Ich versuche, mir eine mysteriöse Umgebung vorzustellen, als ein Amateurastronom auf einen Strom stößt, der eine 3D-Karte der Milchstraße enthält. Die Karte enthält alle großen Objekte: Sternensysteme, Planeten , Nebel, Schwarze Löcher.
Gibt es mit unserem derzeitigen Wissen eine Möglichkeit zu überprüfen, ob die Karte echt ist oder nur ein Gegenstand der Fantasie von jemandem?
Schau einfach in den Himmel 1
Ihr Protagonist ist ein Astronom (wenn auch ein Amateur). Er wird mit Sicherheit Zugang zu einem Teleskop oder einem ähnlichen Gerät haben, mit dem er beginnen kann, die Positionen bestimmter Sterne oder Sternhaufen relativ zur Erde zu verifizieren.
Von da an ist es nur noch ein Ausschlussprozess, je mehr Sternstandorte sie mit diesen Methoden überprüfen können, desto höher wird die Wahrscheinlichkeit, dass die Karte *echt ist.
Auf der anderen Seite kann jeder 2 dasselbe tun, sodass Sie mit dieser Methode nur eine gewisse Menge an Beweisen sammeln können.
Dennoch wird es dank der genauen Koordinaten von Sternen fast trivial, nach bestimmten elektromagnetischen Wellenmustern Ausschau zu halten, die die Gültigkeit der Koordinaten bestätigen würden .
1 du Dummkopf...
2 nun nicht wirklich irgendjemand, aber zumindest Astronomen und Leute mit viel Geld/Zeit ja, irgendjemand - denn Sternenkarten sind jetzt eine Sache (danke an @Zxyrra für diese fantastische Information)
3 Nun, nicht wirklich bestätigen, eher so, als würde man Ihnen sagen, dass die Wahrscheinlichkeit, dass es so etwas wie einen Stern gibt, höher als eine Lichtsekunde relativ links von dieser Quelle ist
Ab September haben wir eine ziemlich genaue Karte unserer Galaxie.
Durch die Messung der Parallaxen entfernter Objekte kennen wir die relativen Positionen von etwa 400 Millionen Sternen.
Der Satellit namens Gaia, der diese Informationen sammelte, fand auch Milliarden anderer potenzieller Objekte. Die meisten, wenn nicht alle aufgezeichneten Daten, einschließlich der Karte, die Ihr Charakter zum Vergleich benötigt, sind öffentlich zugänglich .
Nach einigem Vergleich sollte klar sein, dass die gefundene Datei korrekt ist oder nicht.
Zxyrras Ansatz, mit einer öffentlich zugänglichen, vertrauenswürdigen Karte zu vergleichen, hat einen Fehler: Die Person, die die Karte fälscht, könnte dieselbe Karte heruntergeladen haben, mit der Sie vergleichen, und dann die Planeten hinzugefügt haben, indem sie diese Daten erstellt hat. Alle Daten, die auf beiden Karten vorhanden sind, wären gleich. Das wäre ziemlich offensichtlich (verschiedene Karten sollten nicht genau gleich sein, es gibt sicherlich Fehler in beiden). Ein klügerer Fälscher würde natürlich einige Fehler einführen und die Dinge ein wenig innerhalb der Fehlerbalken verschieben usw. Natürlich muss all dies von Computern erledigt werden – nicht so, als könnten Sie zwei Karten der Galaxie betrachten und sagen, ob sie sind gleich. Sowohl der Fälscher als auch insbesondere der Prüfer müssen also geschickt sein.
Die Überprüfung auf Fälschung beinhaltet im Wesentlichen das Überlisten des Fälschers: Finden Sie eine Signatur, die von dem Algorithmus hinterlassen wurde, den der Fälscher verwendet hat, um die neuen Daten zu generieren.
