Emballer la civilisation dans une boîte conçue pour l'espace signifie choisir notre héritage

Lorsque la fusée SpaceX Falcon Heavy a lancé son lancement d'essai en février, le navire n'a pas simplement lancé le masque Roadster rouge et un mannequin dans une combinaison spatiale. Il en transportait une autre, une petite charge utile, qui, à première vue, semblait moins impressionnante: un disque de quartz d'un diamètre de 2,5 cm avec une trilogie Isaac Asimov gravée au laser " Foundation ".

Le célèbre cycle de science-fiction n'est que le début du contenu du disque prévu. Alors que les disques durs traditionnels n'entrent que dans la zone de capacité en téraoctets, le quartz peut accueillir 360 To par disque. Et il possède une durée de vie de 14 milliards d'années. C'est plus que l'âge actuel de l'univers.

Ce disque était symbolique; les appareils du futur contiendront beaucoup plus d'informations et beaucoup plus utiles. Mais cette technologie concerne des problèmes plus graves que l'humanité ne résout aujourd'hui: transformation en civilisation interplanétaire, stockage d'informations pendant des milliers et des millions d'années, communication et communication avec d'autres esprits (extraterrestres et terrestres).

Alors, comment enregistrons-nous les connaissances et l'expérience de la postérité? Comment garantir que ces informations seront compréhensibles pour les civilisations, qui peuvent être très différentes des nôtres? Et que devons-nous dire?

Les gens ont déjà rencontré de tels problèmes auparavant. Les civilisations anciennes ont construit des monuments comme des pyramides et laissé des artefacts et des notes - parfois intentionnellement. Des chercheurs ultérieurs ont utilisé ce matériau pour recréer des idées anciennes sur le monde. Cependant, dans le monde moderne, nous visons beaucoup plus loin: des siècles aux millénaires, d'une planète à l'espace interstellaire, d'une espèce à plusieurs.

Sculpté dans la pierre

Les civilisations antiques, des Mayas aux Indiens , utilisaient la pierre et la céramique pour stocker les documents. Ces matériaux ne sont peut-être pas le support le plus efficace, mais ils sont définitivement durables. Les tablettes d'argile de la Mésopotamie ont survécu à l'aube de la civilisation.

Aujourd'hui, la plupart de nos enregistrements sont conservés dans des appareils électroniques délicats qui se décomposent beaucoup plus facilement que les anciennes tablettes.

"Notre civilisation est plus éphémère et plus à risque que les précédentes", a déclaré Nova Spivak à notre publication. Spivak a été l'un des fondateurs de la fondation à but non lucratif Arch Mission Foundation (arch from the word archive - archive), qui a fourni des disques de quartz envoyés dans l'espace sur une fusée Falcon Heavy.

Le quartz, comme le verre, est chimiquement stable et physiquement solide, a souligné Spivak. Pensez à tous ces outils en verre utilisés dans les laboratoires chimiques du monde entier. Le quartz étant transparent, les scientifiques peuvent utiliser des lasers haute puissance pour créer des motifs à l'intérieur des disques - quelque chose comme des gravures en trois dimensions qui peuvent être achetées dans les boutiques de cadeaux. La gravure physique des données à l'intérieur du disque crée un enregistrement beaucoup plus stable qu'en utilisant la méthode d'enregistrement électronique des données. Par exemple, la mémoire magnétique d'un disque dur est affectée par les champs électromagnétiques et se dégrade naturellement avec le temps.

L'écriture de données à l'intérieur d'un matériau au lieu d'une surface a également ses avantages. Il protège les informations contre l'usure d'une surface qui tue des appareils tels que les CD, dans lesquels les données sont stockées sur la surface [ il est étrange que l'auteur ne connaisse pas le principe de fonctionnement des CD - les données, bien sûr, ne sont pas stockées sur la surface, mais les rayures de surface peuvent interférer avec leur lecture / env. perev. ]. Cette méthode vous permet également d'augmenter la densité de l'information, selon l' article décrivant la technologie. Les ingénieurs peuvent profiter de la disponibilité de cinq variables pour le codage des données - chaque «encoche» a trois dimensions spatiales et deux propriétés optiques - l'axe de la vitesse de propagation de la lumière et de déphasage la plus faible. Cela leur a permis d'atteindre une quantité impressionnante de 360 ​​To.


