Die Zivilisation in eine für den Weltraum konzipierte Schachtel zu packen bedeutet, unser Erbe zu wählen

Als die SpaceX Falcon Heavy-Rakete im Februar ihren Teststart startete, startete das Schiff nicht nur die rote Roadster-Maske und eine Schaufensterpuppe in einem Raumanzug. Er trug eine weitere kleine Nutzlast, die auf den ersten Blick weniger beeindruckend schien: eine Quarzscheibe mit einem Durchmesser von 2,5 cm mit einer lasergravierten Isaac Asimov-Trilogie " Foundation ".

Der berühmte Science-Fiction-Zyklus ist nur der Anfang des geplanten Disc-Inhalts. Während herkömmliche Festplatten nur in den Bereich der Terabyte-Kapazität gelangen, kann Quarz 360 TB pro Festplatte aufnehmen. Und er hat eine Lebenszeit von 14 Milliarden Jahren. Dies ist mehr als das aktuelle Zeitalter des Universums.

Diese Scheibe war symbolisch; Geräte der Zukunft werden viel mehr Informationen enthalten und viel nützlicher sein. Diese Technologie bezieht sich jedoch auf ernstere Probleme, als die Menschheit heute löst: Transformation in eine interplanetare Zivilisation, Speicherung von Informationen für Tausende und Millionen von Jahren, Kommunikation und Kommunikation mit anderen (fremden und terrestrischen) Köpfen.

Wie erfassen wir also Wissen und Erfahrung für die Nachwelt? Wie kann sichergestellt werden, dass diese Informationen für Zivilisationen verständlich sind, die sich stark von unseren unterscheiden können? Und was müssen wir sagen?

Menschen haben solche Probleme schon einmal erlebt. Alte Zivilisationen bauten Denkmäler wie Pyramiden und hinterließen Artefakte und Notizen - manchmal absichtlich. Spätere Forscher verwendeten dieses Material, um alte Ideen über die Welt nachzubilden. In der modernen Welt zielen wir jedoch viel weiter: von Jahrhunderten bis Jahrtausenden, von einem Planeten bis zum interstellaren Raum, von einer Art bis zu vielen.

In Stein gemeißelt

Alte Zivilisationen, von Maya bis Indianer , verwendeten Stein und Keramik, um Aufzeichnungen aufzubewahren. Diese Materialien sind möglicherweise nicht der effektivste Träger, aber sie sind definitiv langlebig. Die Tontafeln Mesopotamiens überlebten seit Beginn der Zivilisation.

Heutzutage bewahren die meisten unserer Aufzeichnungen in empfindlicher Elektronik auf, die viel einfacher kaputt geht als alte Tablets.

"Unsere Zivilisation ist kurzlebiger und gefährdeter als jede der vorherigen", sagte Nova Spivak unserer Veröffentlichung. Spivak war einer der Gründer der gemeinnützigen Arch Mission Foundation (Bogen aus dem Wort Archiv - Archiv), die Quarzscheiben zur Verfügung stellte, die mit einer Falcon Heavy-Rakete in den Weltraum geschickt wurden.

Quarz sei wie Glas chemisch stabil und physikalisch stark, betonte Spivak. Denken Sie an all die Glaswerkzeuge, die in Chemielabors auf der ganzen Welt verwendet werden. Da Quarz transparent ist, können Wissenschaftler mit Hochleistungslasern Muster in Scheiben erzeugen - so etwas wie dreidimensionale Gravuren , die in Geschenkartikelläden erhältlich sind. Die physische Gravur der Daten in der Platte erzeugt eine viel stabilere Aufzeichnung als die Verwendung der elektronischen Datenaufzeichnungsmethode. Beispielsweise wird der magnetische Speicher auf einer Festplatte durch elektromagnetische Felder beeinflusst und verschlechtert sich natürlich mit der Zeit.

Das Schreiben von Daten innerhalb eines Materials anstelle einer Oberfläche hat auch seine Vorteile. Es schützt Informationen vor dem Verschleiß einer Oberfläche, die Geräte wie CDs tötet, in denen Daten auf der Oberfläche gespeichert sind [ es ist seltsam, dass der Autor das Funktionsprinzip von CDs nicht kennt - Daten werden natürlich nicht auf der Oberfläche gespeichert, aber Oberflächenkratzer können das Lesen beeinträchtigen / ca. perev. ]. Mit dieser Methode können Sie auch die Informationsdichte gemäß dem Artikel erhöhen, der die Technologie beschreibt. Ingenieure können die Verfügbarkeit von fünf Variablen für die Codierung von Daten nutzen - jede „Kerbe“ hat drei räumliche Dimensionen und zwei optische Eigenschaften - die Achse der niedrigsten Geschwindigkeit der Lichtausbreitung und Phasenverschiebung. Dadurch konnten sie eine beeindruckende Menge von 360 TB erreichen.