Es gibt einen anderen, einfacheren Weg, bei dem der Fälscher nicht überlistet werden muss: warten. Astronomen kündigen ziemlich routinemäßig neu entdeckte Planeten an. Sie können neue Entdeckungen anhand Ihrer Karte überprüfen – alle, die mit Ihrer Karte übereinstimmen und nach dem Herunterladen der Karte aufgetreten sind, sind ein Beweis dafür, dass die Karte wahr ist. Alle, die mit Ihrer Karte nicht einverstanden sind, sind Beweise dafür, dass sie es nicht ist (oder zumindest unvollständig ist).
Finden Sie ein Objekt auf der Karte, das unbekannt ist, aber innerhalb der Erkennungsfähigkeiten der besten Teleskope liegt, aber nicht bei anderen. Richten Sie einen darauf.
Da die großen Oszilloskope gute Aufzeichnungen darüber haben, wohin sie gerichtet wurden, können Sie menschliches Vorwissen ausschließen.
Dies beweist zwar nicht die Genauigkeit der Karte, beweist aber, dass sie außerirdischen Ursprungs ist.
Die Karte kann gefälscht (als falsch erwiesen) werden, wenn sie etwas physikalisch Unmögliches oder äußerst Unwahrscheinliches beschreibt. Ein ausreichend motivierter Fälscher kann dies jedoch vermeiden, indem er physikalische Simulationen der Karte durchführt und überprüft, ob sie kurz- bis mittelfristig physikalisch stabil ist (genau das würden Sie tun, um diese physikalischen Unmöglichkeiten überhaupt zu überprüfen). .
Ansonsten gilt es, die Karte mit der Realität abzugleichen. Das Problem dabei ist ein zweifaches:
Wenn Sie anhand der gleichen Informationen wie der Fälscher wissen müssen, ob die Karte echt ist, haben Sie Pech.
Sie könnten warten, bis weitere Aspekte der Realität bekannt werden (dh bis mehr Sterne und Exoplaneten entdeckt werden), oder vielleicht nichtöffentliche Informationen verwenden, je nachdem, für wen Sie arbeiten (z. B. das Militär?), aber das obige Dilemma bleibt bestehen: Alles was erlernt wird, ist nun bekannt, sodass die Karte keine neuen Informationen mehr darüber liefern kann. Und das setzt voraus, dass die Wissenschaft einer geraden Linie vom Unbekannten zur Wahrheit folgt, ohne durch die Falschheit zu gehen, was unrealistisch ist. Es wäre vielleicht genauer zu sagen, dass es ein Kontinuum zwischen (1) und (2) gibt, und es ist oft schwierig, genau zu wissen, wo Sie sich auf diesem Kontinuum befinden. Es ist möglich, dass eine echte Karte sogar mit angeblichen „bekannten Tatsachen“ nicht übereinstimmt, wenn unser Verständnis stark falsch ist.
Vielleicht werden Sie, nachdem genügend neue Sterne und Exoplaneten entdeckt wurden und die Karte diesen Entdeckungen ausreichend oft zugestimmt hat, zu dem Schluss kommen, dass die Karte echt ist, und die Möglichkeit ablehnen, dass es einem Fälscher gelungen ist, all diese Entdeckungen nur durch Zufall zu erraten. Aber wie oft ist „ausreichend oft“ und wie viele Entdeckungen braucht es dafür?
Um dies zu beantworten, verwenden wir ( normalerweise *) statistische Signifikanztests. Im Grunde stellen Sie sich vor (oder simulieren) zahlreiche Fälscher, die zahlreiche gefälschte Karten erstellen, und versuchen herauszufinden, welcher Anteil dieser Fälschungen mindestens so realistisch aussieht wie die Karte, die Sie tatsächlich haben. Wenn diese Zahl ( p-Wert genannt ) sehr klein ist, können Sie argumentieren, dass es unvernünftig ist, weiterhin zu glauben, dass die Karte eine Fälschung ist. Ihre Definition von "sehr klein" (das Signifikanzniveau) hängt davon ab, was (falls überhaupt) Sie mit der Karte vorhaben, sobald Sie wissen, dass sie echt ist. Wenn Sie ein Generationsschiff auf einen Exoplaneten starten, werden Sie wahrscheinlich viel vorsichtiger sein, als wenn Sie ein Weltraumteleskop einige Tage lang auf einen interessanten Bereich des Himmels richten. Wenn Sie nicht vorhaben, irgendetwas Besonderes mit der Karte zu tun, sollten Sie sich vielleicht fragen, warum Sie sich überhaupt um ihre Genauigkeit kümmern. Dieser Grund wird Ihre Wahl des Signifikanzniveaus beeinflussen.
