Текст книги "Кто вы?"

Автор книги: Николай Петрович

сообщить о нарушении

Текущая страница: 7 (всего у книги 13 страниц)

П. Никогда!

О. Нет, ты посчитай.

П. Попробую. Значит, общее число посылок Да – Нет за сутки составит 10⁶ × 10⁸ = 10¹⁴. В сутках 10⁵ секунд. Следовательно, в секунду надо передать 10¹⁴ × 10^–5 = 10⁹. То есть в секунду надо прокричать Да – Нет тысячу миллионов раз! Не сорвут ли игреки горло и позволят ли это те общие законы природы, на которых ты так настаивал?

О. Да не бойся ты великанов цифр. Считай дальше. Какое нужно «горло» приемника, чтобы испить всю эту информацию сполна?

П. Можно считать, что полоса пропускания приемника численно равна числу посылок в секунду. Следовательно, нужен приемник с неслыханной полосой пропускания Δf = 1000 мегагерц!

О. Может, ты теперь назовешь законы, которые препятствуют «…выдумать порох непромокаемый» и создать приемник с таким прожорливым горлом?

П. Нет. Но…

О. Но мы же хватили через край. В этом лесу из 10¹⁴ Да – Нет запутается, наверное, любая сверхцивилизация. Тут неимоверная избыточность. Фактически нужно передавать в миллионы раз меньшую информацию.

П. Все равно потребуются титанические мощности.

О. А это пожалуйста, ответят тебе сверхцивилизации. Расчеты показывают, что цивилизации II и III типа могут не только аукать на всю Метагалактику, но и легко передать основные свои тайны многим юным или медленно развивающимся цивилизациям. Если, конечно, они покинут болото сомнений и соорудят хотя бы примитивную, свою «приемную» половину радиомоста в космическую бездну.

Ну, хватит терять время. Идешь в группу? Выдай только одну двоичную единицу информации – Да или Нет? К черту всякую избыточность!

П. Да. Но…

О. Я же просил только одну двоичную единицу.

П. Это «но» относится уже к задаче, которую ты мне поставишь.

О. Тогда другое дело!

П. Я ведь всегда больше тяготел к абстракции. Разумной, конечно. Я больше люблю Врубеля, чем, скажем, Пикассо. Одно время я, как буриданов осел, долго стоял между математикой и физикой. Потом отведал того и другого и вернулся к математической куче.

О. Вот и отлично! Нам нужно создать математическую модель хотя бы двух цивилизаций, тех самых X и Y, которые упорно ищут друг друга.

П. Но…

О. За следующее «но» ты будешь избит, и не математически, а чисто физически.

П. Молчу. Буду давить их в себе, как чертят-помех.

О. Ты создашь первую модель такого поиска. Представь игру двух вычислительных машин.

П. В карты?

О. Ну и остряк! Наша игра в тысячу раз интересней! Машины изолированы друг от друга. Единственная связь – через эквивалент межзвездной среды.

П. Математический?

О. Он может быть и математическим и физическим. Это не принципиально.

П. Ну и что?

О. Одна, скажем, излучает сигналы в среду! Зовет. Меняет волны, меняет направления, изменяет временную и частотную избыточность, способы передачи. Шлет сигналы обучения своей азбуке, информацию…

П. А X в это время…

О. Подожди. В межзвездных просторах сигнал слабеет, худеет. Да еще «черти» примешивают к нему свое вредное зелье – помехи. Вот это и получает машина X.

П. Ее задача – разыскать разумный сигнал, принять и запомнить его, обучиться его азбуке, разгадать переданную «клинопись» и выдать ее нам, так?

О. Именно так.

П. А дальше?

О. Дальше сличаем поданную космическую телеграмму с принятой. Ставя X и Y в разные условия, проигрываем сотни вариантов и все ближе и ближе подходим к раскрытию тайны…

П. Все понял.

О. Берешься?

П. Да.

О. П. Ура! Да здравствует контакт!

* * *

Мы с вами, читатель, принадлежа отнюдь не к суперцивилизации, должны пока больше внимания уделять приему информации от цивилизаций, ушедших вперед. Поэтому в следующей главе речь пойдет о поиске сигналов в наших земных условиях.

Глава IV
Невод ловит золотую рыбку

В третий раз закинул он невод, —

Пришел невод с одной рыбкой,

С не простою рыбкой – золотою.

А. С. Пушкин

Итак, мы пришли к выводу, что сегодня земляне еще не могут прокричать «ау!» в дальние просторы вселенной. Слишком слаб наш голос. Мы еще очень бедны энергией. У нас еще нет сверхмощных передатчиков и сверхнаправленных антенн. А будет ли все это?