Ein Laser mit Femtosekundenpulsen ist erforderlich, um Informationen durch Gravieren in Nanometergröße zu codieren - dies ist die Zeitskala der Bewegungen innerhalb von Molekülen

Festplatten sind auch eine bequeme Möglichkeit, große Datenmengen zu senden und zu empfangen. Spivak stellt sich vor, wie Menschen mit Festplatten mit solch großer Kapazität auf Außenposten in abgelegenen Gebieten schießen, um beispielsweise das terrestrische Internet auf das Mars-Internet zu aktualisieren. Laut Spivak können Festplatten eindeutig mehr Bandbreite bieten als Funksender, und das physische Senden von Informationen von einem Ort zum anderen ist bereits gängige Praxis. Google verwendete diese Methode, um 120 TB Daten vom Hubble-Teleskop zwischen Wissenschaftlern zu übertragen. [ Frisch montiertes Material aus den Dreharbeiten zur Trilogie "Der Herr der Ringe" wurde auf Festplatten zwischen den USA und Neuseeland transportiert und von Peter Jackson / Ca. perev. ].

Das Speichern von Daten in 5D auf Quarzlaufwerken ist immer noch inakzeptabel teuer. Der erste Satz Scheiben wurde vom Labor der British University of Southampton erstellt und an die Arch Foundation gespendet, wo diese Technologie erfunden wurde. Spivak prognostiziert, dass die Kommerzialisierung dieser Technologie mehrere Millionen Dollar und bis zu zehn Jahre dauern wird. Projekte wie Project Silica von Microsoft zeigen, dass bereits an der Verbesserung dieser Technologie gearbeitet wird.

Wir gehen ins All

Zuverlässigkeit und Redundanz sind entscheidend für die langfristige Aufrechterhaltung von Informationen. Eine solche Haltung wird im Bereich der Archivierung gepflegt, sagt Laura Welcher, Projektmanagerin für Rosettas langfristige Speicherung von Weltsprachen in der Long Now Foundation, einer Arch-Partnerin. "Informationen sind sicher, wenn Sie viele Kopien davon haben", sagte sie uns.

Daher plant die Spivak Foundation die Einrichtung mehrerer Arch-Bibliotheken. "Schauen Sie sich die Diskette von Voyager oder andere Versuche an, die Kultur zu bewahren - Zeitkapseln, etwas in den Weltraum schicken - diese Gegenstände werden einmal an einen Ort geschickt", sagt Spivak. "Wir versenden ständig viele Artikel an mehrere Orte."


Einige Aufnahmen auf Voyager-Raumschiffen enthielten Musik, Töne der Erde, analog aufgenommene Bilder und Grüße in vielen Sprachen. Das Aluminium-Aufnahmegehäuse enthält symbolische Anweisungen zum Spielen mit der mitgelieferten Patrone und Nadel.

Redundanz als Mittel zum Sparen kann auf die gesamte Menschheit angewendet werden. Wenn wir zu einem multiplanetaren Anblick werden, wird dies eine „Versicherung des Lebens, das wir kennen“, wie Musk in einem Interview mit dem Rolling Stone Magazine sagte.

Wenn Sie lange genug warten, werden mit Sicherheit große Katastrophen eintreten. Es ist ratsam, nicht alle Eier in einen Korb zu legen.

"Jetzt werden sowohl die Chancen als auch das Risiko erhöht", sagte Spivak. Die Möglichkeit für eine Person oder eine kleine Gruppe von Menschen, die gesamte Zivilisation absichtlich oder versehentlich zu zerstören, ist höher als je zuvor. "Ich denke, dies wird ein Zeichen für uns sein, auf die nächste Entwicklungsstufe zu gelangen, wenn wir als Zivilisation überleben", sagte er, "und es ist sehr wahrscheinlich, dass der größte Teil der Zivilisation nicht überleben wird."

SpaceX hat erklärt, dass sein Ziel darin besteht, die Entwicklung einer Zivilisation zu fördern, die den Weltraum erforscht. "Ihr Teil der Arbeit, die durch diesen Satz beschrieben wird, ist die Erforschung des Weltraums", sagte Spivak. "Und unser Teil ist die Zivilisation."

