Астроном искал во Вселенной возможное послание от ее создателя

Вселенная — загадочное место. Мы не знаем, почему она существует, и остается много вопросов о том, как она возникла. Но что, если она была создана разумным существом? Есть ли способ узнать это?

В 2005 году физики предположили, что если бы существовал Создатель, он мог бы закодировать сообщение в фоновом излучении Вселенной, оставшемся с того момента, когда впервые возник свет. Этот свет называется космическим микроволновым фоном (CMB).

Астрофизик Майкл Хиппке из обсерватории Зоннеберг в Германии и Breakthrough Listen занялся поиском этого сообщения, переводя изменения температуры реликтового излучения в двоичный поток битов.

То, что он нашел, кажется совершенно бессмысленным.

Статья Хиппке с описанием его методов и результатов была загружена на предпечатный сервер arXiv (и, таким образом, еще не рецензирована); работа включает извлеченный битовый поток, чтобы другие ученые могли изучить его самостоятельно.

Космический микроволновый фон — невероятно полезный реликт ранней Вселенной. Он возник примерно через 380 000 лет назад после Большого взрыва. До этого Вселенная была полностью темной и непрозрачной, такой горячей и плотной, что атомы не могли образоваться; протоны и электроны летали в виде ионизированной плазмы.

По мере охлаждения и расширения Вселенной эти протоны и электроны могут объединяться, образуя нейтральные атомы водорода в то, что мы называем эпохой рекомбинации. Пространство стало ясным, и свет впервые смог свободно перемещаться сквозь него.

Этот первый свет все еще можно обнаружить сегодня, хотя и очень слабо, он 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 Хсу из Университета Орегона и Энтони Зи из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре утверждали — полностью теоретически — что реликтовое излучение станет идеальным «рекламным щитом», на котором можно будет оставить сообщение, которое будет видно всем технологическим цивилизациям во Вселенной.

«Наша работа никоим образом не поддерживает движение за интеллектуальный дизайн», — писали они в своей статье 2006 года, — «но задает и пытается ответить на вполне научный вопрос о том, что могло бы быть средством передачи и сообщения, ЕСЛИ действительно было сообщение».

Они предположили, что сообщение может быть закодировано в изменениях температуры реликтового излучения. Это то, что Хиппке попытался найти — сначала рассмотрев заявления, сделанные Хсу и Зи, а затем используя данные, чтобы попытаться найти сообщение.

«Предположения [Хсу и Зи] заключались, во-первых, в том, что Вселенную сотворило некое высшее Существо. Во-вторых, Творец на самом деле хотел уведомить нас о том, что Вселенная была создана намеренно», — писал Хиппке.

«Тогда возникает вопрос: как бы оно отправило сообщение? Реликтовое излучение — очевидный выбор, потому что оно видно всем технологическим цивилизациям. Хсу и Зи продолжают утверждать, что сообщение в излучении будет идентично для всех наблюдателей в пространстве и времени, а информационное содержание может быть достаточно большим (тысячи битов)».

Хиппке обнаружил, что у этих заявлений есть несколько проблем. Во-первых, космический микроволновый фон все еще остывает. Его температура началась примерно с 3000 Кельвинов; сейчас, 13,4 миллиарда лет спустя, это 2,7 Кельвина. Поскольку Вселенная продолжает стареть, в конечном итоге реликтовое излучение станет необнаружимым. Это может занять еще 10 дуодециллионов лет (10⁴⁰), но реликтовый фон исчезнет.

Помимо этого, физики еще в 2006 году в ответ на статью Хсу и Зи обнаружили, что крайне маловероятно, что реликтовое излучение в небе будет казаться совершенно одинаковым для разных наблюдателей в разных местах. Кроме того, утверждает Хиппке, мы не можем видеть все реликтовое излучение из-за излучения Млечного Пути.

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 фактического поиска сообщения.

Спутник Planck и зонд Wilkinson Microwave Anisotropy (WMAP) наблюдали и регистрировали колебания температуры в микроволновом фоне. Именно из этих наборов данных Хиппке извлек свой битовый поток, сравнивая результаты каждого набора данных, чтобы найти совпадающие биты.

Ниже показаны первые 500 бит сообщения. Значения, выделенные черным цветом, были идентичны в наборах данных Planck и WMAP и считаются точными с вероятностью 90 процентов. Значения красного цвета отклоняются; Хиппке выбрал значения Планка, и они точны только с 60-процентной вероятностью.

Поиск в онлайновой энциклопедии целочисленных последовательностей не дал убедительных результатов, равно как и сдвиг данных для аппроксимации бесконечного будущего.

«Я не нахожу значимого сообщения в реальном потоке данных», — писал Хиппке.

«Мы можем сделать вывод, что в реликтовом излучении нет очевидного сообщения. Тем не менее, остается неясным, есть ли (был) Создатель, живем ли мы в симуляции или правильно ли расшифровано сообщение, но мы терпим неудачу, чтобы понять это».

Независимо от того, имеет ли место какой-либо из этих вариантов, реликтовому излучению есть, что сказать нам.

«Небо реликтового излучения действительно кодирует большой объем информации о структуре космоса и, возможно, о природе физики на самых высоких уровнях энергии», — написали физики Дуглас Скотт и Джеймс Зибин из Университета Британской Колумбии.

«Вселенная сама по себе оставила нам сообщение».

Статью Хиппке можно полностью прочитать на arXiv.

Источники: Фото: Вариации температуры в CMB. (ЕКА и сотрудничество Planck)