Конечно! Ведь законы природы не ставят преград на этом пути. Сегодня землянам пока, к сожалению, не удается объединиться для решения этих задач. На планете бушуют войны. Идет невиданное в истории Земли единоборство двух систем – отживающей и народившейся. Гонка вооружения в одной и защитные действия в другой поглощают колоссальные материальные и людские ресурсы.

Но вероятно, есть миры, где проблемы типа наших, земных – и социальных и технических – уже решены. И вероятно, их обитатели давно шлют нам весточки о себе. А мы и ухом не ведем. Погрязли в своих земных делах и делишках.

Куда девалось наше гостеприимство? Кто из землян откажется накормить и напоить, обласкать и развеселить друга? Почему же мы так черствы к существам иных миров?

Они не могут сами явиться в наш дом, но они, вероятно, шлют своих гонцов: посылают сигналы. Почему же мы не встречаем этих гонцов, этих электромагнитных марафонцев вселенной? Тем более что они бегут не налегке; они, возможно, несут груз драгоценнейшей для нас информации о чудесах своей цивилизации.

Вывод один. Надо проявить к этим гонцам все хваленое земное гостеприимство. Надо их искать, встречать и принимать. А это вполне под силу нам уже сегодня. Поиск и прием сигналов не требует больших энергетических затрат. Простейшие установки для приема уже созданы. Их применяют радиоастрономы во многих странах для наблюдения естественных излучении звезд. Остается наладить координацию поисков в масштабе всей планеты. Будем надеяться, что в ближайшие годы это будет достигнуто.

Теперь обратимся к существу самой задачи поиска и приема сигналов – вестников иных миров.

Рыбки и невод

Поиск разумных сигналов напоминает поиск редчайшей золотой рыбки в океане в миллионных стаях рыб. Но игра стоит свеч. Ведь это не простая, а золотая рыбка. Она заговорит с нами. Язык ее будет не наш, не земной. Он будет каким-то другим, но обязательно разумным. И это роднит его с нашим.

Но звездный океан велик, а наш земной невод так мал. Рыб тьма, а золотых – одна-две на миллиарды. Как ее найти? Как лучше организовать поиск?

Можно, конечно, довериться теории вероятностей: опустить невод в океан и ждать. Говоря языком этой науки, существует положительная, отличная от нуля вероятность того, что золотая рыбка сама заплывает в невод.

Ситуация похожа на один из рекомендованных способов поимки льва в Сахаре. Ставим в любом месте клетку, распахиваем дверцу и терпеливо ждем.

Сколько придется ждать до первого улова – столетия или секунды, – к сожалению, теория вероятностей принципиально ответить не может. Этот пассивный метод рыболовства и охоты может затянуться на века. Давайте попытаемся найти более быстрые, активные методы поиска.

Начнем с ограничения пространства, в котором мы ведем поиск. Для этого очертим вокруг нашей звезды гигантскую сферу столь большого радиуса R, чтобы Солнце со всеми своими детьми – планетами – казалось лишь сверкающей бриллиантовой точкой в центре этого шара. (Кто может запретить нам, землянам, вообразить такую сферу, где наша солнечная система занимала бы наконец центральное положение?!) Чем больше радиус сферы, тем больше звезд в ней, тем больше шансов встретить очаг разума в ней.

Далее, попытаемся организовать поиск разумных сигналов, возможно посылаемых какими-нибудь звездами (точнее, их планетами), находящимися внутри нашей сферы.

Назовем цивилизацию, ищущую сигналы других, икс-цивилизацией, а ее обитателей – иксами. (В нашем случае это мы, земляне, ведь мы – несмотря на все наше величие – пока являемся безликими иксами для других обитателей космоса.) А тех, кто уже трубит во вселенной, назовем игреками.

Итак, иксы – эти энергетические бедняки, то есть мы – раскинули свои приемные установки в центре сферы и упорно ловят сигналы игреков. Где в этой сфере блаженствуют игреки – повелители больших энергий, – нам пока неизвестно. Какие у нас, иксов, шансы наткнуться на разумный сигнал в зависимости от радиуса обследуемой сферы?

Мы их оценивали в первой главе. Учеными получены различные значения этой вероятности. Воспользуемся средней величиной: на миллион звезд приходится лишь одна с развитой цивилизацией. Общее число звезд в Галактике равно 10¹¹. Отсюда число «цивилизованных» из них составляет 10⁵.

Зная объем нашего млечного созвездия, можно определить «среднее» расстояние между этими звездами. А считая, что они равномерно разбросаны по всей Галактике, приходим к выводу, что это «среднее» порядка 1000 световых лет.