Un laser avec des impulsions femtosecondes est nécessaire pour encoder les informations par gravure en taille nanométrique - c'est l'échelle de temps des mouvements à l'intérieur des molécules

Les disques sont également un moyen pratique d'envoyer et de recevoir de grandes quantités de données. Spivak imagine comment les gens tirent avec des disques de grande capacité vers des avant-postes spatiaux distants pour fournir, par exemple, la mise à jour d'Internet terrestre à l'Internet martien. Les disques peuvent clairement fournir plus de bande passante que les émetteurs radio, explique Spivak, et l'envoi physique d'informations d'un endroit à un autre est déjà une pratique courante. Google a utilisé cette méthode pour transférer 120 téraoctets de données du télescope Hubble entre scientifiques perev. ].

Le stockage de données dans 5D sur des lecteurs à quartz est toujours trop cher. Le premier jeu de disques a été créé et donné à la Fondation Arch par le laboratoire de l'Université britannique de Southampton, où cette technologie a été inventée. Spivak prévoit que la commercialisation de cette technologie nécessitera plusieurs millions de dollars et jusqu'à dix ans. Des projets tels que Project Silica de Microsoft démontrent que des travaux sont déjà en cours pour améliorer cette technologie.

On va dans l'espace

La fiabilité et la redondance sont essentielles pour maintenir les informations à long terme. Une telle attitude est cultivée dans le domaine de l'archivage, explique Laura Welcher, chef de projet pour le stockage à long terme des langues du monde de Rosetta à la Long Now Foundation, partenaire d'Arch. «Les informations seront en sécurité si vous en avez plusieurs copies», nous a-t-elle dit.

Par conséquent, la Fondation Spivak prévoit de créer plusieurs bibliothèques Arch. «Regardez le disque de Voyager ou d'autres tentatives pour préserver la culture - capsules temporelles, envoi de quelque chose dans l'espace - ces objets sont envoyés une fois à un seul endroit», explique Spivak. «Nous expédions tout le temps de nombreux articles à plusieurs endroits.»


Quelques enregistrements sur des vaisseaux spatiaux Voyager contenaient de la musique, des sons de la Terre, des images enregistrées analogiques et des salutations dans de nombreuses langues. Le boîtier d'enregistrement en aluminium contient des instructions symboliques pour le jouer avec la cartouche et l'aiguille incluses.

La redondance comme moyen d'économiser peut s'appliquer à l'humanité dans son ensemble. Si nous devenons un spectacle multi-planétaire, ce sera «l'assurance de la vie que nous connaissons», comme l'a dit Musk dans une interview au magazine Rolling Stone.

Si vous attendez assez longtemps, des catastrophes majeures se produiront certainement. Il sera sage de ne pas mettre tous les œufs dans le même panier.

"Désormais, le niveau d'opportunités et le niveau de risque sont augmentés", a déclaré Spivak. L'occasion pour une personne ou un petit groupe de personnes de détruire la civilisation entière, intentionnellement ou accidentellement, est plus élevée que jamais. «Je pense que ce sera un signe pour nous de passer au prochain niveau de développement si nous survivons en tant que civilisation», a-t-il dit, «et il est très probable que la plupart des civilisations ne survivront pas.»

SpaceX a déclaré que son objectif est de favoriser le développement d'une civilisation explorant l'espace. "Leur part du travail décrit par cette phrase est l'exploration spatiale", a déclaré Spivak. "Et notre part est la civilisation."

Spivak a déclaré que placer des bibliothèques Arch à tous les endroits du système solaire qui intéressent les humains sur des supports de stockage pouvant être stockés pendant des millions ou des milliards d'années peut aider à préserver la civilisation. Et l'espace est définitivement l'endroit où aller pour établir une connexion avec d'autres formes de vie.

En plus de travailler sur des technologies innovantes, les personnes qui développent ces artefacts sont confrontées à de nombreux problèmes philosophiques. Par exemple, ils doivent s'assurer que les gens, ou d'autres formes de vie que nos messages découvrent, sont capables de les reconnaître et de les déchiffrer.

Il est impossible de faire un calcul pour chaque type d'esprit que nos archives pourraient rencontrer dans un avenir lointain. Il peut y avoir une forme de vie qui se nourrit de silicium, a déclaré Spivak. "Ils peuvent décider que c'est délicieux", a-t-il déclaré. Par conséquent, le périphérique de stockage doit être suffisamment intéressant pour stimuler la curiosité et chercher à ce qu'il soit clair qu'un message est enfermé dans cet objet.

Spivak a demandé à l'informaticien de renom Stephen Wolfram, créateur du logiciel informatique Mathematica et Wolfram Alpha , un système de résolution de problèmes en ligne, d'aider l'équipe Arch à surmonter ces difficultés. Le rôle de Tungsten est de "poser des questions difficiles et de maintenir la franchise intellectuelle en nous", a déclaré Spivak.

