Die Menschheit hat in der Vergangenheit einige merkwürdige Signale erhalten . Wir haben auch selbst einige Signale ausgesendet .
Wie konnten wir feststellen, dass ein Signal, das wir empfangen hatten, künstlichen Ursprungs war? Oder natürlich umgekehrt, wie könnte eine außerirdische Zivilisation feststellen, dass ein von uns gesendetes Signal künstlich war?
Ich erinnere mich, dass, als ich aufwuchs, Weltraumbücher las und mit Weltraumsoftware auf dem 386 meines Vaters herumspielte, die große Regel lautete, dass wir genau dasselbe Signal zweimal erhalten mussten, um zu beweisen, dass es nicht zufällig generiert wurde. Ich habe jedoch Behauptungen gehört, dass wir einen künstlichen Ursprung durch wiederholte Muster oder etwas wie das Platzieren der genauen Nachrichtenlänge am Anfang der Nachricht demonstrieren könnten, aber woher sollten wir wissen, dass wir nicht gerade ein Signal aufgedeckt haben, das zu Beginn zufällig war die Nachrichtenlänge? Sicher, es wäre unwahrscheinlich, aber wenn genügend Signale ausgelöst werden, sollten wir irgendwann so einen bekommen, besonders wenn Sie mit der verwendeten Basis und dergleichen herumspielen.
Ich gehe davon aus, dass in der Frage Hochfrequenzübertragungen gemeint waren, da es andere mögliche elektromagnetische Wellenlängen-Signalträger gibt, z. B. Laserkommunikation und alle Arten anderer Technomarker , aber Wiederholung an sich ist nicht der beste Hinweis auf intelligente Kommunikation. Und periodische Wiederholung auch nicht, denn wir kennen natürliche Radiofrequenz-Emitter, die sowohl sich wiederholend als auch periodisch sein können – Pulsare .
Der erste entdeckte Pulsar im Jahr 1967 wurde von Burnell und Hewish tatsächlich als LGM-1 (Little Green Men) bezeichnet, weil damals noch nicht klar war, dass die empfangenen Funksignale ein natürlich vorkommendes Phänomen waren, die Pulse jedoch der Sternzeit folgten Es wurde bestätigt, dass sie nicht lokalen Ursprungs sind. Und es gibt andere natürlich vorkommende Funksignale, vielleicht besser gesagt Funkstörungen, da sie keine strukturierten Daten enthalten und nur mehr oder weniger zufälliges Rauschen sind, wie z . B. Pfeifen , von denen kürzere schwer voneinander zu unterscheiden sind, und manches andere derartige Rauschen kann ebenfalls periodisch sein, zB Funkstörungen oder Unterbrechungen, die durch das Verdecken natürlicher Satelliten verursacht werden. Ich erkläre einige andere in dieser Antwort auf das Jupiter FMFrage auf Astronomy.SE .
Bessere Demonstratoren für Signale intelligenten Ursprungs sind Signalklarheit (auf ein schmales Band begrenzte Stärke, dh spektrale Breite), wenn es sich um Trägerwellen ( polarisiert oder moduliert ) handelt und lesbare Daten enthalten können. Dies wird vielleicht besser von SETI in ihren FAQ erklärt, die die Frage beantworten. Woher wissen Sie, ob Sie ein intelligentes, außerirdisches Signal entdeckt haben?
Das Hauptmerkmal, das von einem Sender erzeugte Signale von denen natürlicher Prozesse unterscheidet, ist ihre spektrale Breite, dh wie viel Platz nehmen sie auf der Funkskala ein? Jedes Signal, das weniger als etwa 300 Hz breit ist, muss, soweit wir wissen, künstlich erzeugt werden. Nach solchen schmalbandigen Signalen suchen alle SETI-Experimente. Andere verräterische Merkmale sind ein vollständig polarisiertes Signal oder das Vorhandensein codierter Informationen auf dem Signal.
Dies sind jedoch nur einige Anzeichen dafür, dass das Signal von einer intelligenten Zivilisation gesendet worden sein könnte , und die Signalursprünge müssten zuerst bestätigt werden, dass sie von außerhalb unseres Sonnensystems stammen (oder in dem Frequenzbereich und der Position innerhalb des Sonnensystems, wo wir würde nicht erwarten, dass eine unserer Weltraumsonden kommuniziert). Dies kann, wie bereits in der Geschichte über die Entdeckung des ersten Pulsars erwähnt, mit einem extrasolaren Signal nach der Sternzeit und unter Verwendung von Parallaxe (Triangulation) zur Bestimmung der Entfernung zu den Signalursprüngen erfolgen. Und die Signalstärke kann uns sagen, aus welcher Richtung es übertragen wird.
Im Idealfall würde das Signal natürlich decodiert und wir würden eine intelligente Struktur darin erkennen, noch bevor wir seine Nachricht tatsächlich verstehen könnten, zum Beispiel die Verwendung von Metadaten in den Paket-Headern, die den tatsächlich gesendeten Daten vorangehen und einige davon beschreiben seine Eigenschaften (z. B. Nachrichtenlänge), die Verwendung von BOF/EOF-Markierungen (Beginning of File / End of File), die Verwendung großer Primzahlen, die zur Datenverschlüsselung verwendet werden könnten, und so weiter. Solche Datenstrukturen wären eindeutig intelligenten Ursprungs und wir müssten lediglich feststellen, dass sie nicht von uns übermittelt werden. Dazu gehört das Funksignal-Echo vergangener Übertragungen, wenn sie von einigen Himmelskörpern in unserer kosmischen Nachbarschaft zu uns zurückprallen .
Eine einzelne solche Übertragung mit nur wenigen solchen Signaturen reicht jedoch möglicherweise nicht aus. Sie haben Recht mit Ihrer Frage, dass viele solcher Signaturen dem Zufall zugeschrieben werden könnten, einer zufälligen Zufallsfunkübertragung, die natürlichen Ursprungs war und irgendwie verwirrend war uns zu glauben, dass es von einer entfernten Zivilisation sein könnte. Es wäre auch nicht das erste Mal (LGM-1), also würden wir nach einer bestimmten Gesamtkomplexität suchen, entweder in einer einzelnen Nachricht oder in vielen aufeinanderfolgenden Nachrichten. Irgendwann wären wir in der Lage, die Nachricht oder Teile davon entweder zu entschlüsseln / zu entschlüsseln oder zu dem Schluss zu kommen, dass es sich möglicherweise nicht um zufälliges Rauschen handeln kann, da die Shannon-Entropie seiner gesamten Signatur istist im Verhältnis zu seiner Gesamtkomplexität (interne Wiederholung, dh seine Komprimierbarkeit ist ein gutes Maß dafür) zu klein und es muss einfach ein Datenträgersignal sein.
In Bezug auf das Wow! Signal speziell, da wir nie Wiederholungsübertragungen feststellen konnten und aus der einzelnen noch keinen anderen Sinn gemacht wurde, außerdem war es ein merkwürdig schmalbandiges und starkes SNR - Signal, wenn wir mehr erhalten könnten Daten, die offensichtlich dazu beitragen würden, seine Natur mit größerer Sicherheit zu bestimmen. Im Moment haben wir jedoch keine schlüssigen Beweise, um dies zu erklären, und Jerry R. Ehman, der diesen Ausdruck umkreiste und schrieb: Wow! daneben sagte es am besten:
„Ich ziehe es vor, aus ‚halben‘ Daten keine weitreichenden Schlüsse zu ziehen“
Markus Adler