Новая наука о космической речи
By Vincent H. Gaddis
Как разговаривать с марсианами, дельфинами и существами с самых далеких звезд — не завтра, а сейчас!
В Шугар-Гроув, штат Западная Виргиния, строится гигантское «ухо», чтобы прислушиваться к шепоту из бесконечности. Этот 600-футовый радиотелескоп, крупнейший из когда-либо спроектированных, обойдется в 100 миллионов долларов. После завершения строительства его массивная антенна площадью 6,5 акра будет направлена на могучий звездный материк далеко за пределами нашей Солнечной системы.
Астрономы полагают, что он сможет улавливать космические импульсы, исходящие от звезд, находящихся на расстоянии от 60 до 80 световых лет — в семь раз дальше, чем самый большой из существующих в Америке радиотелескопов.
Тем временем ученый на Виргинских островах разговаривает с игривым дельфином. И водное млекопитающее отвечает, имитируя слова человека с поразительной точностью.
А в научных центрах Соединенных Штатов и за рубежом ученые терпеливо работают над математическими таблицами и списками слов, ища формулы, которые решат проблему космической речи.
Эти разнообразные виды деятельности объединены общей целью — перехватить и интерпретировать возможное послание из космоса.
Этот сигнал, проходящий через огромную пустоту космических путей от разумных, но чуждых существ, станет, возможно, самым знаменательным событием в истории человечества. Он может прийти завтра, а может не быть получен в течение столетия или дольше.
Когда он все же придет, Человек должен быть готов ответить. Это означает, что мы должны разработать какой-то новый метод общения, который будет передавать мысли нечеловеческим инопланетным разумам.
При заключении контракта на проект по космической речи доктор Дэйл У. Дженкинс, руководитель программ экологической биологии Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства, подчеркнул острую необходимость в этих знаниях.
«Мы еще не определили, направлены ли на Землю какие-либо сообщения из космоса, — сказал он. — Если мы установим контакт, нам придется разработать системы взаимопонимания».
Это понимание является важнейшим условием по мере того, как Человек тянется к звездам.
Однако понимание также должно будет применяться Человеком к самому себе, когда он присоединится к сообществу цивилизаций за пределами Земли.
Как только межзвездная связь будет установлена, это возвестит о новой эре, в которой Человеку придется признать другой вид или форму жизни интеллектуально равными себе или, что более вероятно, превосходящими. Недавнее психологическое исследование возможных последствий контактов с космосом показывает, что это умерит человеческий эгоизм, что повлечет за собой далеко идущие последствия для его культуры.
Проблема космической речи носит двойственный характер.
Во-первых, это методы, которые будут использоваться при фактическом физическом контакте с обитателями других миров; во-вторых, гораздо более сложная проблема обмена концепциями посредством радиосвязи.
Представьте, что вы космический исследователь. Вы приземлились на Марсе или Венере и впервые встречаете разумных существ, которые являются продуктами совершенно иной линии эволюции.
Вы обладаете пятью относительно хорошо развитыми чувствами. Если существа не враждебны, вы должны сначала определить, обладают ли они теми же чувствами, только их частью или дополнительными чувствами, которых нет у Человека.
Например, они могут обладать чувством, похожим на экстрасенсорное восприятие, и общаться друг с другом посредством телепатии. Если вы можете обмениваться с ними мыслями, это хорошо. Если вы не можете настроиться на их ментальные волны, у вас проблемы.
Обоняние практически ограничено приятными ароматами и отталкивающими запахами. Вкус имеет те же ограничения. Осязание использовалось для общения между людьми, например, при обучении слепых и глухих, но оно требует физического контакта (что, безусловно, рискованно при встрече с незнакомцами) и в лучшем случае ограничено элементарными понятиями.
Единственные практические чувства — из тех, которыми мы, люди, во всяком случае, обладаем — для прямого общения — это зрение и слух.
Если наши марсиане или венерианцы обладают этими чувствами — и если их мыслительные процессы схожи с человеческими — тогда общение, вероятно, можно было бы установить тем же способом, которым мы обучаем наших детей.
