👇🏼 📁 🔳 Sejarah Radius Deteksi Peradaban 🙌🏼 🖐🏾 🤹

Pada jarak berapa dari Bumi yang dapat kita temukan saudara-saudara yang hipotetis? Ada banyak ulasan bagus tentang hal ini (misalnya, [ 1 , 2 , 10 ]). Ini mengikuti dari mereka, khususnya, bahwa dengan bantuan teleskop radio paling kuat di Arecibo hari ini, kita dapat mengirim sinyal ke peradaban lain dengan teleskop yang sama untuk jarak beberapa ribu tahun cahaya. Tentu saja, agar komunikasi ini terjadi, Anda perlu tahu persis di mana, kapan, dan pada frekuensi apa untuk mentransmisikan dan mendengarkan. Jika Anda hanya memindai seluruh langit, "mendengarkan" setiap titik untuk waktu yang lama untuk menangkap sinyal, maka jangkauan komunikasi antarbintang kami berkurang hingga radius 5-10 tahun cahaya [ 10tabel 4]. Sejauh ini kita bisa melihat tetangga kosmik pada tingkat perkembangan yang sebanding dengan kita.

Pertanyaan: Bagaimana jarak ini berubah di masa lalu? Apakah mungkin untuk memahami sesuatu dengan melihat nilai-nilai parameter ini dalam perspektif sejarah global? Ternyata iya. Dan itulah yang akan kami lakukan. Kami akan melihat bagaimana jari-jari diri deteksi R _s , yaitu, jarak di mana peradaban terestrial bisa mendeteksi peradaban lain pada saat yang sama tingkat perkembangan, telah berubah dari waktu ke waktu.

Kenapa "sama"? Karena lebih sederhana dan lebih pasti. Tidak perlu berspekulasi, mungkin keliru apakah orang Mesir kuno bisa melihat satelit orang lain (dan apakah kita bisa mengenali teknologi super orang lain, memilikinya di depan mata kita).

Bahkan dalam penyederhanaan seperti itu, perkiraan kuantitatif sangat sulit dan mungkin mengandung ketidakakuratan yang signifikan. Oleh karena itu, amendemen, tentu saja, diterima, tetapi hanya jika saya melakukan kesalahan, setidaknya urutan besarnya.

Jadi mari kita mulai.

Primitif kali: R _s ≈ 1000 km

Australia mulai berpenduduk sekitar 40 ribu tahun yang lalu, dan Polinesia - 3-5. Di antara tonggak sejarah ini, orang-orang tidak tahu kuda atau navigasi serius apa pun.

Lihatlah peta bahasa asli Australia [ 15 , Image Credit: Wikipedia]:

Warna - warna di atasnya menunjukkan bukan hanya bahasa, tetapi juga keluarga mereka . Yaitu, kelompok bahasa yang jauh lebih berbeda daripada bahasa Rusia dari bahasa Polandia. Gambar yang sangat mirip muncul di peta bahasa penduduk asli Amerika Utara [ 16 ].

Menurut kartu-kartu ini, isolasi budaya antara cabikan warna-warni sangat tinggi. Kalau tidak, bahasa, selama ribuan tahun, mungkin akan tercampur. Jadi, “jari-jari penemuan diri” yang khas pada masa itu adalah ukuran wilayah tempat mereka berbicara keluarga bahasa yang sama. Hanya karena jika orang-orang tahu tetangga terdekat mereka, apa yang terjadi di belakang tanah mereka hampir tidak diketahui.

Berdasarkan pertimbangan ini, kita mengambil R _s ≈ 10 ⁶ meter dalam interval antara kemunculan manusia modern (50 ribu tahun yang lalu) dan keadaan pertama (sekitar 6 ribu tahun yang lalu).

Kekaisaran Romawi: R _s = 8000 km

Pada peta dunia karya Ptolemy abad kedua M, Cina sudah ditandai dengan kata "Sinae" ([ 20 , Gambar Kredit: Wikipedia]):

Menurut sumber yang sama, pertukaran duta besar pertama antara kekaisaran Romawi dan Cina terjadi di 166. Dengan demikian, dua peradaban terbesar dari planet ini, pada tingkat yang sama pembangunan, menemukan satu sama lain pada jarak R _s = 8 * 10 ⁶ m.