Deux hommes avaient une approche différente pour résoudre ces problèmes. «Nova m'a parlé de son projet, et j'ai réagi dans le style de« Votre projet est condamné d'un point de vue philosophique », rigole Wolfram. Il a dit que les différences culturelles et probablement biologiques entre nous et les destinataires de nos messages peuvent être insurmontables. Néanmoins, a-t-il dit, cette mission semble suffisamment intéressante pour y travailler en tant que conseiller.

»Le principal problème est de savoir comment rendre quelque chose compréhensible en l'absence de tout contexte culturel commun? - dit Wolfram. "Je pense que quoi qu'il en soit, nous étions confrontés à un problème insoluble d'un point de vue philosophique."


Tungsten est tombé sur cette inscription persane lors de la recherche de son livre A New Kind of Science. En l'absence de contexte culturel, il ne pouvait pas comprendre s'il s'agissait d'une image mathématique, d'un automate cellulaire ou d'autre chose. En conséquence, il a découvert qu'il s'agit d'une liste stylisée de 62 traits distinctifs d'Allah.

Le problème de la messagerie devient plus difficile à mesure que les parties communicantes sont séparées les unes des autres - à une échelle culturelle, temporelle ou biologique, a expliqué Wolfram. Et nos concepts de pensée et de communication sont extrêmement centrés sur l'homme et basés sur des idées du 21e siècle, a-t-il ajouté.

Pensez à la différence entre l'intelligence humaine et l'intelligence artificielle. Google a récemment formé un programme pour reconnaître les risques associés aux maladies cardiaques, basé sur une analyse des vaisseaux sanguins du fond d'œil. L'algorithme est basé sur les données médicales de près de 300 000 patients. Très probablement, les différences importantes pour l'IA ne nous importent pas.

De la même manière, lors de l'étude d'artefacts anciens, il est difficile de comprendre quel aspect de la structure géométrique ancienne était important pour les créateurs et lequel est devenu accidentel.

Comme le montrent ces exemples, le vrai problème de la préparation de la communication avec une forme de vie extraterrestre est que nous ne pouvons tester nos hypothèses que sur un seul type de créature. Et cette espèce elle-même effectue ces tests.

Le scepticisme de Wolfram ne doit pas être confondu avec le cynisme: la barrière de la communication peut être insurmontable d'un point de vue philosophique, dit Wolfram, "mais cela ne signifie pas que nous ne devons pas essayer de le faire".

Spivak convient que la communication sera difficile. Mais il souligne que les gens ont réussi à transmettre des messages à travers les âges, mentionnant parmi les exemples les rouleaux de la mer Morte et les hiéroglyphes égyptiens.

Si une créature trouve nos archives dans un avenir proche, ce sera probablement humain. Compte tenu de cela, Spivak a limité la gamme d'applications d'Arch Mission aux humains et aux organismes humains. Limiter le public cible réduit les problèmes philosophiques et fournit la base pour le développement d'appareils. Par exemple, les gens sont guidés par la vision et utilisent une écriture symbolique, donc la création d'un artefact visuellement intrigant est un bon début.

Malheureusement, de nombreux animaux et phénomènes naturels semblent assez intéressants, mais ne transmettent aucun message. Un exemple est l' arotron épineux mâle , créant des ornements sur le sable pour attirer des partenaires. Jusqu'à présent, les scientifiques ne savent pas exactement dans quelle mesure ces ornements contiennent un message et lequel. Néanmoins, Spivak a déclaré qu'il était raisonnable de supposer que nos descendants reconnaissent les signaux visuels utilisés dans la bibliothèque, étant donné l'histoire de l'utilisation des symboles et des langues écrites par l'humanité.

Transmettre un message à distance

De nombreux facteurs partageront les esprits des futures personnes et les informations que nous leur laisserons: langue, culture, conventions techniques, voire biologie. Une communication réussie nécessite de minimiser ces obstacles.

Lors du développement d'une archive, il est important de peser les points forts des différentes manières de coder les informations. "Chaque couche de cryptage ajoute de la complexité au décryptage", a déclaré Rosetta Welcher du projet. Si nous voulions coder le conte de fées " Jack et le haricot magique " dans l'ADN, alors, selon Welcher, elle devrait avoir cinq couches d'abstraction:

1. Expérience humaine.
2. Langue parlée.
3. Langue écrite.
4. Information numérique.
5. Nucléotides d'ADN.

Les lecteurs d'arche ont des niveaux de codage similaires, mais Welcher dit que sacrifier la simplicité en valait la peine, étant donné l'incroyable durabilité du support.