Вы могли бы использовать «язык жестов». Вы могли бы указать на свой рот и подвигать челюстями, чтобы показать, что, по вашему мнению, следует подать угощение. Вы могли бы указать на их голову или головы (если они у них есть), а затем на свою собственную голову и сказать «голова». Со временем и терпением можно было бы создать основу для общения.
Но предположим, что их методы общения совершенно иные. Предположим, они используют усики, как муравьи, или движения, как пчелы.
Доктор Карл фон Фриш, немецкий зоолог, обнаружил, что, когда пчела находит богатый источник нектара, она возвращается в улей и исполняет танец. Количество поворотов раскрывает расстояние, а ее положение по отношению к солнцу и улью указывает направление.
Этот «прорыв» в общение на дочеловеческом уровне потребовал контролируемого и длительного наблюдения. Это будет необходимой процедурой, если Человек столкнется с существами с подобными характеристиками, обладая своими нынешними знаниями.
Открытие фон Фриша было односторонним путем к пониманию. Но если бы муравьи и пчелы были намного крупнее и разумнее, мы можем предположить, что для взаимного общения можно было бы разработать демонстративный стиль языка.
Нашим ученым очевидно, что прежде чем наши космонавты встретятся с инопланетными существами на далекой планете, мы должны изучить основы развития общения с нечеловеческим, но разумным видом прямо здесь, на Земле. И это сейчас происходит в рамках проекта «Дельфин».
Афалины — это не рыбы, а водные млекопитающие. Их часто, но неточно называют морскими свиньями, они хорошо известны как умные, игривые артисты на выставках в океанариумах.
Дельфины, безусловно, являются самыми разумными животными, помимо Человека, и их умственные способности в некоторых отношениях могут даже превосходить человеческие. Мозг дельфина на 40 процентов больше человеческого, хотя и меньше по отношению к весу тела, а кора головного мозга — слой серого вещества, в котором зарождается рациональное мышление — столь же сложна.
Доктор Джон К. Лилли, нейрофизиолог и известный авторитет в области изучения этого млекопитающего, руководит проектом. Исследование в основном проводится в Институте исследований коммуникаций в Шарлотта-Амалии, расположенном на базе ВМС США на острове Сент-Томас, Виргинские острова.
Доктор Лилли работает по контракту, заключенному в 1962 году Национальным управлением по аэронавтике и исследованию космического пространства. Контракт предназначен для фундаментальных научных исследований «по осуществимости и методологии установления связи между Человеком и другими видами».
Дельфины обладают сложным вокальным языком. Они общаются друг с другом резкими, высокочастотными свистами и делают это почти непрерывно. Доктор Лилли определил, что сигнал бедствия дельфина — это «волнообразный звук» с периодически издаваемым дребезжащим шумом для определения расстояния.
Интерпретация словаря дельфинов будет непростой, поскольку существо издает тяжелые дыхательные звуки, а также присутствуют другие маскирующие шумы.
В экспериментах с электрической стимуляцией мозга доктор Лилли обнаружил часть мозга дельфина, которая вызывала чувство удовольствия. Дельфин почти сразу научился включать выключатель, подающий ток. Для сравнения, в аналогичных тестах было обнаружено, что обезьянам требовалось 300 или более попыток, прежде чем они достигали этого навыка.
Однажды электрическое устройство сломалось. Дельфин, раздраженный потерей приятного ощущения, начал издавать серию звуков, имитирующих лабораторное оборудование. Доктор Лилли сделал магнитофонную запись этих звуков.
Позже доктор воспроизвел запись и, чтобы более отчетливо услышать звуки, решил прокрутить пленку на четверти ее нормальной скорости.
Именно тогда доктор Лилли сделал поразительное открытие.
С преувеличенной медленностью он слушал свой собственный голос на пленке, объявляющий метраж — «три, два, три» — и дельфин немедленно и четко повторил слова высокочастотными свистами. Другие магнитофонные записи того, что казалось неразборчивой серией криков и кряканий, при воспроизведении на половинной или четвертной скорости с уменьшенной громкостью звука подтвердили это открытие.
