Астроном искал в реликтовом излучении следы послания от Создателя Вселенной — и кое-что нашел
Самое древнее излучение во Вселенной, по мнению некоторых ученых, может быть универсальным «рекламным щитом», на котором можно оставить послание всем разумным существам в космосе
В 2005 году пара физиков предположила, что если бы у Вселенной существовал некий Создатель (неважно, был бы это Бог в религиозном смысле или некий абстрактный Сверхразум), то он мог бы оставить разумным творениям послание. И самый надежный способ передать его — закодировать сообщение в фоновом излучении Вселенной, оставшемся с того момента, когда световое излучение впервые пронзило космический мрак. Этот свет называется космическим микроволновым фоном (CMB).
Астрофизик Майкл Хиппке из обсерватории Зоннеберг в Германии занялся поиском этого сообщения, переводя изменения температуры реликтового излучения в двоичный поток битов.
В результате он действительно кое-что обнаружил. Проблема в том, что этот поток информации кажется совершенно бессмысленным.
Статья Хиппке с описанием его методов и результатов была загружена на сервер arXiv (а значит, еще не рецензирована другими учеными); работа также включает извлеченную дата-базу в битах, чтобы другие заинтересованные стороны могли изучить ее самостоятельно.
Космический микроволновый фон — невероятно полезный реликт ранней Вселенной. Он датируется примерно 380 000 лет после Большого взрыва. До этого Вселенная была полностью темной и непрозрачной, а также горячей и плотной настолько, что атомы попросту не могли образоваться; протоны и электроны летали в виде ионизированной плазмы.
По мере охлаждения и расширения Вселенной эти протоны и электроны могли объединяться, образуя нейтральные атомы водорода – этот процесс мы сегодня называем «эпохой рекомбинации». Пространство стало ясным, и свет впервые смог свободно перемещаться внутри него.
Этот первый свет все еще можно обнаружить и в наши дни. Хотя излучение и очень слабо, оно охватывает все известное пространство. Поскольку ранняя Вселенная не была однородной, изменения плотности в эпоху рекомбинации сегодня проявляются в очень незначительных флуктуациях температуры реликтового излучения.
Из-за этой повсеместности физики-теоретики Стивен Сю из Университета Орегона и Энтони Зи из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре утверждали – исключительно в рамках теории — что реликтовое излучение может являться идеальным «рекламным щитом», сообщение на котором будет видно всем достаточно развитым существам во Вселенной.
«Наша работа никоим образом не поддерживает движение за поиски внеземной жизни», — писали они в своей статье от 2006 года, — «но задает и пытается ответить на вполне научный вопрос о том, что могло бы стать универсальным средством передачи посланий во Вселенной при условии, что такие послания вообще существуют.»
Они предположили, что двоичное сообщение может быть закодировано в изменениях температуры реликтового излучения. Эту закономерность Хиппке и попытался найти уже в наши дни — сначала изучив работу предшественников, а затем использовав современные данные, чтобы попытаться найти пресловутое «послание».
Он обнаружил, что у заявлений ученых есть несколько проблем. Во-первых, CMB все еще остывает. Изначально его температура составляла примерно 3000 Кельвинов; сейчас, 13,4 миллиарда лет спустя, это лишь 2,7 Кельвина. Поскольку Вселенная продолжает стареть, в конечном итоге реликтовое излучение станет необнаружимым. Спустя примерно 10 дуодециллионов лет (1040) реликтовый фон исчезнет.
Помимо этого, физики еще в 2006 году обнаружили, что реликтовое излучение в небе вряд ли будет казаться совершенно одинаковым для разных наблюдателей в разных точках Вселенной. Кроме того, утверждает Хиппке, мы не можем видеть все реликтовое излучение из-за излучения Млечного Пути. А поскольку у нас есть только одно небо, которое можно измерить, задача представляет собой статистическую неопределенность, присущую каждому космологическому наблюдению землян.
Основываясь на этих ограничениях, Хиппке оценивает, что информационное содержание будет намного меньше, чем предложенное Хсу и Зи — всего 1000 бит. Это дало ему хорошую основу для собственных поисков.
Спутник Planck и зонд Wilkinson Microwave Anisotropy (WMAP) наблюдали и регистрировали колебания температуры в CMB. Именно из этих наборов данных Хиппке извлек свой поток информации, сравнивая результаты каждого набора данных, чтобы найти совпадающие биты.
Ниже показаны первые 500 бит «послания», которое он обнаружил. Значения, выделенные черным цветом, были идентичны в наборах данных Planck и WMAP и считаются точными с вероятностью 90%. Значения красного цвета отклоняются; Хиппке выбрал значения Планка, и они точны только с 60% вероятностью:
В результате многочисленных манипуляций с данными ученый был вынужден признать – никакого сообщения (по крайней мере, в двоичной системе) реликтовое излучение не несет. Впрочем, само по себе это не является доказательством существования условного Создателя или его отсутствия – это лишь доказывает, что гипотеза оказалась ложной.
С другой стороны, реликтовое излучение в самом деле несет в себе большой объем данных о структуре и природе космоса. Возможно, это «шуточное» исследование в будущем станет основой для куда более серьезных и практичных исследовательских работ.
