Mesajul Arecibo [1] este un semnal radio care a fost trimis pe 16 noiembrie 1974 de la Observatorul Arecibo ( Puerto Rico ) în direcția clusterului de stele globulare M13 , situat la o distanță de 25.000 de ani lumină în constelația Hercule. Mesajul a durat 169 de secunde, lungimea de undă a fost de 12,6 cm [2] . Acest lucru a fost făcut în onoarea descoperirii unui radiotelescop puternic [2] .
Mesajul în sine a fost compus de Frank Drake și Carl Sagan [3] . Lungimea sa este de 1679 de cifre. 1679 este un număr semiprim , adică este produsul a două numere prime 23 și 73 și, prin urmare, mesajul poate fi aranjat într-un dreptunghi în doar două moduri. Cu aranjarea corectă a mesajului, densitatea numerelor nu este constantă (sistemul este ordonat), cu cea greșită, densitatea numerelor este aproape constantă (sistemul este haotic). Dat fiind faptul că cantitatea de informații este determinată de gradul de ordine din sistem, putem spune că probabilitatea ca prima opțiune să conțină informații este cu un ordin de mărime mai mare decât acea informație este conținută în a doua opțiune. Pe baza acestor considerații, se presupune că destinatarul alege corect lățimea și înălțimea dreptunghiului.
De sus în jos, mesajul spune:
Deoarece ar fi nevoie de 25.000 de ani pentru a transmite mesajul și încă 25.000 de ani pentru orice răspuns, mesajul lui Arecibo este mai mult o demonstrație a capacităților umanității decât o încercare reală de a lua contact. Cu 12 ani înainte de mesajul lui Arecibo, semnalul radio „Mir”, „Lenin”, „URSS” a fost trimis către Venus din URSS .
Prima parte, evidențiată în alb, sunt numere consecutive de la unu la zece în sistemul numeric binar , a căror înregistrare este situată vertical.
Pătratul alb codifică 1 , cel negru codifică 0 . Fiecare număr este separat printr-un interval de următorul. Pătratul alb inferior este un marcator de ordin scăzut [4] și nu este inclus în număr. Numerele de la 1 la 7 sunt reprezentate prin triple de pătrate, unde fiecare triplă ocupă o coloană. Numerele de la 8 la 10 nu se potrivesc într-un triplu (o coloană) deoarece au 4 cifre în binar; în acest caz, cifrele cele mai semnificative sunt deplasate la dreapta: în coloana din stânga sunt 3 pătrate corespunzătoare cifrelor mai puțin semnificative, iar în coloana din dreapta se află al 4-lea pătrat corespunzător cifrei celei mai semnificative.
| Prima parte a mesajului, reprezentată ca unu și zero |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
↰ 0 ↑ |
↰ 0 ↑ |
↰ 0 ↑ |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0 | 1 | 1 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 ↑ | 0 ↑ | 1 ↑ | |
| 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 0 | 1 | 01 | 11 | 01 | |
| Marker LSB | ⇧ | ⇧ | ⇧ | ⇧ | ⇧ | ⇧ | ⇧ | ⇧ | ⇧ | ⇧ |
| Aceste numere sunt în notație binară (în formă standard ) |
001 | 010 | 011 | 100 | 101 | 110 | 111 | 1000 _ | 1001 _ | 1010 _ |
| Aceste numere sunt în notație zecimală |
unu | 2 | 3 | patru | 5 | 6 | 7 | opt | 9 | zece |
Albastrul indică cea mai semnificativă cifră din numerele 8-10. Săgețile gri pentru numerele 8-10 indică locul în care trebuie să mutați cea mai semnificativă cifră pentru a forma numărul corespunzător (în formă verticală).
Această parte este „cheia” pentru a citi numerele din restul mesajului.
A doua parte, evidențiată în violet, este ghidul necesar pentru citirea celei de-a treia părți.
