Слова улетают, написанное остается.
Мы знаем, что возможно передавать информацию на межзвездные расстояния с помощью электромагнитного излучения. Кроме того, использование электромагнитного излучения для связи имеет то преимущество, что оно распространяется прямолинейно и с максимально возможной скоростью — скоростью света. Но, как мы видели, электромагнитные передачи не лишены проблем. Всенаправленная передача охватывает множество звезд, но чрезвычайно дорога; направленное сообщение дешевле, но размер потенциальной аудитории уменьшается. Затем возникает проблема необходимости того, чтобы аудитория слушала точно в нужное время. Если внеземная цивилизация гордо транслирует один из своих величайших сценариев во Вселенную, но все, что улавливает слушатель, это «Забудь, Джейк. Это Чайнатаун», то затея была в значительной степени напрасной. Конечно, если бы слушатель уловил конец длинной передачи, он мог бы сделать вывод о существовании передающей цивилизации, и это само по себе было бы чрезвычайно важно, но тот же результат можно было бы получить гораздо дешевле и надежнее с помощью маяка «Мы здесь». Если вы хотите передать большие объемы информации, поделиться с сообществом разумов своими культурными достижениями, научными знаниями и накопленной мудростью, является ли излучение лучшим способом сделать это?
Вопросы, касающиеся самого дешевого, точного и эффективного способа передачи информации, возможно, лучше всего решать теоретикам связи — в конце концов, именно эти люди разработали теории, позволяющие эффективно функционировать Интернету и Wi-Fi. Что ж, в 2004 году Кристофер Роуз (профессор электротехники в Университете Ратгерса) и Грегори Райт (астрофизик) применили теоретико-коммуникационный подход к вопросу межзвездной связи. В частности, они отказались от требования, чтобы информация передавалась с максимально возможной скоростью, а затем исследовали, сколько энергии потребуется для отправки сообщения. Их результат был поразительно ясен, но контринтуитивен[230] (по крайней мере, для меня он был контринтуитивным): с энергетической точки зрения гораздо разумнее записать сообщение на каком-либо материале и запустить его в космос, чем транслировать сообщение. Отправка физического сообщения имеет дополнительное преимущество: если сообщение перехвачено и расшифровано, то вся информация доходит до получателя без необходимости повторения: вы можете гарантировать, что получатель сможет посмотреть весь «Чайнатаун», а не рисковать увидеть только последние несколько секунд.
Рис. 4.18 Бен-Бассат и др. (2005) показали, как гигантская африканская улитка, действующая в качестве агента передачи данных, может превзойти все известные технологии связи «последней мили» с точки зрения производительности бит в секунду. Прикрепите пару информационно насыщенных DVD к раковине, обеспечьте мотивацию в виде листа салата, и «вуаля»: головокружительные скорости передачи данных. (Фото: Герберт Бишко)
Таким образом, Роуз и Райт приводят убедительный довод в пользу того, что внеземные цивилизации с большей вероятностью отправят послание в бутылке, чем будут транслировать по радио. Отправной точкой их аргументации является следующее повседневное наблюдение: если вам нужно передать чрезвычайно большие объемы данных с одного конца города на другой, то надежный способ сделать это — загрузить грузовик дисками Blu-ray и доехать до места назначения. Кроме того, простой физический обмен часто обеспечивает более высокую скорость передачи данных, чем излучение. Рассмотрим этот пример: теоретическая максимальная скорость передачи информации по оптоволокну составляет около 100 терабит в секунду, но вы можете легко превысить эту скорость, просто передвинув коробку с жесткими дисками емкостью 5 ТБ по своему столу.
Мы, как правило, не используем «физические» методы в современных сетях связи; обычно мы хотим, чтобы информация передавалась быстро, и для большинства целей в повседневной жизни электромагнитная сигнализация по существу мгновенна. Но когда мы отправляем радиосообщение к звездам, эти электромагнитные волны будут путешествовать сотни или тысячи лет; в этом случае срочность кажется гораздо меньшим фактором, и мы могли бы разумно смириться с задержкой. Роуз и Райт применили это мышление к случаю межзвездной связи и в этом контексте спросили: когда лучше писать, а когда лучше излучать?
