」との通信は、私たち自身と異星人の文明との間のメッセージの送受信の両方に関係するSETIの支部です。科学者たちは1960年代から地球外生命体(ETI)からの信号を検出しようと試みてきましたが、何も見つかりませんでした。

少なくともまだです。傍受された送信であろうと、意図的に注意を引く試みであろうと、信号を受信した場合は、エイリアンのメッセージを解読する必要があります。それは途方もない仕事であることがわかるかもしれません、しかしそれは解決策の不足のない問題です。

最初の課題は、入ってくるエイリアン信号を認識することです。これは、口で言うほど簡単ではないかもしれません。

たとえば、パルサーが最初に発見されたとき、それらの不気味に正確なスペクトルフラッシュは、私たちが実際にある種のエイリアンビーコンを見ていることを一部の科学者に確信させました。そして1977年には、72秒の長さのWow!信号は同様に本質的に地球外生命体として解釈されました。もっともっともらしいのは、それは単なる自然で継続的な信号、または人間が引き起こしたアーティファクトでした。

これらのエピソードはさておき、ほとんどのSETI研究者は、エイリアンの信号が明白になることに同意しています。

「最終的に自然電磁放射の発生源となる粒子のランダムな動きのために、これらの放射は周波数または時間内に広がる傾向があります」と、バークレーSETI研究センターの所長であるアンドリューシェミオンは述べています。「一方、テクノロジーは非常に細かい時間と周波数の構造を生み出すことができます。この微細構造を使用して、自然なソースと「不自然な」ソースを区別できます。」

シーミオンは、物理学と宇宙に関する知識が完全ではないことを覚えておくことが重要であり、SETI実験で探す信号の種類を模倣できる自然なプロセスがいくつかあると考えられます。

「しかし、これらを発見することも素晴らしいことです」と彼はio9に語った。

SETI協会の星間メッセージ構成のディレクターであるダグラス・ヴァコッチによれば、私たちは宇宙の静的なものから明らかに人工的なものとして際立っている信号を積極的に探す必要があります。

「自然によって生成された無線信号は、無線ダイヤルに拡散されます」と彼は言います。「私たちは、ラジオダイヤルの1か所で狭帯域信号を探しています。」

ETIが地球上で見られる言語とは最も確実に異なる言語を「話す」ことを考えると、そのような障壁を克服することをどのように望むことができるかを尋ねるのは公正です。

線形Aタブレット。(クレジット:ヒューストン大学/ CC BY 3.0)

実際、言語学者は、古代ギリシャで使用されていた解読されていない書記体系である線文字Aに関連しているため、この問題にすでに苦労しています。この古代言語のコードを解読するかどうかはすぐにはわかりません。同様に、ラジオやテレビの送信に似たような意図しないエイリアンメッセージを傍受した場合、放送から収集された視覚的または音響的情報を除いて、メッセージを解読できない可能性があります。

しかし、メッセージが意図的なものである場合は、別の話になる可能性があります。

「高度な文明が私たちとコミュニケーションを取りたいと思った場合、彼らはおそらく、私たちが同じ物理的宇宙に住んでいるという事実など、私たちに共通するものに基づいてコミュニケーションを行うことを選択するでしょう」とシーミオンは言います。「彼らは、私たちに彼らの言語を教える最初のステップとして、パルサー、クエーサー、または私たちの銀河の形のような天体物理学的オブジェクトの特性を使用するかもしれません。」

シーミオンは、高度なETIが、たとえば40〜50光年以内に私たちにかなり近ければ、実際には私たちについてかなり多くのことを知っているかもしれないと言います。彼らはすでに私たちの初期のラジオやテレビの送信の一部を解読することを自分たちで行っているかもしれません。この場合、Siemionは、私たちが理解している方法で彼らが私たちとコミュニケーションをとるのは非常に簡単かもしれないと言います。