Spivak sagte, dass die Platzierung von Arch-Bibliotheken an allen Orten des Sonnensystems, die für Menschen von Interesse sind, auf Speichermedien, die für Millionen bis Milliarden von Jahren gespeichert werden können, zur Erhaltung der Zivilisation beitragen kann. Und der Raum ist definitiv der Ort, an dem man eine Verbindung zu anderen Lebensformen herstellen kann.

Menschen, die diese Artefakte entwickeln, arbeiten nicht nur an innovativen Technologien, sondern auch mit vielen philosophischen Problemen. Zum Beispiel müssen sie sicherstellen, dass Menschen oder andere Lebensformen, die unsere Botschaften entdecken, sie erkennen und entschlüsseln können.

Es ist unmöglich, eine Berechnung für jede Art von Verstand vorzunehmen, die unsere Aufzeichnungen in ferner Zukunft treffen könnten. Es könnte eine Lebensform geben, die sich von Silizium ernährt, sagte Spivak. "Sie können entscheiden, dass es köstlich ist", sagte er. Daher sollte das Speichergerät interessant genug sein, um die Neugier zu wecken, und so aussehen, dass klar ist, dass eine Nachricht in diesem Objekt enthalten ist.

Spivak bat den renommierten Informatiker Stephen Wolfram, Entwickler der Mathematica-Computersoftware, und Wolfram Alpha , ein Online-Problemlösungssystem, das Arch-Team bei der Bewältigung dieser Schwierigkeiten zu unterstützen. Wolframs Aufgabe ist es, "schwierige Fragen zu stellen und intellektuelle Offenheit in uns zu bewahren", sagte Spivak.

Zwei Männer hatten einen unterschiedlichen Ansatz zur Lösung dieser Probleme. "Nova erzählte mir von ihrem Projekt und ich reagierte im Stil von" Ihr Projekt ist aus philosophischer Sicht zum Scheitern verurteilt ", lacht Wolfram. Er sagte, dass die kulturellen und wahrscheinlich biologischen Unterschiede zwischen uns und den Empfängern unserer Botschaften unüberwindbar sein können. Trotzdem, sagte er, scheint diese Mission interessant genug zu sein, um als Berater daran zu arbeiten.

»Das Hauptproblem ist, wie man etwas ohne gemeinsamen kulturellen Kontext verständlich macht? - sagte Wolfram. "Ich denke, wie auch immer, wir standen vor einem Problem, das aus philosophischer Sicht unlösbar war."


Wolfram stieß bei der Recherche für sein Buch A New Kind of Science auf diese persische Inschrift. In Ermangelung eines kulturellen Kontexts konnte er nicht verstehen, ob es sich um ein mathematisches Bild, einen zellularen Automaten oder etwas anderes handelte. Als Ergebnis fand er heraus, dass dies eine stilisierte Liste von 62 charakteristischen Merkmalen Allahs ist.

Das Problem der Nachrichtenübermittlung wird schwieriger, je weiter die kommunizierenden Parteien voneinander getrennt sind - auf kultureller, zeitlicher oder biologischer Ebene, erklärte Wolfram. Und unsere Konzepte des Denkens und der Kommunikation sind extrem menschenzentriert und basieren auf Ideen des 21. Jahrhunderts, fügte er hinzu.

Denken Sie an den Unterschied zwischen menschlicher und künstlicher Intelligenz. Google hat kürzlich ein Programm geschult, um die mit Herzerkrankungen verbundenen Risiken zu erkennen, basierend auf einer Analyse der Blutgefäße des Fundus. Der Algorithmus basiert auf medizinischen Daten von fast 300.000 Patienten. Höchstwahrscheinlich sind die Unterschiede, die für die KI wichtig sind, für uns nicht wichtig.

Ebenso ist es beim Studium antiker Artefakte schwer zu verstehen, welcher Aspekt der alten geometrischen Struktur für die Schöpfer wichtig war und welcher zufällig wurde.

Wie diese Beispiele zeigen, besteht das eigentliche Problem bei der Vorbereitung der Kommunikation mit einer außerirdischen Lebensform darin, dass wir unsere Annahmen nur an einer einzigen Art von Kreatur testen können. Und diese Art selbst führt diese Tests durch.

Wolframs Skepsis sollte nicht mit Zynismus verwechselt werden: Die Barriere der Kommunikation kann aus philosophischer Sicht unüberwindbar sein, sagt Wolfram, "aber das bedeutet nicht, dass wir nicht versuchen müssen, es zu tun."

