Возможные причины радиомолчания внеземных цивилизаций

[IRINA-22]

сигнал-это ультракороткие волны, распространяются прямолинейно, атмосферой поглощаются, передаются наравленными антеннами(диаграмма сжата по вертикали) и до Москвы из БЕРЛИНА ЕЩЕ НЕ ДОШЛИ И НЕ ДОЙДУТ НИКОГДА!

В теории,а на практике существуют загоризонтные РЛС,системы тропосферной р\связи.Всё это на УКВ. Ещё во время войны,однажды на первых радарах вдруг возникли картинки движущихся танков.Это было принято английское телевидение.С отражением от Es или через канальное тропо.
Насчёт современных видах связи.В Китае осуществлена квантовая телепортация на расстояние 90км км.Т.е мгновенно.http://lenta.ru/news/2012/05/12/teleportation/ .А вроде европейцы перекрыли рекорд в 125км.В перспективе мгновенная связь на любые расстояния.
А нейтринная,фотонная связь всё равно ограничена скоростью света.

[ivanij]

В Китае осуществлена квантовая телепортация на расстояние 30 км.Т.е мгновенно.В перспективе мгновенная связь на любые расстояния

.
Подтверждение этому имеется? Источник информации можете указать?

[Kochelev]

То есть мы передаем такой сигнал, который сами не сможем пока поймать с такого расстояния. Не факт что другая цивилизация использует радиотелескопы с площадью 1 млн квадратных метров. И я так понял должно очень сильно повезти, что бы даже на таком монстре поймать наш самый сильный сигнал и отсеять от шума, а потом поймать его еще повторно. Оно им может и не надо, возможно они используют другие методы, но радиотелескопы поскромнее всё же держут, и слушают помаленьку.

Про Солнце (то есть родительскую звезду) забыли

[Okub62]

...
Правда же в том, что мощные всенаправленные передатчики заменяются менее мощными узконаправленными, которые светят сигналом ровно туда, куда надо. Кроме того, совершенствуются протоколы, принимающая аппаратура - уже можно делать радио-релейные пролёты на пару километров со скоростью 1 гигабит, и это всё при мощности менее 0,5 ватта.
Не забываем также про оптоволоконные линии связи. То есть, прогнозы, что у нас тут на каждом метре будет стоять мощная антенна - малость не оправдались. Наоборот, они всё менее и менее мощные ставятся.

У инопланетян с радио-технологиями, сдаётся мне, всё пошло в том же ключе. То есть, единственный шанс кого-то засечь - это застать цивилизацию с уровнем радиотехнологий 1930-50 годов. Сами понимаете, шансов мало. Я уж молчу о том, что застать планету с разумной жизнью - шансов мало. Нет, с жизнью, я уверен - сколько угодно. А вот с разуууумной....
...

Мощности и протоколы это одно. Но ... в 30 - 50-е годы вещание велось по большей части в диапазонах ДВ, СВ, неспособных пробить ионосферу и уйти в космос. Сейчас основная масса радио и телевещания как раз туда и "светит". Это, конечно, не радиостанции класса "Коминтерна" и "Маяка" в-основном, но зато их очень много. Эфир сейчас загажен гораздо больше, чем лет 20 даже назад. И тенденции к уменьшению ЭМ "шума" что-то не вижу.

[omnidroid]

Сигналить краткими импульсами, с заданной периодичностью, с заданной модуляцией, поляризацией, частотой, какие там ещё могут быть параметры... Это не потребует каких-то там огромных затрат энергии. Но - не делають.

А может и делают. Просто мы должны понять как они это делают. Какие параметры оптимальны, куда слушать(весь небосвод и все частоты некачественно и дорого будет слушать). А чтобы понять как они это делают мы сами должны определить как это эффективней , недорого, но мощно "посылать". Как вкачать гигаваты в узкополосный сигнал и послать их в цель радиусом в солнечную систему на расстояние несколько десятков парсек?
А посылать надо именно мощный сигнал. Небольшую картинку, можно даже 100 на 100 пикселей. И периодически посылать много раз. Чтобы полезный сигнал намного превышал возможный шум и из него 100% следовало - это МЫ тут кричим, чётко и ясно) А затраты энергии будут и ещё какие)

Ничего выдумывать не надо - методы исследования окружающих звёзд для всех одни, из них и будет следовать - как именно нужно формировать сигнал, чтобы его заметили. Сейчас, когда дело доходит до прямого наблюдения планет вокруг других звёзд по их рассяному свету, должно быть ясно, что порядки энергии вовсе не обязаны быть сопоставимыми с излучением звезды и даже с той долей излучения, что перекрывается планетным диском.

