Мистер Томпкинс внутри самого себя. - Гамов Г.
ISBN 5-7029-0343-9
Скачать (прямая ссылка):
Существенным препятствием для сверхдальней радиосвязи были и остаются помехи в нашей Галактике. Они обусловлены тем, что всевозможные объекты в космическом пространстве — звезды и облака пыли и газов — испускают радиоволны. Однако помехи можно свести практически на нет, если прием радиосигналов вести с помощью большого радиозеркала, «нацеленного» на источник сигналов. Объясняется это двумя причинами. Чем больше радиозеркало, тем больше энергии оно принимает и тем меньше участок неба, с которого она улавливает сигналы. Тем самым большое радиозеркало позволяет резко снизить уровень помех и в то же время увеличить интенсивность сигнала. Таким образом, чем больше радиозеркала передатчика и приемника, тем на большем удалении можно установить связь.
Разумеется, не следует обо всем судить по нашим нынешним меркам. Самые большие радиоантенны, которые могут быть построены на Земле, имеют в диаметре сотни метров. Технические ограничения на размеры связаны главным образом с искажениями, вызываемыми гравитацией, ветрами и колебаниями температуры, которые изменяют форму зеркала, следящего за источником радиоизлучения. Однако все эти ограничения носят временный характер. На Луне или в космическом пространстве можно построить гораздо большие радиозеркала
320
Мистер Томпкинс внутри самого себя
с диаметром в несколько километров. А поскольку мы сами стоим на пороге создания таких радиозеркал, цивилизации, даже немного обогнавшие нас на пути прогресса, без особого труда могли бы также построить их.
— Но если все это столь просто, то почему нам до сих пор не удалось установить связь с внеземными цивилизациями? — полюбопытствовал мистер Томпкинс.
— Потому, что установить связь просто, если известно, что кто-то шлет тебе узко направленный сигнал, и если известно направление на источник и частота, на которой работает отправитель сигнала. Пока нам неизвестно ничего. Особенно большой проблемой является первый шаг — открытие сигнала, посланного внеземной цивилизацией. Мы знаем, что для того, чтобы преодолеть помехи, полоса передачи сигнала должна быть очень узкой, а скорость передачи очень медленной. На передачу точки или тире могут потребоваться минуты или даже часы. Поэтому в поиске сигнала нам придется подробнейшим образом проанализировать множество частот, т. е. проделать весьма трудоемкую работу. Было высказано предположение, что для более легкой идентификации сообщения от внеземных цивилизации должны передаваться на какой-нибудь «естественной» частоте, например, на удвоенной частоте испускания водорода, так как эта частота должна быть известна любому ученому во Вселенной. Но даже если такое предположение верно, нам придется в поисках внеземной цивилизации изучить самым подробным образом очень большое число звезд — около 50000, расположенных в радиусе 400 световых лет. Поэтому нам предстоит провести дорогостоящий и трудоемкий поиск и анализ слабых сигналов. В случае удачи мы обнаружим планету, обращающуюся вокруг далеких звезд.
Учитывая все эти трудности, весьма мало вероятно, что кто-нибудь пошлет нам узко направленный радиосигнал, не будучи уверенным, что мы располагаем радио. Но поскольку теперь мы широко используем радиосвязь, можно предположить, что какой-нибудь представитель внеземной цивилизации настроится на одну из наших обычных коммерческих и военных радиопередач, во множестве заполняющих атмосферу Земли, и тем самым обнаружить, что мы уже открыли радио. Но, как я уже упоминал, если мы не создадим узко направленный радиосигнал, безнадежно пытаться обнаружить столь слабый сигнал на фоне космических помех.
Но для обнаружения очень слабого сигнала на фоне шумов, или
Озеро мечтаний
321
помех, можно воспользоваться статистическими методами. Принцип, лежащий в основе статистических методов, прост и может быть объяснен на примере бросания игральной кости.
Предположим, что я хочу утяжелить кость так, чтобы она передавала сигнал «шесть» (т. е. выпадала шестью очками). Как показывает опыт шулеров, изготовить такую кость действительно можно. В идеальном случае игральную кость можно утяжелить так, что она всегда будет выпадать вверх шестью очками. Если изготовить такую кость, то после нескольких бросаний обнаружится, что всегда выпадает только шесть очков и становится понятно, что кость фальшивая и специально утяжелена, чтобы передавать сигнал «шесть». Подчеркну, что сигнал передается в чистом виде, без помех. Но предположим, что игральная кость утяжелена не столь совершенным образом. При бросании обычной, или «честной», игральной кости шесть очков выпадают в одном случае из шести, а при бросании утяжеленной кости — в одном случае из трех. Это означает, что сигнал «шесть» доходит с помехами. Однако никаких трудностей с приемом сигнала не возникает: просто для того, чтобы удостовериться в приеме сигнала бросать игральную кость придется большее число раз. Чем меньше утяжеленная игральная кость отличается от образцовой игральной кости, тем дольше придется бросать ее, прежде чем удастся понять, какой сигнал она передает, т. е. какое количество очков выпадает чаще всего. Поэтому, по крайней мере теоретически, сигнал можно обнаружить при любом уровне помех, если повторять сигнал достаточно часто, или, иначе говоря, ценой более медленной передачи сигнала.