Дельфины не только отчетливо имитировали услышанные человеческие слова, но и сжимали свою мимикрию по времени. Они говорили в восемь раз быстрее, чем люди.
Один дельфин, вспоминает доктор Лилли, «имитировал мой голос так хорошо, что моя жена рассмеялась в голос, и он скопировал ее смех».
Когда один из помощников доктора, у которого был южный акцент, заговорил с дельфином, голос животного вернулся в четкой имитации... в комплекте с южным акцентом.
Следующий шаг — и это большой шаг — выучить язык дельфинов. Высокочастотную, скоростную болтовню необходимо разбить на определенные значения.
Доктор Фрэнк Д. Дрейк, директор проекта «Озма» (недавняя попытка получить возможные сообщения с помощью радиотелескопа), считает изучение языка дельфинов очень важным.
Он говорит, что проекту «нужны навыки радиоастронома в извлечении сигналов из шума, а затем работа лингвиста и, возможно, криптографа. Вполне может быть, если исследования дельфинов верны, что прямо здесь, на Земле, у нас есть другая разумная раса, которая еще более чужда, чем некоторые из тех, с которыми мы могли бы столкнуться в космосе».
Во-вторых, существует проблема интерпретации и передачи информации посредством радиосвязи.
В апреле 1960 года был запущен проект «Озма». 85-футовый радиотелескоп Национальной радиоастрономической обсерватории в Грин-Бэнк, штат Западная Виргиния, был сфокусирован правительственными учеными на двух звездах в попытке уловить искусственно созданные сигналы.
Это были звезды Тау Кита и Эпсилон Эридана, находящиеся на расстоянии 11 световых лет, или около 66 триллионов миль. Они были выбраны потому, что были похожи на наше собственное Солнце по размеру и скорости вращения.
Частота, на которой естественный водород излучает радиоэнергию в космосе, составляет 1420 мегагерц, и, таким образом, это универсальная константа. Доктор Дрейк настроил приемник по обе стороны от этого диапазона.
День за днем импульсы передавались на перо, которое чертило беспорядочные линии на движущемся бумажном рулоне. Но не появилось никакого повторяющегося шаблона, который указывал бы на преднамеренные сигналы.
В начале 1961 года было объявлено, что проект «Озма» приостанавливается. Ожидается, что он будет возобновлен после завершения строительства нового 600-футового радиотелескопа.
Неудача проекта «Озма» в получении сообщения за несколько месяцев работы не является сюрпризом. На самом деле, не было бы сюрпризом, если бы сигналы не были получены в ходе ежедневной работы в течение тысячелетия.
Известно, что существует не менее 100 квинтиллионов звезд. Фокусировка на одной случайной звезде в надежде, что у нее есть планета с разумной жизнью, посылающая сигналы в нашем направлении, подобна попытке найти конкретную каплю воды в океане.
Когда репортер во время проекта «Озма» спросил, есть ли какие-нибудь новости от наших далеких собратьев, один ученый посоветовал ему вернуться через 10 000 лет.
Тем не менее, определенные факторы могут улучшить эти шансы. Развитые существа могут периодически проверять ближайшие к ним звездные системы, чтобы увидеть, есть ли у них компания. Небезосновательно предположить, что существует регулярный космический разговор между высокоразвитыми культурами, и если бы мы могли обнаружить канал, мы могли бы подключиться к этой линии связи.
Мы можем только надеяться, однако, что они используют метод, который мы можем обнаружить. Человек лишь недавно вышел из дикости и только начинает смотреть за пределы своего маленького мира. Для космических абонентов наше самое передовое оборудование может быть таким же примитивным, как для нас дымовые сигналы.
Опять же, мы можем пытаться связаться с существами, настолько отличающимися от нас, что у нас не будет общей почвы, на которой можно было бы построить понимание. Они могут даже не реагировать так, как мы, на одни и те же стимулы. Их внешний вид, эволюция, структура, среда обитания и мыслительные процессы могут даже выходить за пределы нашего воображения.