Spivak stimmt zu, dass die Kommunikation schwierig sein wird. Er weist jedoch darauf hin, dass Menschen im Laufe der Jahrhunderte erfolgreich Botschaften übermittelten, und erwähnte unter den Beispielen die Schriftrollen vom Toten Meer und die ägyptischen Hieroglyphen.

Wenn eine Kreatur in naher Zukunft unsere Archive findet, wird es wahrscheinlich menschlich sein. Vor diesem Hintergrund beschränkte Spivak den Anwendungsbereich von Arch Mission auf Menschen und menschliche Organismen. Die Begrenzung der Zielgruppe reduziert philosophische Probleme und bildet die Grundlage für die Geräteentwicklung. Zum Beispiel lassen sich Menschen vom Sehen leiten und verwenden symbolisches Schreiben. Daher ist die Erstellung eines visuell faszinierenden Artefakts ein guter Anfang.

Leider sehen viele Tiere und Naturphänomene sehr interessant aus, übermitteln aber keine Botschaften. Ein Beispiel ist das männliche stachelige Arotron , das Ornamente auf dem Sand erzeugt, um Partner anzulocken. Bisher wissen Wissenschaftler nicht genau, inwieweit diese Ornamente eine Botschaft enthalten und welche. Trotzdem sagte Spivak, es sei vernünftig anzunehmen, dass unsere Nachkommen die in der Bibliothek verwendeten visuellen Signale erkennen, angesichts der Geschichte der Verwendung von Symbolen und Schriftsprachen durch die Menschheit.

Senden einer Nachricht in die Ferne

Viele Faktoren werden den Geist zukünftiger Menschen und die Informationen, die wir ihnen hinterlassen, teilen: Sprache, Kultur, technische Konventionen, möglicherweise sogar Biologie. Eine erfolgreiche Kommunikation erfordert die Minimierung dieser Hindernisse.

Bei der Entwicklung eines Archivs ist es wichtig, die Stärken der verschiedenen Arten der Codierung von Informationen abzuwägen. "Jede Verschlüsselungsebene erhöht die Komplexität der Entschlüsselung", sagte Rosetta Welcher vom Projekt. Wenn wir das Märchen " Jack and the Beanstalk " in DNA kodieren wollten, sollte sie laut Welcher fünf Abstraktionsebenen haben:

1. Menschliche Erfahrung.
2. Gesprochene Sprache.
3. Schriftliche Sprache.
4. Digitale Informationen.
5. DNA-Nukleotide.

Arch-Laufwerke haben ähnliche Codierungsstufen, aber laut Welcher hat es sich angesichts der unglaublichen Haltbarkeit der Medien gelohnt, auf Einfachheit zu verzichten.

Für die Rosetta-Diskette, die physische Komponente des Rosetta-Projekts, wählten sie eine Strategie mit weniger Codierung: Sie codieren Informationen in Form von realen Textseiten, so etwas wie Mikrofiche . Bestehende Technologien ermöglichen es, Text so klein aufzuzeichnen, dass ein Elektronenmikroskop zum Lesen erforderlich ist, sagt Welcher. "Wir wollten jedoch keine so hohe Zugangsbarriere errichten, deshalb haben wir Seiten mit einer solchen Größe hinterlassen, dass sie mit dem optischen Zoom gelesen werden können."


Die Rosetta-CD enthält mehr als 13.000 Seiten mit Informationen in mehr als 1.500 Sprachen. Jede Seite ist mikroskopisch auf einer Nickelscheibe eingraviert.

Im Idealfall müssten Archivare Geräte speichern, um Informationen aus einem Artefakt zusammen mit diesem zu extrahieren. Dies ist das Konzept der Zivilisation in einer Box von Spivak. In diesem Projekt hofft er, kleine Container mit Trägern unterschiedlicher Lebensdauer und Kapazität zu bauen. Dies umfasst Geräte, die ähnlich wie ein Rosetta-Laufwerk direkt gelesen werden können, sowie Geräte, die eine komplexere Entschlüsselung erfordern, z. B. Quarzscheiben mit hoher Kapazität.

Die Box enthält auch Tools zum Entschlüsseln von Nachrichten. Zum Beispiel enthält das Kit Linsen und Diagramme für ein Mikroskop zum Lesen von analogen Discs mit realen Bildern. Die Stiftung entwickelte auch kleine Computer auf der Basis von Raspberry Pi und DVD-Playern, die DVDs mit einer Lebensdauer von Tausenden von Jahren aus speziellen Materialien lesen können. Diese Computer werden in Kartons mit Ersatzteilen aufbewahrt. Die Stiftung wird Anweisungen zum Lesen komplexerer Notizen wie Quarzscheiben für andere Medien schreiben, sagt Spivak.