[omnidroid]

...
Правда же в том, что мощные всенаправленные передатчики заменяются менее мощными узконаправленными, которые светят сигналом ровно туда, куда надо. Кроме того, совершенствуются протоколы, принимающая аппаратура - уже можно делать радио-релейные пролёты на пару километров со скоростью 1 гигабит, и это всё при мощности менее 0,5 ватта.
Не забываем также про оптоволоконные линии связи. То есть, прогнозы, что у нас тут на каждом метре будет стоять мощная антенна - малость не оправдались. Наоборот, они всё менее и менее мощные ставятся.

У инопланетян с радио-технологиями, сдаётся мне, всё пошло в том же ключе. То есть, единственный шанс кого-то засечь - это застать цивилизацию с уровнем радиотехнологий 1930-50 годов. Сами понимаете, шансов мало. Я уж молчу о том, что застать планету с разумной жизнью - шансов мало. Нет, с жизнью, я уверен - сколько угодно. А вот с разуууумной....
...

Мощности и протоколы это одно. Но ... в 30 - 50-е годы вещание велось по большей части в диапазонах ДВ, СВ, неспособных пробить ионосферу и уйти в космос. Сейчас основная масса радио и телевещания как раз туда и "светит". Это, конечно, не радиостанции класса "Коминтерна" и "Маяка" в-основном, но зато их очень много. Эфир сейчас загажен гораздо больше, чем лет 20 даже назад. И тенденции к уменьшению ЭМ "шума" что-то не вижу.

Ну я так понимаю, подавляющее большинство передатчиков, бьющих за пределы атмосферы, работает в направлении геостационарных спутников. Параметры, кагбе, известны - там нужна конечная мощность передатчиков, предпосылок к её росту, я полагаю, нет. Если учитывать то, как развивается радиосвязь сейчас - эта мощность будет только уменьшаться. Сам же луч, идущий в сторону спутника, помимо своей не самой высокой мощности, всё же не лазер - он очень быстро рассеется.  Так штаааа.... Скорей уж инопланетяне напрямую пронаблюдают свечение с ночной стороны земли.

Кстати, дойдёт дело и до того, что как минимум наверх будут бить лазером. То есть, будет ещё более смешная мощность, узконаправленность и вообще никто его не заметит ни в жизни.

[Okub62]

Да, кроме спутников, кроме связи.. В каждом Мухосранске полтора десятка, как минимум, вещательных радиостанций, столько же телевизионных каналов. Мощность каждой примерно по киловатту, на ТВ, по 5 - 20 кВт. И всё это на УКВ диапазоне, на-раз прошивающем ионосферу и излучающем в космос.
Про связь тоже не забывал бы. Конечно, мощность сотика в пределах полуватта, кажется, но миллион работающих одновременно мобильников, это уже 500 кВт!  "Коминтерн" в диапазоне не ДВ, а УКВ!

[omnidroid]

Были б они куда-то направлены - другое дело, а так - мощность падает пропорционально квадрату расстояния.

[IRINA-22]

Подтверждение этому имеется? Источник информации можете указать?

Первые публикации можно посмотреть тут
http://phys.org/news193551675.html
http://www.nature.com/nphoton/journal/v4/n6/abs/nphoton.2010.87.html
http://www.cybersecurity.ru/it/94159.html
И китайский источник.
http://baike.baidu.com/view/3714530.htm

Китайские ученые говорят, что в будущем на oснове концепции квантовой телепортации можно будет создавать дешевые и очень скоростные системы связи, которым не потребуются традиционные сигналы.