Но сигнал может прийти — импульс из безграничной бездны, говорящий нам, что мы не одни. Какова будет природа этого послания? И как мы сможем ответить?
Предполагая, что наши отправители используют радиоволны и имеют достаточно сходства с нами для взаимного понимания, нам сначала пришлось бы изолировать сигналы от мешанины естественных помех.
Затем нам пришлось бы «взломать код». Обычные криптографические методы, которые зависят от некоторых базовых знаний языка и частоты букв, были бы неадекватны. Мы можем только надеяться, что вызывающие абоненты дадут нам какие-то подсказки.
Ученые ожидают, что любые полученные сообщения будут математическими по своей природе, поскольку математические принципы могут рассматриваться как универсальные константы.
Сообщение может представлять собой простую числовую прогрессию или числа константы, такие как длина волны атома водорода или скорость света.
Они могли бы прислать число пи, например, отношение длины окружности к ее диаметру. Это бесконечное число, но мы бы поняли, если бы оно было вычислено до шести или восьми знаков после запятой. «Пи с неба» стало бы историей века.
Как только мы получили бы этот сигнал для распознавания и ответили в столь же простых терминах, возникла бы реальная проблема интерпретации или разработки средства для передачи скорости.
Ганс Фройденталь, профессор математики Утрехтского университета (Нидерланды), разработал систему, которую он называет Lincos (означает «Lingua Cosmica» или «Космический язык»). Она состоит в обучении значению определенных звуков с помощью чисел. Числа обозначались бы «точками» или «гудками»; звуки — радиосигналами различной частоты и длины. Чтобы проиллюстрировать метод, предположим, что звук «блуп» означает «равно». Были бы отправлены три точки, затем «блуп», затем три точки. Это повторялось бы с другими числами, пока слушатели не связали бы звук с равными числами.
Понятие «меньше чем» аналогично передавалось бы несколькими точками, другим звуком (например, «твит»), за которым следовало бы большее количество точек. Обратное — например, большее количество точек, другой звук и меньшее количество точек — означало бы «больше чем». Как только эти понятия были бы поняты, можно было бы обучить оперативным знакам, таким как сложение, вычитание и т. д. Таким образом, был бы создан математический словарь.
Далее последовала бы передача длины нашей базовой единицы времени. Система Фройденталя отправила бы, скажем, четырехсекундное тире, за которым следовал бы звук Lincos для «секунды», затем четыре точки. Используя тире разной длины с соответствующими точками и тот же звук, предполагается, что получатели заметили бы, что длина тире пропорциональна количеству точек.
Временные концепции (включая универсальные константы) привели бы к обучению единицам физической длины.
На этом фундаменте математики, времени и измерений Lincos развивает остроумный и обширный язык для детального описания Земли, ее обитателей и нашей культуры.
Lincos, конечно, предполагает, что слушатели способны понять наши математические концепции и что их мыслительные процессы схожи с нашими. Это иллюстрирует одну большую фундаментальную трудность в инопланетном общении: какую бы систему мы ни использовали, она должна быть разработана в рамках ограничений наших знаний и опыта одной планеты.
Основной принцип ассоциации (то есть соотнесение чисел со звуками для обучения значениям) может быть использован в других системах. Какая-то форма ассоциации, вероятно, начинающаяся с объектов и звуков, будет необходима для обучения дельфинов человеческому языку.
Учеными рассматривается еще одно фундаментальное средство общения. Это использование геометрических конструкций или символов, которые затем эволюционировали бы в изображения. Это было бы наиболее практично в межпланетном общении.
Картина, как говорят китайцы, стоит тысячи слов.
В межзвездной связи геометрические фигуры могли бы обозначаться числами. Таким образом, отношение пи обозначало бы круг, три равных последовательных числа — равносторонний треугольник, четыре равных числа — квадрат и так далее.
На этой элементарной основе можно было бы разработать метод перевода звуков в рисунки. Это могло бы принять форму подключения электрических цепей к ручкам или крошечным лампочкам, реагирующим на различные звуки, тем самым перенося изображения на бумагу или пленку.