Ключевым моментом в их аргументации является наблюдение о том, что мы храним все большие объемы данных во все меньших объемах материала. Когда я был молод, моя музыкальная коллекция состояла из полок черного пластика; когда я перешел на компакт-диски, физический объем, занимаемый моей коллекцией, сократился, хотя количество музыки, которой я владел, увеличилось; моя жена и я в конце концов объединили наши коллекции, и теперь на флеш-накопителе, который я могу положить в карман джинсов, у меня есть доступ к большему количеству музыки, чем я когда-либо смогу прослушать (или, честно говоря, учитывая наши разные вкусы, чем я хотел бы слушать). Похоже, нет причин, по которым эта тенденция не может продолжаться еще много лет, и в конечном итоге должно стать возможным хранить все письменные и электронные библиотеки мира — скажем, 1020 бит информации — в крупинке материала, весящей не более грамма. Сколько энергии требуется, чтобы записать эту информацию на подложку массой 1 г, а затем отправить ее в космос со скоростью, скажем, одной тысячной скорости света? Сколько энергии требуется для трансляции такого количества битов? Роуз и Райт подсчитали цифры и провели сравнение. Они показали, что всегда существует расстояние безубыточности, за которым лучше писать. Расстояние безубыточности зависит от нескольких факторов, но в астрономическом масштабе оно никогда не бывает особенно большим. Вот их общий вывод: с точки зрения энергии на бит, писать неизмеримо эффективнее, чем излучать. В зависимости от деталей, таких как расстояние, на которое передается сообщение, и скорость, с которой оно это делает, разница в эффективности может достигать фактора 1024.
Можно было бы возразить, что любая информация, записанная на пылинке материала массой 1 г, не переживет межзвездного путешествия: космические лучи и другие воздействия повредят сообщение. Кроме того, за тысячелетия, в течение которых сообщение находится в пути, звезда назначения сместится в своем положении — так что потребуется какая-то двигательная установка, чтобы подтолкнуть сообщение обратно на курс. И потребуется тормозная система, которая будет задействована, как только «бутылка» достигнет пункта назначения. Отлично. Вы могли бы снабдить 1 г записанного материала 10 тоннами топлива и защиты, и это все равно было бы гораздо выгоднее, чем транслировать сообщение. Вы могли бы отправить целые флотилии этих богатых информацией крупинок, и это все равно имело бы больше смысла, чем транслировать информацию, по крайней мере, с точки зрения энергопотребления и сохранности сообщения.
Конечно, мы имеем лишь смутное представление о том, как работает экономика здесь, на Земле, поэтому мы не можем иметь абсолютно никакого представления о том, как экономика будет работать для внеземной цивилизации. Возможно, энергопотребление на бит не является важным фактором для технологически развитых цивилизаций, и они могут позволить себе подход «деньги — не проблема» к проблеме межзвездной связи. Возможно, они рассуждают, что нет смысла отправлять такие маленькие пакеты в необъятность Вселенной, поскольку маловероятно, что их найдут или распознают как искусственные — зачем прилагать все эти усилия, если бутылки никогда не будут открыты? Возможно. Но трудно игнорировать их цифры. Роуз и Райт опубликовали свои расчеты в письме в Nature и тем самым представили убедительную альтернативу аргументу, появившемуся более четырех десятилетий назад, также в письме в Nature — статье Коккони и Моррисона, которая положила начало радиопоиску внеземного разума.
Итак, вот ответ на парадокс Ферми: мы искали трансляцию, тогда как должны были искать послание в бутылке. (Однако мы могли бы возразить, что если внеземным цивилизациям было бы так легко отправить физическое сообщение, то почему мы еще не видели его? Поскольку было бы бессмысленно бросать маленькую бутылку в космос саму по себе, они наверняка прикрепили бы к бутылке четкий, заметный, постоянный маяк. Где эти маяки?)
Аргумент Роуза-Райта поднимает несколько интересных вопросов. Например, если предположить, что сообщение достигло Солнечной системы и к нему действительно был прикреплен какой-то маяк, где именно нам следует искать? (Это приводит к дискуссии, аналогичной приведенной в Решении 5.) Поскольку молекула РНК может хранить огромное количество информации при небольшой массе, возможно, сама жизнь является сообщением? (Это возвращает нас к концепции направленной панспермии Крика, обсуждавшейся в Решении 6.) Прежде всего, возможно, следует ли нам сместить фокус SETI с радио– и оптических телескопов на прямые поиски записанного материала? Однако, даже если бы ответ на этот вопрос был «да», было бы трудно продать его соответствующим заинтересованным сторонам. Традиционный SETI может использовать основные астрономические исследования: поиск передач от Веги, скажем, обошелся бы недорого, если бы радиотелескопы уже были направлены на эту звезду. Как получить финансирование для поиска объекта неизвестной формы, обладающего неизвестными свойствами и находящегося в неизвестном месте (точка Лагранжа Земля-Луна? Пояс астероидов? Облако Оорта?) … ни одно агентство не одобрило бы такую миссию. Итак, подобно пьянице, который ищет потерянные ключи ночью под фонарем не потому, что он их там потерял, а потому, что там он может видеть, мы можем быть обречены искать электромагнитные трансляции, потому что мы можем это делать.