Perjalanan Magellan: R _s = 20.000 km

Pada tahun 1522, ekspedisi Magellan menyelesaikan perjalanan keliling dunia ([ 30 , Image Credit: Wikipedia]):

Jika ada peradaban Eropa lain di Bumi, praktis tidak ada peluang untuk tidak diperhatikan pada saat ini. Yaitu, pada 1522, R _s = 2 * 10 ⁷ m.

Pengamatan Bulan, 1610-1820-an. R _s = 384.000 km

Pada awal 1609, Galileo membangun teleskop dengan peningkatan hampir 30 kali lipat, yang memungkinkan, dengan sedikit keberuntungan, untuk membedakan detail di bulan dengan ukuran 8-10 kilometer [ 40 ]. Sayangnya, London (salah satu kota terestrial terbesar pada waktu itu) kemudian mencapai hanya sekitar satu mil dalam ukuran [ 50 ].

Pada 1657, dengan teleskop Huygens 100 kali lipat di bulan, dimungkinkan untuk mengamati detail 2-3 kilometer [ 40 ]. London mencapai tanda ini sekitar 1677 [ 52 ]. Artinya, jika dia ada di sana, mereka pasti sudah melihatnya.

Secara teknis, ini sudah tanggal pencantuman orbit bulan dalam lingkaran penemuan diri kita. Namun, karena kesulitan pengamatan, "penemuan" terpisah dari jejak peradaban di bulan berlangsung hingga abad ke-19 [ 60 ], sementara karya spektografik Fraunhofer pada tahun 1823 [ 70 ] sepenuhnya menutup pertanyaan ini.

Tunduk pada amandemen ini, kita mengasumsikan bahwa R _s mencapai nilai 4 * 10 ⁸ meter pada tahun 1700.

Mars dan Venus, R _s km ≈ 60 juta

Dari ke-19 ke pertengahan abad ke-20, R _s tumbuh terutama disebabkan oleh meningkatnya pengaruh peradaban kita pada alam. Bangunan, kota, kanal kami menjadi lebih besar dan lebih terlihat.

Sebagai contoh, Kanal Karakum:

Analisis parameter teleskop [ 80 , 90 ] menunjukkan bahwa itu, dalam bentuk strip gelap dalam gambar ini, dapat dilihat di Mars pada tahun 1897. Yang kira-kira bertepatan dengan pembukaan "saluran Mars" yang terkenal (1877, [ 100]). Dan meskipun saluran-saluran itu ternyata merupakan ilusi optik, penting untuk dipahami: mereka, pada prinsipnya, bisa nyata. Astronomi pengamatan bahkan memungkinkan untuk melihat saluran nyata yang cukup besar karena penggelapan musiman tanaman yang berdekatan. Benar, Kanal Karakum mulai dibangun hanya pada tahun 1954, tetapi saluran dengan ukuran yang sebanding di Bumi diletakkan sebelumnya.

Tanda lain adalah cahaya lampu listrik kota malam. Dengan menggunakan kalkulator [ 110 ] (atau mengisahkan kesimpulan dari [ 1 15 ]), kita dapat memperkirakan bahwa jika Venus memiliki New York sendiri, maka lampu malam di sisi malam dapat dilihat di suatu tempat antara tahun 1900 dan 1960. tahun ke-5.

Berdasarkan totalitas data ini, kami mengambil 6 * 10 ¹⁰meter sebagai radius penemuan diri peradaban terestrial pada tahun 1930-an.

Dan kemudian astronomi radio memasuki lokasi.

1960-an Kebocoran Radar, R _s = 0,7 tahun cahaya

AS dan Uni Soviet, takut akan serangan nuklir mendadak oleh seorang tetangga, menciptakan Sistem Peringatan Dini Balistik Rudal, [ 120 , 122 ]. Sistem ini telah menjadi salah satu sumber radio yang terus beroperasi paling kuat di Bumi.

Mereka didasarkan pada radar biasa yang berjalan di sekitar cakrawala setiap beberapa detik dan mendengarkan jika sinyal pantulan berasal dari hulu ledak terbang (Gambar Kredit: Wikipedia):

Apa yang terjadi pada sinar radar jika tidak menemukan hulu ledak? Benar. Sinar itu terbang. Ke ruang angkasa, melewati Bulan, planet-planet Tata Surya, bintang-bintang, dan seterusnya hingga tak terbatas.