Правильная интерпретация любых полученных нами сообщений будет иметь чрезвычайное значение. Ошибка может быть катастрофической.
Нам достаточно вспомнить трудности, с которыми мы столкнулись при переводе ранних записей нашего собственного вида, чтобы понять, что интерпретация сигналов существ из других миров может быть очень сложной. Египетские иероглифы получили множество переводов, которые противоречили друг другу, прежде чем был найден Розеттский камень. В одном примере было 12 различных переводов.
Если эта проблема возникнет, мы можем только надеяться, что пришельцы из других миров будут дружелюбны, терпимы и терпеливы.
Затем существует фактор времени.
Если бы во время проекта «Озма» был получен сигнал и отправлен ответ, прошло бы 22 года, прежде чем мы узнали бы, был ли получен наш ответ. Ответ на сообщение с расстояния 80 световых лет, полученное строящимся новым радиотелескопом, потребовал бы 160 лет для подтверждения.
Живые языки изменчивы. По мере появления новых слов другие устаревают. Определения меняются с годами.
Король Англии Георг I, осматривая шедевр сэра Кристофера Рена, собор Святого Павла, сказал знаменитому архитектору, что его творение «amusing, awful and artificial» (занимательное, внушающее трепет и искусное). Сэр Кристофер был в восторге от королевских комплиментов.
Три столетия назад «amusing» означало «удивительное», «awful» означало «внушающее благоговейный трепет», а «artificial» означало «художественное».
Поскольку время является измерением в универсальном общении, нам пришлось бы тщательно выбирать слова.
Ускоренный научный прогресс последних лет, несомненно, продолжится, и будут развиваться новые пути и средства космической связи. Самой радиоастрономии едва исполнилось три десятилетия. Революционные методы межзвездных контактов могут быть уже не за горами.
Происходила ли уже радиосвязь с инопланетными существами? Это поразительная возможность.
22 августа 1924 года планета Марс приблизилась к Земле на расстояние тридцати четырех с половиной миллионов миль. Радиовещательные станции были отключены, и ученые прислушивались к возможному сообщению из космоса.
По предложению покойного доктора Дэвида Тодда, почетного профессора астрономии Амхерстского колледжа, правительство США по дипломатическим каналам запросило, чтобы все страны с мощными передатчиками отключали свои станции на пять минут каждый час с 23:50 21 августа до 23:50 23 августа.
Станция WOR, Ньюарк, штат Нью-Джерси, сообщила о получении слова, переведенного как «Eunza». Другие станции объявили о получении странных сигналов.
Двадцать три года спустя, в 1947 году, Джин Дарлинг, радиолюбитель и сотрудник General Electric Co. в Скенектади, штат Нью-Йорк, сказал, что он и помощник забыли выключить тестовый передатчик. «Он продолжал посылать автоматические кодовые сигналы, — сказал он, — и, опасаясь критики, мы никогда не рассказывали о своей ошибке».
Но во время этого тестового периода тишины 1924 года произошло кое-что еще, что остается загадкой по сей день.
К. Фрэнсис Дженкинс из Вашингтона, округ Колумбия, только недавно изобрел машину для непрерывной передачи радиофотосообщений. Доктор Тодд попросил его сделать запись любых сигналов, полученных в периоды тишины.
Записывающее устройство было подключено к приемнику, настроенному на длину волны 6000 метров. Входящие сигналы вызывали вспышки света, которые печатались на пленке инструментом, проходящим по ее поверхности из стороны в сторону. Пленка была в рулоне длиной 30 футов и шириной шесть дюймов, и она медленно разматывалась часовым механизмом под инструментом и лампочкой, которые реагировали на передаваемые звуки.
Когда пленка была проявлена, она обнаружила довольно регулярное расположение точек и тире с одной стороны, но с другой стороны, через почти равномерные промежутки времени, были любопытно скомканные группы, каждая из которых принимала форму человеческого лица.
Ученые из радиоотдела Национального бюро стандартов и военные эксперты по кодам изучили пленку и признали, что это аномалия, которую они не могут объяснить.
