LUENTO 11.10.2011 Kyösti Ryynänen MAANULKOPUOLISEN ÄLYLLISEN ELÄMÄN MAHDOLLISUUS JA TODENNÄKÖISYYS UNIVERSUMISSA MITEN KANNATTAA ETSIÄ? MILLÄ VÄLINEELLÄ KOMMUNIKAATIO VOISI TAPAHTUA? 1 SETI MITEN ÄLYLLINEN ELÄMÄ HAVAITTAISIIN? SÄHKÖMAGNEETTINEN SÄTEILY GRAVITAATIOSÄTEILY HIUKKASET AVARUUSALUKSET 2 1
HYVIÄ KOHTEITA LÄHITÄHDILTÄ OLISI HAVAITTAVISSA SIVILISAATOIDEN TAHATTOMAT TAI TARKOITUKSELLISET LÄHETYKSET TÄHTIJOUKOT JOISSA PALJON TÄHTIÄ, HELPPO SEURATA SAMANAIKAISESTI USEITA KOHTEITA KUN ENSIN LÖYDETÄÄN ELÄMÄN KIISTATTOMIA MERKKEJÄ, NIIN SIVILISAATIOIDEN ETSINTÄ VOIDAAN KESKITTÄÄ NÄIHIN MUIDEN TÄHTITIETEELLISTEN HAVAINTOJEN YHTEYDESSÄ KERÄTYN MATERIAALIN UUDELLEENLÄPIKÄYNTI VIERAIDEN SIVILISAATIOIDEN VARALTA 3 SÄTEILYN ETENEMINEN AVARUUDESSA PITEMPIAALTOINEN SÄTEILY ETENEE TÄHTIENVÄLISESSÄ AINEESSA ESTEETTÄ EDULLISTA ON LÄHETTÄÄ KAPEAKAISTAINEN SIGNAALI PIENEEN KEILAAN (ENERGIANTARVE, SÄTEILYN INTENSITEETIN VÄHENEMINEN ETÄISYYDEN NELIÖÖN) MAANPÄÄLTÄ ETSINTÄ RAJOITTUU ILMAKEHÄN OPTISEEN- JA RADIOIKKUNAAN MAAN TUTKA-, TV-, MATKAPUHELIN- JA RADIOSÄTEILY TEHNYT AVARUUDEN KUUNTELEMISEN YHÄ VAIKEAMMAKSI 4 2
PARAS KAISTANLEVEYS ESIM. LÄHETETÄÄN SIGNAALIA TAAJUUDELLA 1420 MHz JA 10 Hz:n KAISTANLEVEYDELLÄ 1 Hz KAISTANLEVEYDEN VASTAANOTIN HUKKAISI 90% SIGNAALISTA 100 Hz KAISTANLEVEYDEN VASTAANOTIN SAISI 90% TURHAA TAUSTAKOHINAA 5 Hz KAISTANLEVEYDEN VASTAANOTIN NAPPAISI 50% SIGNAALISTA HYVÄLLÄ KOHINASUHTEELLA NYKYISET VASTAANOTTIMET PYSTYVÄT SKANNAAMAAN 100 MILJOONIA KAPEAKAISTAISIA (ALLE 1 Hz) KANAVIA SAMANAIKAISESTI ALLE 0,1 Hz KAISTANLEVEYKSISTÄ EI ENÄÄ HYÖTYÄ, KOSKA NIILLÄ RADIOSIGNAALI DISPERSOITUU TÖRMÄTESSÄÄN ELEKTRONEIHIN TÄHTIENVÄLISESSÄ AINEESSA 5 SIGNAALI MITEN TUNNISTAA KEINOTEKOINEN SIGNAALI LUONNONKOHINASTA? LUONNOLLISET SIGNAALIT OVAT LEVEÄKAISTAISIA EIKÄ NIISSÄ TAVALLISESTI ESIINNY VOIMAKASTA SÄÄNNÖNMUKAISUUTTA PULSARIEN (1967) SÄÄNNÖNMUKAISUUTTA LUULTIIN ENSIN PIENTEN VIHREIDEN MIESTEN AIKAANSAAMIKSI PERIODEISSA HANKALIA MAAN RATALIIKKEEN TAI PYÖRIMISEN JAKSOT, KOSKA NIITÄ LUULTAISIIN HELPOSTI PUUTTEELISISTA KORJAUKSISTA JOHTUVIKSI SIGNAALI JONKA VÄLIAIKA KASVAA SÄÄNNÖNMUKAISESTI HUOMATTAISIIN HELPOSTI, KOSKA LUONNOSSA EI ESIINNY SELLAISIA 6 3