Kekuatan pancaran sedemikian rupa sehingga jika Anda tahu di muka bintang mana yang harus "mendengarkan", Anda dapat menangkapnya dengan teleskop Arecibo dalam 19 tahun cahaya, dan dengan probabilitas baik dalam 0,7 tahun cahaya, memeriksa seluruh langit [menurut 10 , tabel 4].

Dengan demikian, sudah sekitar 1965, parameter R _s mencapai nilai 0,7 tahun cahaya, atau 7 * 10 ¹⁵ meter.

2015. Sekitar 10 tahun cahaya

Untuk mengatakan dengan tepat apa jari-jari ini hari ini agak sulit. Banyak alat baru, metode, tetapi sedikit deskripsi sistematis. Estimasi seringkali harus dilakukan dengan bukti tidak langsung.

Jadi, Array Teleskop Allen [ 145], karena diingat, ia harus dengan yakin mendeteksi radar yang setara dengan Arecibo, pada jarak hingga 300 parsec (dan 105 parsec dalam bentuknya saat ini). Ini dengan asumsi transmisi arah. Jelas bahwa pada jarak seperti itu kemungkinan penularan kecil bagi kami. Namun, jika kita mengambil 5 parsec berikutnya, maka bintang-bintang di bidang ini sudah hanya lima puluh, di mana kelas spektral "baik" hanya 30 secara umum. Jumlah ini dapat dengan mudah ditangkap oleh transmisi terarah. Dengan demikian, jika "mereka" bukan idiot, ingin berkomunikasi, dan hidup dalam radius beberapa parsec, maka peluang kita untuk mendengar "mereka" ternyata sangat tinggi.

Apa lagi? Dalam pekerjaan [ 150] orang mencari tanda tangan tritium spektral dalam jangkauan radio dalam radius sekitar 20 tahun cahaya dari Matahari. Tritium, seperti yang Anda tahu, hampir tidak pernah ditemukan di alam, sehingga setiap penemuannya hampir pasti menunjukkan aktivitas peradaban kosmik yang secara aktif menggunakan energi termonuklir. Katakanlah untuk penerbangan antarplanet pada roket ~~Hius~~ tipe Orion. Levelnya sedikit lebih tinggi dari kita, tapi masih bisa dibandingkan dan dimengerti.

Dalam [ 153] diduga bahwa konstruksi teleskop radio modern atau yang diperkirakan akan mencapai tingkat yang cukup untuk merekam suara sinyal televisi alien pada jarak 10-500 parsec. Tentu saja, dalam mode hati-hati mendengarkan bintang "menarik", dan bukan seluruh langit berturut-turut, yang dalam praktiknya berarti batas bawah kisaran ini.

Selain radio, saluran menarik lainnya baru-baru ini menjadi signifikan.

Dengan demikian, transmisi laser (juga directional) dengan kekuatan hanya 90 watt terdeteksi oleh metode modern dari jarak hingga 100 tahun cahaya, menurut [ 155 ]. Bahwa, dengan mempertimbangkan argumen yang sudah dikutip tentang fokus pada tetangga terdekat, sekali lagi turun ke deteksi yang sangat mungkin dalam unit parsec.

Konsekuensi dari perang nuklir global (dalam bentuk pendaran udara terionisasi) berada pada batas kemampuan deteksi dengan metode modern untuk bintang-bintang terdekat [ 156 ]. Juga dilaporkan bahwa James Webb Space Telescope, yang dijadwalkan untuk diluncurkan pada 2018, akan dapat "merasakan" polusi atmosfer planet dengan freon teknogenik pada jarak antarbintang.

Akhirnya, jika "mereka" menebak untuk membuang limbah radioaktif mereka ke matahari lokal (kami memiliki proyek seperti itu), maka di sepanjang garis spektral "fragmen fisi" yang paling langka (Tc, Pr, Nd, Pu, Ba, Zr), aktivitas serupa, dengan cukup serius skalanya dapat dideteksi secara umum hampir dalam ribuan tahun cahaya [ 160 , 156 ].

