Стоимость, безусловно, всегда будет иметь значение. Если упомянутый выше нейтринный эксперимент, который отправляет нейтрино из Фермилаба в шахту, где Рэй Дэвис провел свою новаторскую работу, будет реализован, он будет стоить 1,5 миллиарда долларов. Это дешево, если вы хотите узнать больше о некоторых фундаментальных составляющих вселенной; это чудовищно дорого, если намерение состоит в том, чтобы отправить сообщение.

Рис. 4.11 Обсерватория LIGO в Хэнфорде, штат Вашингтон, состоит из двух 4-километровых рукавов под прямым углом, в каждом из которых лазерные лучи находятся в высоком вакууме. Существует идентичная обсерватория в Луизиане, и обе установки работают в тандеме. Цель — обнаружить гравитационные волны путем поиска изменений длины рукавов, которые в тысячу раз меньше атомного ядра. (Источник: Лаборатория LIGO)

Гравитационные сигналы

Помимо электромагнетизма, единственной известной силой, действующей на астрономических расстояниях, является гравитация. Она также распространяется со скоростью света, так что, возможно, внеземные цивилизации (ВЦ) могли бы использовать гравитационные волны для связи друг с другом? Однако гравитация — гораздо более слабая сила, чем электромагнетизм. Чтобы построить передатчик гравитационных волн, нужно уметь брать большие массы (порядка звездной массы) и сильно их встряхивать. Спорно, обладала бы даже цивилизация II типа Кардашева (KII) такой технологией. Цивилизация KIII, возможно, и смогла бы построить такой передатчик гравитационных волн, но зачем ей это делать, когда электромагнитные (ЭМ) волны справляются с задачей так же хорошо, а передатчики ЭМ гораздо проще сконструировать?

Затем возникает проблема обнаружения гравитационных волн.[175] Гораздо сложнее обнаружить гравитационные волны, чем ЭМ волны. На самом деле, это настолько сложно, что земная наука еще не смогла напрямую обнаружить гравитационные волны. Детекторы, такие как LIGO и VIRGO, ищут гравитационные волны, но даже если они добьются успеха, они обнаружат гравитационное излучение только от самых мощных астрономических явлений. Это были бы исключительно интересные научные данные, но мы не найдем в них модулированных сигналов. Таким образом, учитывая трудности передачи и приема гравитационных волн, маловероятно, что ВЦ выберет их для связи.

Тахионные сигналы

Можно предположить, что чрезвычайно продвинутые ВЦ будут использовать тахионы — частицы, движущиеся быстрее света, — для связи друг с другом. Если тахионы существуют, и если возможно модулировать их пучок для передачи сигналов, то, без сомнения, они были бы привлекательным вариантом для межзвездной связи. Связь на основе тахионов устранила бы эту раздражающую задержку между заданным вопросом и полученным ответом — задержку, которая может составлять сотни или тысячи лет. К сожалению, как мы видели ранее (см. Тахионы в Решении 11), нет абсолютно никаких доказательств существования тахионов, не говоря уже о возможности их использования для передачи сигналов.

Некоторые авторы научной фантастики рассматривали связанное с этим предложение. Одной из самых странных особенностей квантовой механики является явление, называемое запутанностью. Предположим, у вас есть пара частиц, которые были созданы таким образом, что вы не можете описать квантовое состояние каждой частицы независимо; скорее, вы можете описать только квантовое состояние всей системы. Например, вы могли создать пару частиц со свойством, что общий спин системы равен нулю — вы знаете, что одна из частиц вращается «вверх», а другая — «вниз», но пока вы не измерите спин отдельной частицы, вы вынуждены заключить, что обе частицы находятся в квантовой суперпозиции состояний «спин вверх» и «спин вниз». В некотором смысле, пока не произведено измерение, обе частицы вращаются вверх и вниз. Частицы запутаны. Предположим, вы разделили частицы на расстояние в один световой год. Если вы затем наблюдаете, что частица здесь имеет спин «вниз», то — мгновенно — удаленная частица там приобретает спин «вверх». Как будто какое-то влияние преодолело один световой год за мгновение. Так можно ли использовать явление запутанности в качестве тахионного канала связи? К сожалению, нет. Таким способом нельзя передать никакую информацию. Кроме того, верите ли вы, что измерение здесь каким-то образом напрямую влияет на квантовую систему там, зависит от того, как вы решите интерпретировать квантовую механику.

* * *

Возможно, существует множество цивилизаций, общающихся друг с другом с помощью гравитационных волн, нейтрино и тахионов. Или, возможно, они посылают сигналы, используя методы, о которых мы еще не мечтали — методы, которые не нарушают никаких законов физики, но которые для нас так же экзотичны, как оптоволоконные каналы связи для радиоинженера 1939 года. Поскольку мы не можем обнаружить такие сигналы, это объяснило бы, почему мы не слышали ВЦ; это объяснило бы «Великое Молчание».

С другой стороны, даже для продвинутых цивилизаций связь с помощью ЭМ волн кажется логичным выбором: сигналы дешевы в производстве, информация движется настолько быстро, насколько это возможно в релятивистской вселенной, а сообщения легко принимать. И если бы ВЦ захотела сообщить о своем присутствии другим, возможно, менее развитым цивилизациям (таким как наша), то ЭМ спектр мог бы быть ее единственным вариантом.

По этим причинам, хотя это может показаться самонадеянным и может означать, что мы упускаем замечательные беседы, многие физики утверждают, что мы знаем, как слушать сигналы от внеземных цивилизаций: мы должны слушать ЭМ излучение. Фактически, учитывая уровень нашей нынешней технологии, у нас мало выбора, кроме как пытаться обнаружить такое излучение. Но… на какой частоте нам слушать?

Решение 26: Они подают сигналы, но мы не знаем, на какой частоте слушать

57 каналов, и ничего нет.

Брюс Спрингстин

Если внеземные цивилизации действительно используют ЭМ излучение для поддержания связи друг с другом, как средство уведомления менее развитых цивилизаций о своем присутствии или просто как инструмент для внутренней коммуникации, то существует несколько различных типов сигналов, которые мы могли бы искать.

Какая у нас надежда обнаружить сигнал, который не был предназначен непосредственно для нас? Например, могли бы мы обнаружить утечку излучения от других видов деятельности? Что ж, в течение нескольких десятилетий ЭМ сигналы утекали с Земли из-за наших телевизионных передач и использования военных радаров; возможно, мы могли бы обнаружить инопланетный эквивалент. С другой стороны, можно разумно утверждать, что развитие кабельных и спутниковых телекоммуникационных систем означает, что утечка излучения с Земли скоро прекратится; и если это случится с нами, то мы можем ожидать, что это произойдет и с ВЦ. Возможно, период, в течение которого технологическая цивилизация является «радиояркой», можно измерить десятилетиями, и в этом случае у нас практически нет шансов обнаружить этот тип сигнала. Можно представить себе утечку ЭМ излучения, исходящую от будущих технологических разработок, таких