あるいは、任意のシンボリックコミュニケーションを完全に放棄し、コミュニケーション媒体として数学の論理を使用することもできます。ヴァコッチが言うように、数学を伝達する能力は、エイリアンが定量化できる事実上すべてのものを伝達することを可能にします。

「数学の最も基本的な部分の1つは数えることです」と、ヴァコッチはio9に語りました。「私たちが数えることを考えるとき、私たちは通常、1、2、3などを数えることを想像します。しかし、他にも数える方法があります。」

たとえば、ヴァコッチは、フィボナッチ数列についてETIに伝えるには、最も単純な数である0と1から始めて、それらを足し合わせてから、このプロセスを何度も繰り返して、シリーズの最後の2つの数を足すことができると言います。ゼロプラス1は1、1プラス2は3というように、フィボナッチ数列が明らかになるまで続きます。

スペンサーグリーンバーグ数学を掲載しETIは、我々はそれを受け取った場合、それは別の知的生命体によって作成された私たちに言うことができる、というシグナルを開発するために、それはあまりにも難しいことではありませんと言います。

理由を理解するために、グリーンバーグは、私たちがインテリジェントであることをエイリアンに気づかせたい場合、私たち自身が信号を構築する方法を検討します。そのために、彼は、ETIが整数のバイナリエンコーディングの概念を開発したと想定する(やや単純化された)アプローチを考案しました(これは決して行き過ぎの想定ではありません)。

コードで話す:Greenbergは、比較的高い周波数を放射することで信号をパルス化し、他の場合には比較的低い周波数を放射することができると言います。信号の各高セクションは数字1を表し、各低セクションは数字0を表すことができます。「このメカニズムを導入すると、バイナリで簡単に送信できます」とGreenberg氏は言います。

Greenbergは、パルスを2進数で送信することにより、1つの数値を表すために使用しているビット数を受信機に知らせることができると述べています。グループあたりのビット数(16など)を決定した後、カウントでメッセージを開始するだけでシステムと通信できます。

したがって、たとえば、16ビットのグループを単一の数値として扱っていることを通知したい場合は、0から65,535までのすべての2進数を順番に送信できます。各2進数は16桁の2進数で表されます。したがって、送信は0、1、2、3、4などで開始され、バイナリでは、数値あたり16ビットで次のようになります。

Greenbergは、冗長性を提供するために、これらの番号のそれぞれを1回送信するのではなく、16ビットの各シーケンスを固定回数(たとえば、それぞれ100回)連続して送信したい場合があると言います。そうすれば、転送中に信号が破損した場合でも、発生した間違いを簡単に修正できます。

エイリアンの受信者には、16のグループで数字を送信していることは明らかです。各16桁のブロックは数字を表しています。これにより、バイナリコードの次の16桁で表すことにより、任意の数(0〜65,535の間である限り)を送信できるようになります。

その時点で、私たちが適度にインテリジェントであることを証明するために何を送信するかについては、たくさんのオプションがあります。2から65,521までのすべての素数を送信できます。また、トリプレットの3番目の数値が最初の2つを掛け合わせたものに等しい数値のトリプレットを送信することも、双子素数である数値のペアを送信することもできます。等号のような特別な記号を作成することで、数式を伝えることもできます。

初歩的な数学的言語が確立されたら、絵のメッセージを送ることもできます。繰り返しになりますが、バイナリを使用することで、メッセージをグラフィカルに伝えるデジタル画像を送信できます。

1974年、科学者たちは、1行あたり23文字の73行に配置された1,679ビットで構成される空間にメッセージを送信しました。アレシボメッセージと呼ばれるこのメッセージは、アレシボ望遠鏡自体、太陽系、DNA、人間の棒人間、陸生生物の生化学物質などで構成されていました。

このようなメッセージは完璧でも過度に洗練されたものでもありませんが、太陽に対する位置や外観などの単純な概念を伝えることができます。明らかに、ETIは同様の画像メッセージを送信または送信できます。