[IRINA-22]

В каждом Мухосранске полтора десятка, как минимум, вещательных радиостанций,

В подобной теме я где-то подсчитывала.Наша область только теле и радио излучает примерно

Примерная мощность ФМ и телевещание всех  частотных каналов нашего глубоко провинциального обл центра примерно 1мегаВатт. Это не считая др.городов обл и радаров аэродромов. В бывшем СССР было более 100областей. Причём в столицах наверно на порядок больше.А в Европах и подавно. Если усреднить и взять примерно как у нас на каждый город. А городов на Земле
Цитировать
На январь 2009 года насчитывалось 2667417 городов

[Kochelev]

Мощности и протоколы это одно. Но ... в 30 - 50-е годы вещание велось по большей части в диапазонах ДВ, СВ, неспособных пробить ионосферу и уйти в космос. Сейчас основная масса радио и телевещания как раз туда и "светит". Это, конечно, не радиостанции класса "Коминтерна" и "Маяка" в-основном, но зато их очень много. Эфир сейчас загажен гораздо больше, чем лет 20 даже назад. И тенденции к уменьшению ЭМ "шума" что-то не вижу.

зато погасли "Большие Короли" - локаторы дальнего обнаружения (которые работали через Луну), хотя это вероятно временно 

[Kochelev]

Про связь тоже не забывал бы. Конечно, мощность сотика в пределах полуватта

100мВт для GSM (max), 10-50mW CDMA

[Kochelev]

В подобной теме я где-то подсчитывала.Наша область только теле и радио излучает примерно

Еще раз - суммарная мощность всех передатчиков Земли на пару (по моим оценкам) порядков меньше шумов Солнца с дм-см-мм. Диаметр антенны, которая будет иметь ширину ГЛ ДН, чтобы пространственно разрешить точеный источник Солнце/Земля, с орбиты планеты у Проксима-Центавра -сами сможете подсчитать?

[Okub62]

С этим сложно не согласиться. Я просто пытался оспорить тезис об узком временном окне, когда цивилизация (на примере нашей, другой не знаю) "лучит" в пространство.
Как это излучение зафиксировать за десяток световых лет, не ведаю.

[Kochelev]

С этим сложно не согласиться. Я просто пытался оспорить тезис об узком временном окне, когда цивилизация (на примере нашей, другой не знаю) "лучит" в пространство.
Как это излучение зафиксировать за десяток световых лет, не ведаю.

Никак!

[Stalk.er]

Про Солнце (то есть родительскую звезду) забыли

Следует иметь в виду, что Солнце излучает на всех частотах, поэтому полная мощность радиоизлучения спокойного Солнца очень велика, порядка десятков миллиардов киловатт. Но искусственный сигнал может иметь очень узкую спектральную полосу, например несколько тысяч или даже несколько сотен герц. Кроме того, Солнце излучает одинаково по всем направлениям, в то время как, пользуясь достаточно большой антенной, можно почти всю мощность искусственного сигнала сосредоточить в пределах узкого конуса, угол раствор а которого близок к λ/D (λ - длина волны, D - диаметр зеркала антенны). Этот конус определяет "главный лепесток" антенны. Если, например, пользоваться антенной диаметром 300 м (такие антенны у радиоастрономов имеются), то на волне 10 см обусловленный направленным действием антенны "выигрыш" будет равен


где А - эффективная площадь антенны, близкая к ее геометрической площади. В нашем случае G≈10^8. Это означает, что в направлении, перпендикулярном к поверхности зеркала, антенна излучает в 100 млн. раз больше, чем Солнце, при условии, что полная мощность, излучаемая ею по всем направлениям, такая же, как у Солнца.

http://vjraz.narod.ru/st025.htm
тесть условно говоря при полосе 1000 Гц на длине волны 10 см на антенне 300 м и мощности 260 кВт мы будем в миллион раз мощнее Солнца в данном диапазоне. Что уж говорить про мегаваты/гигаваты.

Так что Солнце не проблема.
Ключевой вопрос - какова ширина диапазона и какая частота, но надеюсь Вы не собираетесь вещать одновременно во все стороны на всех частотах?

[ivanij]

Подтверждение этому имеется? Источник информации можете указать?