Merangkum semua keragaman ini, kami menyimpulkan bahwa jika kami memiliki tetangga dalam radius belasan tahun cahaya dari Matahari, kami mungkin sudah memperhatikan mereka.

Pengamatan dan Kesimpulan

Sebagai permulaan, itu akan menyenangkan untuk plot grafik R _s terhadap waktu. Ternyata jauh dari mudah! Alat dan penglihatan kami melewati sebelum kecanduan yang memperpanjang lebih dari 20 ribu tahun dan 11 urutan besarnya, tetapi mendapatkan enam darinya dalam waktu setengah abad. Bahkan pada skala logaritmik, itu hanya terlihat seperti "dinding."

Untuk menyampaikan ketergantungan ini, seseorang harus menciptakan sistem koordinat yang sangat tidak wajar. Misalnya, logaritma jari-jari penemuan diri sebagai fungsi logaritma beberapa tahun di masa lalu dari tahun (dipilih secara artifisial) 2016:

Ditarik Pertumbuhan, seperti yang Anda lihat, cepat dan selalu meningkat. Menariknya, pada skala sejarah global, ini tampak seperti proses integral yang dimulai jauh sebelum program SETI atau penemuan teleskop. Tampaknya pencarian peradaban lain adalah bagian alami dari pertumbuhan peradaban kita.

Pertanyaan kedua: apa bentuk analitik dari ketergantungan ini? Dan bisakah itu diekstrapolasi ke masa depan?

Dalam cara yang baik, ini tidak bisa dilakukan. Melalui tujuh poin, Anda dapat menggambar hampir semua hal, dan terbakar dengan ekstrapolasi lebih mudah daripada mudah. Dari tingkat pertumbuhan anak dalam 10 tahun pertama, itu sama sekali tidak mengikuti bahwa pada usia 300 ia akan mulai melangkahi menara crane.

Karena itu tidak mungkin. Tetapi jika sangatSaya menginginkannya, maka sedikit mungkin. Setidaknya sebagai latihan untuk bekerja dengan ketergantungan yang begitu tajam?

Dari percobaan pertama, menjadi jelas bahwa ketergantungan ini lebih kuat daripada eksponensial. Upaya untuk memasukkan eksponen ke dalamnya berakhir dengan kegagalan (R ² = 0,227). Akibatnya, fungsi daya juga dikecualikan. Mereka tumbuh lebih lambat dari peserta pameran. Kita membutuhkan sesuatu yang tumbuh, sebaliknya, lebih cepat.

Apa yang kita ketahui tentang kecanduan kita? Bahwa, dengan logikanya, selalu positif, di mana-mana tumbuh secara monoton, dan tidak memiliki fitur di masa lalu. Oleh karena itu, baik fungsi Gamma (ada fitur) maupun eksponen (bergeser) dari tingkat bentuk R = exp ((YY ₀ ) ⁿ) - karena memiliki fitur dan / atau non-monoton untuk sembarang n, kecuali untuk bilangan bulat ganjil, adopsi yang akan menjadi perdukunan dan cocok untuk jawaban.

Berikutnya di kelas kecepatan adalah eksponen eksponen. Akhirnya dimungkinkan untuk masuk ke dalam ketergantungan (R ² ≈ 0,92). Dalam sistem koordinat gila yang dipilih, akan terlihat seperti ini:

Dalam koordinat lebih alami untuk itu, “logaritma dari jari-jari, eksponen abad”, semuanya ternyata hampir bahkan elegan: The

ekspresi analitis mengambil bentuk:

Ln ( R _s ( t )) = (4,2878708257 * 10 ^-8 ) * e ^{( Y / 100 )} + 16.0063874034

Di mana Y adalah tahun berjalan, dan R _s dinyatakan dalam meter.