パイオニアのメッセージ:とてもシンプルで、エイリアンでも理解できます。(クレジット:NASA)

数学を使用して、アルゴリズムメッセージを送信することもできます。CosmicOS論理ゲートマトリックスなどのこれらのシステムは、数学と論理シンボルの小さなセットを使用して、エイリアンレシーバーが仮想マシン上で実行できると考えられる単純なプログラミング言語の基礎を形成します。アルゴリズムメッセージは、十分に複雑な場合、十分に高度なコンピュータシステムで実行されている場合、実際には高度な概念、さらにはインテリジェンスの兆候を伝えるために使用できます。

2進対数は、8,700個のマウス遺伝子の発現データのマイクロアレイを表します。(クレジット:Louis M. Staudt / National Cancer Institute /パブリックドメイン)

自然言語処理に関しては、任意の記号を理解する能力を得るにはまだ長い道のりがあります。しかし、SETI協会のメンバーであるLaurance Doyleは、まさにそれを行うために数学を使用しています。Doyleは、情報理論(情報の構造と関係を調べる数学の一分野)を使用して、バイナリコードをランダムな0と1から分離しようとしています。アイデアは、それらが書かれているか口頭であるかどうかにかかわらず、未定義の記号、および関連する文法と構文内の言語的実体を見つけることです。興味深いことに、Doyleの研究は、イルカの言語コードを解読するために海洋生物学者によって適用されています

異星人の文明が私たちに手を差し伸べて「こんにちは」と言いたいと仮定すると、彼らが私たちに他に何を言いたいのか疑問に思うのは理にかなっています。

ヴァコッチは、異星人の文明が他の文明に伝えることができる最も重要なことは、彼らが接触する意図であると言います。

シーミオン氏によると、ETIは、生物兵器や人工知能などの内因性の脅威と、小惑星の衝突や迫り来る近くの超新星などの外因性の脅威の両方で、人類に対する実存的な危険に関するヒントを提供する可能性があります。

「一部の人々は、技術の進歩と利他的な傾向の増加は密接に関連していると信じています。つまり、文明が進歩すればするほど、彼らはより親しみやすくなります」とシーミオンは言います。「個人的には、その証拠はないと思います。実際、私たちは逆のことが当てはまるかもしれないという証拠があると思います。」

確かに、これはかなり危険な運動になる可能性があります。ある種のコンピュータウイルスを含むトロイの木馬や、私たち自身の破壊の種など、悪意のあるメッセージ受信して翻訳するリスクがあります。

また、以前io9で書いたように、意図的にメッセージをエイリアンに送信する取り組み(METIとして知られる取り組み)は、真剣に再検討する必要があります。ETIに到達するための私たちの努力は、私たちの存在を悪の勢力に警告する可能性があります。

エイリアン前哨基地

「可能性のあるエイリアンに私たちの存在を認識させるために私たち自身が作成したメッセージを送信することは、非常に危険な提案です」とGreenberg氏は言います。「確かに、彼らは友好的かもしれませんが、それでもそうではないかもしれません。それは大きなリスクです」とグリーンバーグは言います。「私たちが理解していない自分よりも強力な力を目覚めさせようとすることは、単に良い計画ではありません。」

ヴァコッチは、ETIに私たちの存在を警告する懸念は遅すぎると言います。

「星の間を移動する能力を持つ文明は、私たちが偶発的な漏れ放射線からここにいることをすでに知っているでしょう」と彼は言います。「それで、十分に進んだ地球外生命体はすでに 『アイ・ラブ・ルーシー』を手に入れているかもしれません。しかし、彼らは私たちが彼らとコミュニケーションをとろうとしていることをまだ知りません。これが、私たちが強力でわかりやすい信号を他の星に送信する最も重要な理由です。つまり、連絡をとる準備ができていることを、そこにあるすべての情報に知らせるためです。」

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