Acesta este un tabel 5×5, ale cărui coloane, dacă sunt „citite” în modul descris mai sus, dau o succesiune de numere 1, 6, 7, 8 și 15 - numerele atomice, respectiv , ale hidrogenului , carbonului , azotului , oxigenului . şi fosfor ( H , C , N , O , P ). Toate aceste elemente chimice sunt cele mai importante în biochimie ( elemente organogene ) - ADN -ul este construit din ele . Spre deosebire de partea anterioară, fiecare cifră are doar o coloană de patru biți cu un marcator de ordin scăzut în partea de jos.
Cea mai mare treime a mesajului, evidențiată cu verde, descrie blocurile de bază ale ADN -ului - nucleotide , constând din deoxiriboză , fosfat și o bază azotată (adică din trei componente). Compoziția fiecăruia dintre componentele nucleotidelor este descrisă prin indicarea numărului de elemente chimice specificate în a doua parte a mesajului .
De exemplu, deoxiriboza ( C 5 O H 7 [5] ) este descrisă după cum urmează:
| Mesaj binar (vertical) |
1 | 1 | 0 | 0 | 0 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | |
| 1 | 1 | 0 | 1 | 0 | |
| Marker LSB | ⇧ | ⇧ | ⇧ | ⇧ | ⇧ |
| Aceste numere sunt în zecimale | 7 | 5 | 0 | unu | 0 |
| Elemente chimice relevante [6] | H | C | N | O | P |
Adică: 7 atomi de hidrogen , 5 carbon , 0 azot , 1 oxigen , 0 fosfor .
| A treia parte a mesajului în formă decodificată (componentele nucleotidelor) | ||||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
| Notă: |
|---|
| Toate aceste nucleotide ADN constitutive sunt într-o stare legată, astfel încât formulele lor moleculare diferă de cele în stare liberă. Deci, de exemplu, bazele azotate legate conțin un atom de hidrogen mai puțin decât în stare liberă. |
Douăsprezece elemente alcătuiesc imaginea a patru nucleotide ADN (în tabel acest lucru este arătat de patru tripleți de celule). Dezoxiribozele și fosfații pe părțile laterale formează un „schelet” ADN (celule gri din tabel), în interiorul căruia se află două perechi de baze azotate : adenină - timină și guanină - citozină (celule albastre).
Cu această parte, structura ADN-ului este comunicată destinatarului.
Un dreptunghi alb vertical format din două coloane în centrul celei de-a patra părți a mesajului este numărul 4 294 441 822 (în binar): 11111111111101111111101101011110 . Ar trebui să însemne numărul aproximativ de perechi de nucleotide ( perechi de baze ) din genomul uman , deși într-adevăr este de aproximativ 3,1⋅10 9 [7]
Helixul dublu albastru din jurul centrului arată forma ADN-ului uman.
Dacă în părțile anterioare ale mesajului au fost raportate informații biochimice, atunci a cincea, constând din trei subpărți, oferă informații generale despre anatomie și umanitate .
Obiectul alb-albastru din stânga arată înălțimea unei persoane:
Înălțimea în sine ar trebui calculată ca fiind de 14 ori lungimea de undă a mesajului (12,6 cm ). Acest lucru dă 176,4 cm - înălțimea aproximativă a unei persoane.
În centru, obiectul roșu înfățișează o schiță grosieră (formă, formă) a unei persoane. Sfârșitul celei de-a patra părți (anterioare) a mesajului și începutul celei de-a cincea (actuale) sunt situate pe aceeași linie (intersectare). Aceasta indică legătura ADN-ului cu o ființă inteligentă (uman), care sunt descrise în partea a 4-a și a 5-a a mesajului.
| Obiectul potrivit: |
|
| Notă: |
|---|
| Săgețile indică locurile în care trebuie să mutați cifrele superioare pentru a forma numărul corespunzător (în formă orizontală). |
În reprezentarea binară standard - 11111111110111111011111111110110,
în zecimală - numărul 4 292 853 750 , care este egal cu populația Pământului la momentul în care mesajul a fost trimis în 1974 .