SIGNAALIN VARMISTAMINEN SIGNAALIN VARMISTUSMENETTELYT: POISSULJETTAVA VIRHELÄHTEET (SOTILASSATELLIITIT, HEIJASTUMAT AVARUUSROMUSTA JA ILMAKERROKSISTA) SUUNNATAAN TELESKOOPPI POIS JA JÄLLEEN TAKAISIN KOHTEESEEN VARMISTUS SAMANAIKAISESTI TOISILLA RADIOTELESKOOPEILLA KOHTEEN TARKKA NOUSU JA LASKUAIKA HORISONTISSA 7 CETI PITÄISIKÖ PALJASTAA OLEMASSAOLOMME AKTIIVISESTI (PASSIIVISESTI TEEMME SITÄ KOKO AJAN) KOMMUNIKAATIOON TARVITAAN YHTEINEN PERUSTA (LUONNONLAIT JA UNIVERSUMI OVAT TÄLLAISIA UNIVERSAALEJA), VAIKKA OLISIMME ERI LAJIA KUKA TEKEE PÄÄTÖKSET MAASSA, VASTATAANKO JA MITÄ VIESTEJÄ LÄHETETÄÄN ON MYÖS MAHDOLLISTA, ETTÄ JÄRKEVÄT MUUT SIVILISAATIOT EIVÄT VÄLTTÄMÄTTÄ HALUAISIKAAN RYHTYÄ KESKUSTELUUN KANSSAMME 8 4
CETI MITÄ VOIDAAN OLETTAA YHTEISEKSI KIELEKSI? OSOITETAAN OBJEKTEJA JA OPITAAN TOISEN KIELI JOS YHTEYS SÄHKÖMAGNEETTISEN SÄTEILYN AVULLA, NIIN AINAKIN VALONNOPEUS JA SÄTEILYN LUONNE SEKÄ TEKNIIKKA, JOLLA SITÄ LÄHETETÄÄN YHTEISIÄ MASSOJEN JA ETÄISYYKSIEN SUHTEITA (EI YKSIKÖITÄ), ALKULUKUJA (OLETTAEN MATEMATIIKKA) KOODAUS JA DEKOODAUS BINAARISYSTEEMIÄ (0 JA 1) YKSINKERTAISEMPAA KOODAUSTA EI OLE OLEMASSA (UNIVERSAALI) 9 OZMA 1960 GREEN BANK, FRANK DRAKE TAU CETI JA EPSILON ERIDANI (11 vv) TAAJUUKSILLA LÄHELLÄ 1420 MHz (VEDYN LUONNOLLINEN EMISSIO, JONKA KAIKKI TÄHTIENVÄLISTÄ AINETTA TUTKINEET SIVILISAATIOT TUNTISIVAT), 100Hz LEVEÄLLÄ KAISTALLA ETSIVÄT TOISTUVIA MUOTOJA VASTAANOTETUSSA SÄTEILYSSÄ 10 5
NASA 1970-LUVUN LOPULTA ETSINTÄ OLI KAKSIKÄRKINEN 1000 KPL AURINGONKALTAISIA TÄHTIÄ (100 vv ETÄISYYKSILLE, ETSITTIIN HEIKKOA SIGNAALIA TODENNÄKÖISISTÄ PAIKOISTA, 10 min kerrallaan, 1000-3000 MHz, oletettiin useille planeetoille sivilisaatio) KOKO TAIVAS (ETSITTIIN VOIMAKKAITA SIGNAALEJA, MUTTA PIENELLÄ HERKKYYDELLÄ JA HUONOLLA SUUNTARESOLUUTIOLLA, 1000-10000 MHz, oletettiin Linnunrataan muutamia voimakkaasti lähettäviä sivilisaatioita) USA:N KONGRESSI LOPETTI NASAN SETI-RAHOITUKSEN 1993 SETI-INSTITUTE JATKANUT TOIMINTAA YKSITYISELLÄ RAHOITUKSELLA 11 PHOENIX SETI INSTITUTE YHÄ TARKEMPI HERKKYYS ETSINNÖISSÄ YLI 400 LÄHINTÄ AURINGONKALTAISTA TÄHTEÄ, TAAJUUKSILLA 1Hz - 3GHz NÄILTÄ LÄHITÄHDILTÄ HAVAITTAISIIN VAIN SOTILASTEHOISET TUTKAT, EI TV- TAI FM- RADIOSIGNAALIA USEITA TELEKOOPPEJA: Arecibo (Puerto Rico), Jodrell Bank (UK), Parkes (Australia), Greenbank (West Virginia) 12 6
SERENDIP The Search for Extraterrestrial Emission from Nearby Developed Intelligent Populations (SERENDIP) US BERKELEY (The University of California) ARECIBO OBSERVATORY, HALKAISIJA 305 m ERILLINEN VASTAANOTIN, PIGGYBACK, RINNAKKAIN RADIOTELESKOOPIN MUUN TOIMINNAN KANSSA (osittain suunnattavissa itsenäisesti) 168 MILJOONAA KANAVAA SAMANAIKAISESTI JOKA SEKUNTI, 0,6 Hz leveät kaistat, aallonpituuksilla 21 cm (1420 MHz) ja 70 cm (UHF-televisio ja tutka) 2007 laitteisto ja tietokoneohjelma uusittu, lisätietoa www.naic.edu myös SETI@home projekti (kotikoneiden verkkolaskentaa hyödyntävä) uudistumassa SOUTHERN SERENDIP (AUSTRALIA) JA ITALIA 13 HARVARD RADIOVASTAANOTIN 240 miljoonaa kanavaa, 0,5 Hz kaistanleveys OPTINEN SETI, LASER-SÄTEILY (esim. 1 nanosekunnin pulsseina) PLANEETAN PINNALTA YLITTÄISI KESKUSTÄHDEN SÄTEILYN JA OLISI ULKOPUOLISTEN HAVAITTAVISSA TÄHDEN KOKONAISKIRKKAUTTA MITTAAMALLA 14 7