Первые публикации можно посмотреть тут
http://phys.org/news193551675.html
http://www.nature.com/nphoton/journal/v4/n6/abs/nphoton.2010.87.html
http://www.cybersecurity.ru/it/94159.html
И китайский источник.
http://baike.baidu.com/view/3714530.htm

Китайские ученые говорят, что в будущем на oснове концепции квантовой телепортации можно будет создавать дешевые и очень скоростные системы связи, которым не потребуются традиционные сигналы.

 Хорошо. Теперь понятно, о чём речь. Кажется, о чём-то подобном я читал недавно в прогнозах Митио Каку. Слишком уж фантастично выглядит это на первый взгляд.

[omnidroid]

Мой тезис не об узости окна, а о том, что
1) радио-излучение не достигает такого уровня, чтобы его можно было чисто случайно засечь, как некий аномально яркий в радиодиапазоне объект
2) методы поиска планет в сочетании с возможностями технологии радио или может даже лазерной связи вполне позволяют, на мой взгляд, как минимум сделать планету обнаружимой - при желании.

Собрав данные по окрестным планетам, можно устроить точечные непрерывные трансляции, которые наверняка будут обнаружены при исследовании удалёнными астрономами, имеющими в распоряжении хотя бы методы прямого наблюдения экзопланет.

Учитывая, сколько сейчас у нас эта теме перетирается, я думаю, при достижении коммунизма учёные вполне могут сказать - а что, ну давайте сделаем? Чё там, делов-то, построим под это отдельную термоядерную станцию, батарею передатчиков, а кандидатов для трансляций - вон за десятки лет сколько землеподобных отобрали. То есть, в какой-то момент это может быть доступным и в экономическом плане, и желание к этому также может быть. Но - это если говорить с нашиз сегодняшних представлений. То есть, нам сегодняшним дай обилие ресурсов - мы соорудим станции межзвёздной связи и начнём связываться со всеми подряд. Однако коммунизм наступит вряд ли скоро, а как изменится общество к тому времени и что оно будет хотеть - предугадать сложно.

По мне, цивилизация с возрастом всё же "умнеет", накапливает всё больше знаний, и тут как с человеком - он чем умнее и чем больше знает, тем менее ему интересны досужие разговоры с другими. Вполне возможна матрица, и даже более того - размытие грани между отдельными личностями и объединение в нечто коллективное или вовсе единое.

[Okub62]

С этим сложно не согласиться. Я просто пытался оспорить тезис об узком временном окне, когда цивилизация (на примере нашей, другой не знаю) "лучит" в пространство.
Как это излучение зафиксировать за десяток световых лет, не ведаю.

Никак!

Т.е., другими словами, у инопланетян на самом деле нет проблем с радиосвязью. А не слышим мы их по совсем другим причинам:
1. Слишком далеко.
2. Нет этих самых инопланетян.
3. Шут его знает, почему ещё.

[aureliano]

Еще раз - суммарная мощность всех передатчиков Земли на пару (по моим оценкам) порядков меньше шумов Солнца с дм-см-мм.

В подобной теме я где-то подсчитывала.Наша область только теле и радио излучает примерно

ИМХО домохозяйки.Работала в связи. Примерная мощность ФМ и телевещание всех  частотных каналов нашего глубоко провинциального обл центра примерно 1мегаВатт. Это не считая др.городов обл и радаров аэродромов. В бывшем СССР было более 100областей. Причём в столицах наверно на порядок больше.А в Европах и подавно. Если усреднить и взять примерно как у нас на каждый город. А городов на Земле

    На январь 2009 года насчитывалось 2667417 городов

Да, к сожалению, обсуждение тогда вынужденно перешло в приват из-за несоответствия тематике астробиологии. А жаль, тема была интересная. Мы тогда пришли к совместному выводу о том, что сегодня земляне вряд ли обнаружили бы цивилизацию на экзопланете, излучающей в радиодиапазоне как Земля, но в ближайшие десятилетия или даже годы ситуация, по-видимому, изменится, и мы научимся находить такие цивилизации. Редкий случай, когда спор приводит к консенсусу (по крайней мере мне так показалось). Пользуясь случаем, приведу здесь свои расчёты. Вас цитировать не буду, т. к. формально это приватные сообщения и публиковать их без вашего предварительного согласия не комильфо, пусть даже на самом деле ничего приватного там не было, но оговорюсь, что результат совместный, полученный с учётом и благодаря вашим замечаниям. Хотелось бы вынести это дело на суд критики, может кто-то заметит допущенные мною ошибки. Сразу упомяну 2 обстоятельства, значительно снижающих точность подсчётов:

1. Мне неохота было брать определённый интеграл методом интервалов, поэтому я просто взял первообразную от параболы, но при этом не учёл нетепловое радиоизлучение Солнца, тем самым несколько занизив его.

2. Нам так и не удалось найти величину общего радиоизлучения Земли, поэтому была принята ваша величина 1 МВт для 1 конкретного города, умноженный на 2667417 городов на Земле (тоже ваша цифра), естественно, такая оценка не просто приблизительна, а ОЧЕНЬ приблизительна.

Всё-таки решил прикинуть (очень приблизительно) мощность радиоизлучения Солнца в диапазоне от 1 мм. (такую волну можно считать инфракрасной, а можно и микроволной) и выше и сравнить с условным земным излучением 1 МВт * 2 667 417 городов (Земля способна излучать в радио-диапазоне примерно от 1 мм. до 15 -- 30 м., более длинные волны не пропустит атмосфера). Приведу примерное решение и результат. Если интересно, можете проверить мои расчёты, а если нет -- можно и не проверять. :-)

Нашёл страничку http://astro-azbuka.info/astro/solar/sun.htm, а на ней рис. 125, где показано распределение мощности в спектре солнечного излучения на расстоянии 1 а. е. (т. е. на Земле). Сплошной линией показано распределение абсолютно чёрного тела с T в 6000 К (приблизительная температура Солнца, точнее его температура 5778 К), а пунктирными линиями -- реальное радиоизлучение Солнца (в среднем и во время всплесков солнечной активности). Из рисунка видно, что это излучение для волн от нескольких сантиметров до примерно десяти или более метров выше чисто теплового излучения (за счёт наличия электро-магнитного поля и токов, надо полагать). Однако для простоты я беру радиоизлучение чёрного тела, без э-м эффектов. Такой расчёт не преувеличивает, а наоборот преуменьшает интенсивность радиоизлучения. Сплошная линия в радио-диапазоне практически прямая, однако по оси X используется 10-кратная логарифмическая шкала, а по оси Y -- 100-кратная, т. е. интенсивность теплового излучения на этом участке пропорциональна квадрату частоты и обратно-пропорциональна квадрату длины волны. Т. о. на линейной шкале мы получим параболу (X=Y^2), где по X отложены длины волн в метрах, которые мы можем перевести в частоты в герцах по формуле ЧАСТОТА = c/ДЛИНА, где c -- скорость света, ~ 300 000 000 м./с., а по Y -- вт./(м^2*Гц), т. е. мощность в ваттах на квадратный метр на герц (т. к. показано распределение мощности по герцам). Для получения общей мощности на квадратный метр у поверхности Земли для заданного диапазона частот надо взять интеграл, однако для фигуры, ограниченной параболой, проще найти площадь (читай суммарную мощность), поделив площадь описанного вокруг прямоугольника на 3. Наш прямоугольник по оси X ограничен значениями длин волн от 1 мм. до бесконечности, что соответствует частотам от (300 000 000 м/с / 0.001 м) == 300 млрд. Гц до 0 Гц, а по оси Y от 1/10^17 практически до 0. Т. е. его площадь равна 3*10^11/10^17 == 3/10^6 (значком ^ я обозначаю степень, а * -- умножение), а треть от этого числа -- 1/1000 000 == 0.000001 Вт/кв. м.