A șasea parte a mesajului, evidențiată cu galben, descrie sistemul solar (Soarele însuși și nouă planete, inclusiv Pluto , care era considerată o planetă la momentul trimiterii mesajului) și indică, de asemenea, planeta - sursa mesaj.
Mărimea obiectelor arată raportul aproximativ al dimensiunilor corpurilor cerești. Soarele este prezentat ca un pătrat de 3x3, ceea ce dă o magnitudine relativă de 9. Planetele a cincea și a șasea, Jupiter și Saturn , sunt 3, Uranus și Neptun sunt 2, iar restul sunt 1.
Poziția Pământului , sursa mesajului și planeta de origine a persoanei, este evidențiată printr-o deplasare în sus, spre figura persoanei din partea anterioară a mesajului.
A șaptea și ultima parte a mesajului conține informații despre emițătorul Observatorului Arecibo . Schița observatorului este evidențiată în violet, axa sa se află exact sub imaginea Pământului din partea a șasea.
Mai jos sunt informații despre diametrul telescopului :
|
|
| Notă: |
|---|
| Săgeata indică locul în care trebuie să mutați cifrele superioare pentru a forma numărul corespunzător. |
Lățimea în sine este calculată ca 2430 înmulțit cu lungimea de undă a mesajului - 12,6 cm - ceea ce dă 306,18 m - diametrul aproximativ al antenei radiotelescopului Arecibo (în realitate este de 304,8 m ).
Pentru transmiterea informațiilor s-a folosit modulația de frecvență cu o abatere de 75 Hz și o rată de 10 bit/s, timpul total de radiație a fost de 3 minute, iar după fiecare salt de frecvență s-a menținut continuitatea fazei oscilației emise. Mesajul a fost transmis la o lungime de undă de 12,6 cm [8] .
De când mesajul a fost trimis, au existat multe discuții despre posibilitatea procesării lui. Unii critici consideră că mesajul este de neînțeles, necesitând multe trucuri matematice pentru a descifra. Se subliniază că, dacă un astfel de mesaj ar fi ajuns pe Pământ în 1800, nu ar fi fost înțeles (deși nu ar fi putut fi primit).
Următoarele condiții prealabile pentru descifrarea mesajului au fost criticate:
Legarea unor date de lungimea de undă este destul de corectă datorită faptului că undele electromagnetice, depășind spațiul, își schimbă foarte ușor lungimea datorită efectului Doppler .
Forma dreptunghiularaDestinatarul trebuie să fie capabil să înțeleagă numerele prime ca laturile unui dreptunghi. Probabilitatea de decriptare cu succes este redusă semnificativ dacă cea mai familiară formă pentru destinatar nu este un dreptunghi, ci, de exemplu, forma de fagure comună la insecte . Condiția pentru descifrare este și deținerea de către civilizația gazdă a cunoștințelor noastre în algebră și geometrie .
Numărul 1679 este descompus doar în numerele 23 și 73. Aceasta este o proprietate fundamentală a acestui număr, care nu depinde de sistemul numeric. Dreptunghiul ca formă de bază cu două dimensiuni și unghiuri drepte este deja evident la cel mai simplu nivel de geometrie. Totuși, locația dreptunghiului nu este evidentă și nu este setată în niciun fel. Dintre cele două poziții posibile, verticală și orizontală, cea corectă trebuie selectată de destinatar.
Informația ca imagine binarăCând dreptunghiul este recunoscut, sistemul de numere binar trebuie utilizat pentru a citi informațiile. Acum, destinatarul ar trebui să poată percepe informații în formă optică (sau orice altă formă similară) și să recunoască obiectele reprezentate.
Prima versiune a pictogramei 1271=41×31 a fost dezvoltată de Frank Drake, care s-a oferit să o descifreze participanților la conferința de radioastronomie din Green Bank, SUA. Drake a dezvoltat mesajul Areciba împreună cu Carl Sagan și alții. Mai multe despre acest lucru sunt descrise în cartea lui Drake „Murmur of Earth” (Șoapta Pământului).