Wenn das alles etwas schwer zu verstehen ist, hier ist die Kurzversion: Sie können warten, bis weitere Himmelskörper von Astronomen entdeckt werden, die neu entdeckten Objekte mit denen auf der Karte vergleichen und damit beweisen, dass die Karte ( wahrscheinlich) echt. Aber wenn Sie das tun, können Sie die Karte nicht sofort verwenden, und wenn Sie sie verwenden können, ist sie teilweise redundant zu den neu entdeckten Informationen.
* Dieser Link wurde der Vollständigkeit halber eingefügt; Sie können es vollständig ignorieren, wenn es für Sie keinen Sinn ergibt.
Hat das OP eine Vorstellung davon, wie eine 3D-Karte unserer Galaxie aussehen würde, die alle Sterne und Planeten zeigt?
Es gibt mindestens 100.000.000.000 Sterne in unserer Galaxie und möglicherweise ein paar Mal so viele. Und ein großer Prozentsatz von ihnen hat Planeten, also gibt es Milliarden von Planeten in der Galaxie.
Und wie könnte man alles maßstabsgetreu auf einer Karte darstellen? In unserem Sonnensystem haben die acht Planeten durchschnittliche Entfernungen von der Sonne von 57.909.000 bis 4.500.000.000 Kilometern – Neptun ist 77,708-mal so weit entfernt wie Merkur. Ein Lichtjahr sind 9.460.700.000.000.000 Kilometer. Der nächste Stern ist Alpha Centauri, etwa 4,30 Lichtjahre entfernt oder 2.100,33-mal so weit wie Neptun. Der Durchmesser der galaktischen Scheibe beträgt etwa 100.000 bis 120.000 Lichtjahre oder etwa das 23.255,813- bis 27.906,9-fache der Entfernung von Alpha Centauri oder etwa das 48.844.854- bis 58.613.699-fache der Entfernung von Neptun.
Ihre Karte sollte also eine gigantische Computerdatenbank mit allen Informationen und der Möglichkeit sein, 3D-Karten ausgewählter Objekte anzuzeigen.
Der Weg, um seine Genauigkeit zu überprüfen, wäre herauszufinden, welche astronomischen Projekte nach Objekten in der Galaxie suchen und dies in naher Zukunft planen. Sie werden ein Computerprogramm haben wollen, das alle Ankündigungen von Entdeckungen von Objekten in unserer Galaxie automatisch aufzeichnet und automatisch mit der Datenbank abgleicht.
Wenn Sie anderen beweisen möchten, dass Sie über eine genaue Datenbank verfügen, sollten Sie die Datenbank nach einer relativ kleinen Gruppe von Objekten durchsuchen, nach denen derzeit gesucht wird. Zum Beispiel gibt es nur wenige hundert Sternensysteme innerhalb weniger zehn Lichtjahre von der Erde entfernt. Sie alle zu finden ist wichtig, um eine gute, unvoreingenommene Stichprobe der Sterne in diesem Teil der Galaxie zu erhalten. Sie können also eine Liste aller Sternensysteme im Umkreis von 30 Lichtjahren um die Erde erstellen, von denen noch nicht festgestellt wurde, dass sie so nah beieinander liegen, und ihre Entfernungen veröffentlichen, und wenn Astronomen sie überprüfen und feststellen, dass Sie richtig liegen, wird dies viele davon überzeugen, dass Sie eine genaue haben Datenbank.
PTwr
HDE226868
Gall Peters
Gall Peters
Xandar Der Zenon
MolbOrg
Anton Scherwood
haneefmubarak
David Tonhofer
David Tonhofer
std''OrgnlDave