Diese empfindliche Elektronik kann eine ganze Weile halten, wenn sie vor Schmutz und Strahlung geschützt ist, insbesondere in einer sauerstofffreien Atmosphäre, sagte Spivak. Aber auch nach einer Verschlechterung können die Komponenten als Schema dienen, mit dem Nachrichtenempfänger Technologien neu erstellen und Informationen von Datenträgern extrahieren können.

Archivare können historische Ideen nutzen, sagte Spivak. "Wir konnten die Geschichte verstehen, als wir viele Daten über viele Orte verteilt hatten", sagte er. "In einigen Fällen gab es Übersetzungen oder Links zu anderen bekannten Datensätzen."

Vor diesem Hintergrund plant Spivak, Lehrbücher - kurze Einführungsmaterialien - in alle Geräte aufzunehmen. Er sagte jedoch, er wolle in dieser Angelegenheit „Extreme“ erreichen: eine große Anzahl visueller und codierter Anweisungen für den Zugriff auf, die Übersetzung und das Verständnis von Informationen auf jedem Gerät enthalten.

Was wollen sie wissen?

Wenn wir davon ausgehen, dass wir die Nachricht an unsere Nachkommen oder außerirdischen Gäste weitergeben können und annehmen, dass sie die Nachricht entschlüsseln können, bleibt die Frage, was wir ihnen sagen sollen. Viele Wissenschaftler und Futuristen haben vorgeschlagen, Mathematik in der Kommunikation einzusetzen. Die Mathematik ist universell und grundlegend und kann aus den Grundprinzipien abgeleitet werden. Mit ein wenig Arbeit können Sie sogar Informationen darüber verschlüsseln, was wir über die Funktionsweise des Universums gelernt haben - nämlich wissenschaftliche Entdeckungen.

Aber genau das kann Mathematik zu der langweiligsten Sache machen, die wir an Außerirdische senden oder für die Nachwelt aufbewahren können, sagten Spivak und Wolfram.

"Als ich dieses Projekt startete, war ich vollständig für den Transfer von Informationen über die Wissenschaft", sagte Spivak. "Aber je mehr ich darüber nachdachte, desto mehr wurde mir klar, dass Wissenschaft und Mathematik in gewissem Sinne eine Ware sind: Jeder im Universum, der einen bestimmten Entwicklungsstand erreicht, erreicht sie."

Wenn wir darüber nachdenken, was unsere Nachkommen oder andere intelligente Lebensformen über uns wissen wollen, sollten wir darüber nachdenken, was wir durch das Studium von Kulturen, Individuen und Tieren zu verstehen versuchen. Wir versuchen normalerweise zu verstehen, wie ihr Leben ist und warum sie solche Entscheidungen treffen. Und dies deutet darauf hin, dass die Menschen interessante und bedeutungsvolle Werte und Erfahrungen haben, die uns einzigartig machen.

Wolfram schließt sich dieser Ansicht an: „Wenn wir etwas über uns selbst vermitteln wollen, müssen wir etwas Besonderes für uns senden“, schrieb er in einem ausführlichen Blogbeitrag zu diesem Thema. Die Menschheit sollte sich auf die Bewahrung und Weitergabe ihrer Erfahrungen und Weltanschauung für neugierige Außerirdische oder Archäologen in 10.000 Jahren konzentrieren.

Dazu gehören Kunstobjekte: Bilder von Gemälden, Skulpturen, Ornamenten vom Paläolithikum bis zur Gegenwart. Codieren Sie Musik, Sprachen und Gebete. Erzählen Sie Geschichten, von heiligen Texten bis zu hoher Literatur und Folklore. Zeichnen Sie Geschichte, Traditionen und Bräuche auf. Teilen Sie die Vielfalt des Lebens auf der Erde durch Bilder, Aufzeichnungen und DNA. Geben Sie ihnen im Allgemeinen alles, was uns zu dem macht, was wir sind, was nicht reproduziert oder ersetzt werden kann.

Unabhängig davon, was wir für die Aufnahme in die Archive auswählen, wird es sich daher eher auf das beziehen, was wir heute für wichtig halten, als auf das, was zukünftige Empfänger von Nachrichten über uns wissen möchten, sagte Wolfram. In diesem Sinne glaubt er, dass sich Projekte wie Arch Mission als nützlich erweisen werden, da sie die Gesellschaft darüber nachdenken lassen, welche Art von Erbe sie hinterlassen wird.