Dalam bentuk yang lebih nyaman untuk persepsi, ketergantungan ini dapat ditulis ulang sebagai berikut:

Ln ( R _s / 8940 km) = e ^{-16,9648904452}

Dimana C adalah saat saat ini, dinyatakan dalam abad (yaitu, untuk tahun 2015, misalnya, C = 20,15). "Kebetulan" yang lucu menarik perhatian:

Jari-jari penemuan diri "secara alami" dinyatakan dalam satuan yang sebanding dengan jari-jari planet ini.
1696 adalah titik balik. Sebelum itu, pertumbuhan R _s (t) bisa juga digambarkan sebagai eksponensial. Setelah - secara fundamental lebih cepat.
Skala karakteristik memperbarui tingkat pertumbuhan tinjauan kami adalah 100 tahun.

Sayangnya, masih belum jelas apakah angka-angka ini sesuai dengan realitas objektif, atau apakah mereka artefak aproksimasi pada terlalu sedikit poin.

Dengan mengekstrapolasi ketergantungan ini ke masa depan, dapat diperoleh bahwa jari-jari deteksi diri meliputi galaksi kita (180 ribu tahun cahaya) pada tahun 2046, dan alam semesta yang terlihat (14 miliar tahun cahaya) - pada tahun 2075. Bisakah angka-angka ini dipercaya? Tentu saja tidak. Tetapi dapat dikatakan bahwa jari-jari deteksi diri tumbuh sangat cepat. Dan jika kita, sebagai peradaban, tidak merusak diri kita dengan perang nuklir atau jatuhnya pendidikan yang memalukan, maka kita akan memiliki setiap kesempatan untuk belajar banyak hal baru dan menarik bahkan selama masa hidup generasi sekarang.

Referensi dan Sumber

[ 1 ]. Fakta menarik tentang kemungkinan modern komunikasi antarbintang .
[ 2 ]. Perkiraan probabilitas mendeteksi sinyal radio acak dari peradaban makhluk luar angkasa .
[ 10 ]. Deteksi Kemampuan Kegiatan Teknologi Luar Angkasa oleh Guillermo A. Lemarchand .
[ 15 ] Daftar bahasa Aborigin Australia (Wikipedia) .
[ 16 ] Bahasa Amerika Asli .
[ 20 ] Hubungan Tiongkok-Romawi (Wikipedia) .
[ 30 ]. Ferdinand Magellan (Wikipedia).
[ 40 ]. Sejarah Perkembangan Teleskop .
[ 50 ]. Sejarah London (Wikipedia) .
[ 52 ]. Peta London 1677 (Kota London, Ogilby dan Peta Morgan 1677.jpg) (Wikipedia) .
[ 60 ]. Komunikasi dengan kecerdasan luar angkasa, #History (Wikipedia) .
[ 70 ]. INHABITASI BULAN, hlm . 277 .
[ 80 ]. Garis waktu teknologi teleskop (Wikipedia) .
[ 90 ]. Yerkes Observatory (Wikipedia) .
[ 100 ]. Kanal Mars (Wikipedia) .
[ 110 ]. Telescope Limiting Magnitude Calculator .
[ 150 ]. Teknik Deteksi untuk Objek Illuminated Buatan di Luar Tata Surya dan Di Luar .
[ 120 ]. Sistem Peringatan Dini Rudal Balistik (Wikipedia) .
[ 122 ]. Radar untuk Deteksi dan Pelacakan Rudal Balistik, Satelit, dan Planet .
[ 145 ]. Allen Telescope Array, tujuan ilmu #Key (Wikipedia) .
[ 150 ].Pencarian untuk Garis Tritium Hyperfine dari Bintang Terdekat .
[ 153 ]. Menguping Siaran Radio dari Peradaban Galactic dengan Observatory Mendatang untuk Radiasi 21cm Redshifted .
[ 155 ]. Pencarian untuk Emisi Laser Optik Menggunakan Keck HIRES5 .
[ 156 ]. Tanda Tangan Observasional Peradaban Merusak Diri .
[ 160 ]. Spektrum limbah nuklir sebagai bukti peradaban teknologi luar angkasa .

Evgeny Bobukh, 10/18/2015.

Sejarah Radius Deteksi Peradaban

Primitif kali: R s ≈ 1000 km

Kekaisaran Romawi: R s = 8000 km

Perjalanan Magellan: R s = 20.000 km

Pengamatan Bulan, 1610-1820-an. R s = 384.000 km

Mars dan Venus, R s km ≈ 60 juta

1960-an Kebocoran Radar, R s = 0,7 tahun cahaya