«Пленка с лицами — это постоянная запись, которую можно изучать, — сказал доктор Тодд, — и кто знает, чем могли быть эти сигналы?»
Были и другие инциденты. Маркони, отец беспроводной связи, слышал странные сигналы в 1921 году. А в 1928 году профессор А. М. Лоу, известный английский ученый, слушал «загадочную серию точек и тире».
Радиолюбители время от времени сообщали любопытные истории. В июльском выпуске 1950 года журнала QST, официального органа Международного союза радиолюбителей, Байрон Гудман, помощник технического редактора журнала, рассказывает о радиолюбителе, принимавшем странные сигналы.
Определенные необъяснимые «эхо-сигналы» были услышаны учеными в 1927 году, а затем в 1928 и 1934 годах, когда они экспериментировали с возможностями радио. Датский ученый Халс и два скандинавских экспериментатора, Стормер и Петерсен, получили эхо с расстояния от 280 000 до 2 800 000 миль от Земли.
Доктор Артур К. Кларк сообщил, что в серии испытаний в Голландии в 1946 году неоднократно получались радиоэхо с задержкой в восемь секунд (соответствующее отражателю на расстоянии 744 000 миль).
В чем объяснение?
У доктора Рональда Н. Брейсуэлла, профессора электротехники Стэнфордского университета и соавтора Дж. Л. Поузи по стандартному учебнику («Радиоастрономия», Oxford University Press, 1955), есть теория. Он предполагает, что некоторые из этих эхо-сигналов могли исходить от спутника на орбите вокруг нашего Солнца.
Если высокоразвитые существа достигли космических путешествий, размещение спутника в Солнечной системе было бы более практичным, чем непрерывная передача радиосигналов на тысячи звезд в течение тысяч лет.
Доктор Брейсуэлл предполагает, что экспериментальные трансляции включали триггерные сигналы, которые заставляли спутник отвечать эхо-сигналами. Если бы ответ спутника был повторен Человеком, спутник, вероятно, выпустил бы свой запас информации.
Если Человек действительно установит контакт с превосходящей инопланетной цивилизацией, что произойдет?
Недавно Брукингский институт опубликовал отчет по этому вопросу. Исследование было проведено для Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства стоимостью 96 000 долларов.
Если разумная жизнь будет обнаружена в других мирах, предупреждается в отчете, стабильность земной цивилизации окажется под угрозой. В нем рекомендуется психологическая подготовка людей до момента обнаружения.
«Хотя обнаружение разумной жизни в других частях Вселенной в ближайшем будущем маловероятно, — говорится в отчете, — это, тем не менее, может произойти в любое время».
Таков урок истории: когда культура сталкивается с превосходящей культурой, она либо распадается, либо радикально меняется.
Япония, когда она открылась внешнему миру, преуспела в адаптации к новым условиям. Культура ацтеков рухнула.
Наши убеждения, институты и культура основаны на предпосылке, что Человек является самым разумным из существ. Смогли бы мы взять на себя подчиненную роль?
Возможно, доктор Харлоу Шепли, известный астроном, думал об этом, когда журналисты брали у него интервью о проекте «Озма». «Я не уверен, что нам вообще стоит отвечать, если бы мы получили такие сигналы», — сказал он.
Психологическая подготовка, безусловно, потребуется.
Доктор Харлоу Шепли, почетный профессор астрономии Гарварда, приняв во внимание все элементы случайности среди известных звезд, консервативно оценивает, что должно существовать миллион планет с элементами и условиями для возникновения жизни.
Во всей необъятности космоса и эонах времени должна существовать разумная жизнь в бесчисленных формах, ищущая другую разумную жизнь для межзвездного общения.
Когда придет сигнал, Человек ответит.
END
Transcriber’s Note
Эта история появилась в августовском выпуске журнала Worlds of Tomorrow за 1963 год.
В оригинальной публикации «earth» последовательно использовалось для обозначения планеты «Земля», а «man» — для обозначения коллективного «Человека». Сохранено.