Но не забываем, что это мощность 1 кв. м. радиоизлучения возле верхних слоёв земной атмосферы, а не на самом Солнце. В Википедии читаем, что общая светимость Солнца 3.846*10^26 Вт при площади поверхности 6.07877*10^18 кв. м, т. е. средняя светимость 1 кв. м. равна (3.846*10^26)/(6.07877*10^18) == 6.3269*10^7 Вт/м^2. А в статье Мощность солнечного излучения написано: "На верхней границе атмосферы величина поступающей от Солнца энергии колеблется от 1321Вт/м2 до 1412 Вт/м2 в связи с различным расстоянием Земли от Солнца в разные времена года. Средняя величина, которая чаще всего используемая при расчетах, – приблизительно 1370 Вт/м^2. Эту величину еще называют солнечной постоянной." Делим 6.3269*10^7 / 1370 == 46181.75 -- ослабление излучение (очевидно любого типа) Солнца вблизи земной атмосферы. Умножаем полученные ранее 0.000001 * 46181.75 == 0.04618175 Вт/кв. м. -- мощность радиоизлучения вблизи Солнца, умножаем его на площадь поверхности Солнца и получаем 0.04618175 * 6.07877*10^18 == 2.807282364475*10^17 Вт -- общее тепловое радиоизлучение Солнца (т. е. без учёта нетеплового радиоизлучения).

Теперь умножим 1 МВт == 1 000 000 Вт * 2 667 417 городов == 2.667417*10^12 Вт. Т. е. получаем порядок величины солнечного радиоизлучения ~ 10^17 Вт против земного ~ 10^12 Вт., итого разница ~ в 100 000 раз или на 5 порядков. Даже если мы недооценили земное радиоизлучение на 2 порядка, а солнечное на эти же 2 порядка переоценили (хотя, если вы помните, для Солнца мы рассчитывали только тепловое радиоизлучение, которое меньше общего, поскольку в радиодиапазоне Солнце перестаёт быть абсолютно чёрным телом), мы всё равно получим на порядок большее радиоизлучение для Солнца.

Это возможно. Но если мой подсчёт верен, и радиоизлучение Солнца превосходит земное примерно в 100 тыс. раз, то внешнему наблюдателю надо обладать очень тонкими антеннами. Пробуйте издалека на светящемся рекламном щите из 300 x 300 светодиодов разглядеть 1 диод. Или даже на мониторе разглядеть 1 пиксел. Кроме того, даже зафиксировав увеличение радиоизлучения на 0.001%, у наблюдателя не будет возможности узнать, является ли источником этого излучения невидимый объект или вспышка на Солнце, ведь с увеличением расстояния уменьшается угол между Землёй и Солнцем, и издалека они сливаются в один объект.

С другой стороны, в пользу вашего предположения говорит то, что мы уже умеем определять экзо-планеты по гравитационному смещению звезды или уменьшению её яркости проходящей перпендикулярно лучу зрения планетой (там тоже речь идёт об уменьшении яркости на доли процентов). Правда, таким способом пока не удалось обнаружить планеты размером с Землю и меньше. Чаще всего обнаруживают планеты-гиганты типа Юпитера или больше. Гораздо реже обнаруживают "суперземли" -- планеты, превосходящие Землю в несколько (но не во много) раз, и обычно в тех случаях, когда орбиты этих "суперземель" проходят гораздо ближе к их звёздам. Однако лиха беда начало. :-) Первые экзопланеты были открыты только 20 с копейками лет назад. Так что, скорее всего, через несколько десятков лет (а м. б. и гораздо раньше) мы научимся открывать не только "суперземли", но и "земли", и м. б. даже "меркурии". В этом случае, если будет обнаружена планета, и одновременно с моментом её прохождения по диску звезды будет незначительно увеличиваться радиоизлучение, а при заходе за звезду аналогично ослабевать, можно будет сделать вывод о высокой вероятности существования там цивилизации. Единственно, амплитуда радиоизлучения самой звезды во время вспышек должна быть значительно слабее излучения планеты, иначе отделить эти два излучения друг от друга будет намного сложнее. Но и здесь при длительных наблюдениях и наличии достаточно большого объёма статистического материала, возможно, можно будет отличить случайные всплески от систематических. Так что тут, думаю, вы правы. Но надо, чтобы планета проходила именно по диску звезды. Если плоскость её орбиты будет перпендикулярна лучу зрения, то никаких всплесков и затуханий радиофона не будет, и в этом случае я не представляю, как отличить этот фон от общего фона звезды.