AURINKORADIOTELESKOOPPI FRANK DRAKE EHDOTTANUT (YHDESSÄ VON ESHLEMANIN KANSSA), ETTÄ AURINKOA KIERTÄMÄÄN 550 AU:N ETÄISYYDELLE (AURINKOKUNNAN TASOON) RADIOTELESKOOPPI, JOKA KÄYTTÄISI AURINKOA GRAVITAATIOLINSSINÄ (30000 x Arecibon pinta-ala) VIERAIDEN SIVILISAATIOIDEN TV-ASEMAT KUULTAISIIN 100 vv PÄÄSTÄ (elleivät käytä esim. valokaapeleita informaationsiirtoon) 15 LÄHETETYT SIGNAALIT Arecibosta, 169 sekuntia pitkä, kohti M13 tähtijoukkoa, 2380 MHz, 10Hz kaistanleveydellä Viestissä (1679 bittiä = 23 x 73) kuvattu mm. Aurinkokunta ja DNA-rakenne 25 000 vv suuntaansa (vastaus tulisi aikaisintaan 50 000 vv kuluttua) luotaimiin kiinnitetty laattoja ja CD-levyjä (Pioneer 10 ja 11, Voyager 1 ja 2) Titaniin Huygens-laskeutujan mukana CD-ROM, jossa 614 400 nimeä ja viestiä 81 eri valtiosta 16 8
ÄLYLLISEN ELÄMÄN TULEVAISUUS ÄLYLLINEN ELÄMÄKIN VOI KUOLLA SUKUPUUTTOON TAI SITTEN LOPULTA HALLITA KOKO MAAILMANKAIKKEUTTA TOISTEN ELÄMÄNMUOTOJEN JA KOLONIALISMIN MYÖTÄ ÄLYKKYYS JAKAANTUU (VERKOSTOITUU), PLANEETTAKUNTIEN TIETOISUUS, GALAKSIEN TIETOISUUS TIETOISUUS HÄVINNYT 10 100 a KULUTTUA, KUN FYSIKAALINEN MAAILMA SAAVUTTAA TERMODYNAAMISEN TASAPAINOTILAN 17 LÄHDEKIRJALLISUUS Fred Adams: Elämää multiversumissa, Like, 2004 (2002) Barrow, John D.: From Alpha to Omega, The Constants of Nature, Vintage, 2003, (2002) John Brockman (ed): The Next Fifty Years, Science in the first half of the twenty-first century, Vintage, 2002 George H. A. Cole: Wandering Stars, About Planets and Exo-Planets, An Introductory Notebook, 2006 Lewis Dartnell: Life in the Universe, Oneworld Publications, 2007 Paul Davies, Viides ihme, elämän syntyä etsimässä, Terra Cognita, 1999 Richard Dawkins: The Greatest Show on Earth, The Evidence for Evolution, Bantam Press, 2009 Iain Gilmour and Mark A. Sephton (eds.): An Introduction to Astrobiology, The Open University, 2003 Koerner, David & LeVay, Simon : Here Be Dragons, The Scientific Quest For Extraterrestrial Life, Oxford University Press, 2000 Steven Rose: The 21st-Century Brain; explaining, mending and manipulating the mind, Vintage, 2006 (2005) Theodor Roszak: Konetiedon kritiikki, Art House 1992 (1986) David Ruelle: Sattuma ja Kaaos, Art House 2001 (1991) 18 9