Pour le disque Rosetta, la composante physique du projet Rosetta, ils ont choisi une stratégie avec moins de codage: ils codent les informations sous forme de vraies pages de texte, quelque chose comme une microfiche . Les technologies existantes permettent d'enregistrer du texte si petit qu'un microscope électronique est nécessaire pour le lire, dit Welcher, mais "nous ne voulions pas ériger une barrière d'accès si élevée, nous avons donc laissé des pages d'une taille telle qu'elles peuvent être lues à l'aide du zoom optique".


Le disque Rosetta contient plus de 13 000 pages d'informations dans plus de 1 500 langues. Chaque page est gravée au microscope sur un disque en nickel.

Idéalement, les archivistes devraient stocker des périphériques pour extraire des informations d'un artefact avec lui. C'est le concept de civilisation dans une boîte de Spivak. Dans ce projet, il espère construire de petits conteneurs avec des transporteurs de durée de vie et de capacité différentes. Cela comprendra les périphériques pouvant être lus directement, similaires à un lecteur Rosetta, ainsi que ceux qui nécessitent un décryptage plus complexe, tels que les disques de quartz haute capacité.

La boîte aura également des outils pour décrypter les messages. Par exemple, le kit comprendra des lentilles et des diagrammes pour un microscope pour la lecture de disques analogiques avec des images réelles. La fondation a également développé de petits ordinateurs basés sur le Raspberry Pi et des lecteurs DVD capables de lire des DVD d'une durée de vie de plusieurs milliers d'années, fabriqués à partir de matériaux spéciaux. Ces ordinateurs seront stockés dans des boîtes contenant des pièces détachées. La fondation écrira des instructions pour lire des notes plus complexes, telles que des disques de quartz, sur d'autres médias, a déclaré Spivak.

Cette électronique sensible peut durer un certain temps si elle est protégée des débris et des radiations, en particulier dans une atmosphère sans oxygène, a déclaré Spivak. Mais même après la dégradation, les composants peuvent servir de schéma que les destinataires des messages peuvent utiliser pour recréer des technologies et extraire des informations des disques.

Les archivistes peuvent profiter des idées historiques, a déclaré Spivak. "Nous avons pu donner un sens à l'histoire lorsque nous avions beaucoup de données distribuées sur de nombreux endroits", a-t-il déclaré. «Dans certains cas, il y a eu des traductions ou des liens vers d'autres ensembles de données connus.»

À la lumière de cela, Spivak prévoit d'inclure des manuels - bref matériel d'introduction - dans tous les appareils. Cependant, il, a-t-il dit, souhaite atteindre des «extrêmes» dans ce domaine: inclure un grand nombre d'instructions visuelles et codées pour accéder, traduire et comprendre les informations sur chaque appareil.

Que veulent-ils savoir?

Si nous supposons que nous serons en mesure de transmettre le message à notre progéniture ou à nos invités extraterrestres, et supposons qu'ils seront en mesure de déchiffrer le message - la question reste de savoir quoi leur dire. De nombreux scientifiques et futuristes ont proposé d'utiliser les mathématiques dans les communications. Les mathématiques sont universelles et fondamentales et peuvent être déduites des principes de base. Avec un peu de travail, vous pouvez même encoder des informations sur ce que nous avons appris sur le fonctionnement de l'Univers - à savoir, les découvertes scientifiques.

Mais c'est exactement ce qui peut faire des mathématiques la chose la plus ennuyeuse de tout ce que nous pouvons envoyer à des extraterrestres ou économiser pour la postérité, ont déclaré Spivak et Wolfram.

"Quand j'ai commencé ce projet, j'étais totalement pour le transfert d'informations sur la science", a déclaré Spivak. "Mais plus j'y réfléchissais, plus je me rendais compte que la science et les mathématiques sont en quelque sorte une marchandise: tous ceux qui atteignent un certain niveau de développement dans l'univers les atteignent."

Lorsque nous pensons à ce que nos descendants ou d'autres formes de vie intelligentes veulent savoir sur nous, il vaut la peine de réfléchir à ce que nous essayons de comprendre en étudiant les cultures, les individus et les animaux. Nous essayons généralement de comprendre à quoi ressemble leur vie et pourquoi ils prennent de telles décisions. Et cela suggère que les gens ont un ensemble intéressant et significatif de valeurs et d'expériences qui nous rendent uniques.

Tungsten fait écho à ce point de vue: "Si nous voulons transmettre quelque chose sur nous-mêmes, nous devons envoyer quelque chose de spécial pour nous", a-t-il écrit dans un blog sur ce sujet. L'humanité devrait se concentrer sur la préservation et le transfert de son expérience et de sa vision du monde, pour les étrangers curieux ou les archéologues dans 10 000 ans.

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