Но, может возразить читатель, все эти рассуждения «в среднем»; они типичны для теории вероятностей, оперирующей массовыми явлениями. Нас же при поиске интересует не вся картина, а контакт с хотя бы одной-единственной ближайшей цивилизацией. И, полагая, что «цивилизованные» звезды, если они есть, конечно, хаотически разбросаны в космосе, мы можем считать, что расстояние до ближайшей цивилизации может быть как значительно больше, так и значительно меньше среднего. Закон отклонения от среднего этой случайной величины, конечно, будет установлен. Но для этого нужно обнаружить для начала хотя бы… первый десяток цивилизованных звезд.

Минимальный радиус нашей сферы, о которой мы только что упоминали, равен, очевидно, расстоянию до ближайшей звезды – альфы Центавра. Он составляет 4,3 светового года. При этом мы отбрасываем гипотезу Шепли, будто сигналы могут также слать «дети тьмы» – обитатели остывших, несветящихся звезд (гл. I). Ведь если ее принять, то надо обследовать не только отдельные звезды в нашей сфере, а и темное пространство между ними, весь ее объем. Это хотя, правда, и увеличит шансы, зато чрезвычайно осложнит поиск. Ввиду спорности гипотезы будем пока вести обследование только звезд.

При увеличении радиуса сферы до 16 световых лет число звезд в ней возрастет до 47. При увеличении до 100 – число звезд увеличится до 10 тысяч, а сфера радиусом в 1000 световых лет захватывает звезд до десяти миллионов. В глазах рябит. Неизвестно, с какой начинать и какой кончать. Немыслимо для каждой звезды организовать свой наблюдательный пост. Можно только разбить нашу сферу на секторы по числу земных установок и поочередно «прослушивать» каждую из звезд сектора.

Если на одной из них есть цивилизация, то разумные ее существа наверняка столкнутся с одним важным обстоятельством. Конечно, они знают, что самый надежный способ дать о себе знать – это кричать «ау!» сразу во всех направлениях. И они знают, что для этого надо применять всенаправленную антенну (ее называют также ненаправленной), которая не имеет ни одного вытянутого лепестка и излучает энергию одинаково во все стороны. И лишь тогда волны, несущие золотую рыбку, заполнят всю сферу; тогда их может поймать любая цивилизация, находящаяся в любой точке сферы, в том числе и в ее центре (то есть мы). Знают они также, что, к сожалению, такой метод передачи катастрофически снижает мощность сигнала в точке приема: замена направленной антенны диаметром D = 100 метров на ненаправленную даст снижение мощности на приеме в 10 тысяч раз (D²). Им ведомо, что этим тут же воспользуется враг номер один – помехи, которые, как только сигнал станет соизмерим с помехами, начнут сразу же его терзать и рвать на части. Поэтому такую роскошь – сразу кричать: «Всем! Всем! Всем!» – они могут себе позволить только в том случае, если их развитие достигло уровня сверхцивилизации; если они оседлали свою звезду, а может быть, и не только ее. Энергии у них в таком разе «куры не клюют», и почему бы им не бросить ее на благородное дело радиоконтакта со своими (младшими) братьями и не оказать им идейной помощи (в том числе и нам, землянам)?

А как быть цивилизациям, которые еще, подобно нам, добывают энергию в основном «из-под себя» – из угля, нефти, урана – и в очень скромных масштабах? Им (конечно, и нам, если мы захотим давать о себе знать жителям иных планет) остается один путь – применение остронаправленных антенн и поочередная посылка радиоприветов окружающим звездам. Волны будут заполнять тогда уже не всю сферу, а только узкий конус с вершиной в их планете. И золотая рыбка принципиально может попасть в наш, земной, невод только тогда, когда они, игреки, нацелят этот конус на Солнце, а с ним и на нашу Землю.

Как же угадать этот момент и направить наш земной невод (приемник) именно на эту сигналящую нам звезду? Как долго они будут нас облучать? Увы, все это неизвестно. Но кое-что может подсказать наша земная логика.

Раз физические законы едины во вселенной, то и логика мыслящих существ разных миров должна быть схожа. Ход рассуждения игреков может быть такой. Очень быстро переключать свои «ау!» с одной звезды на другую нельзя. Ведь иксы не только не успеют распознать в сигнале разумные элементы, но и вовсе не заметят его. С другой стороны, долго задерживаться на каждой звезде тоже нельзя. Тогда один цикл поочередной посылки радиоприветов окружающим звездам растянется на века, а ведь разум может оказаться на самых последних звездах этого цикла! Остается идти широкой дорогой компромисса. Какой? Порассуждаем за игреков и будем считать, что, приняв миллион посылок типа Да – Нет, иксы (то есть мы) сумеют обнаружить в них следы разума.

Но момент начала облучения случаен. Поэтому они могут принять не всю последовательность в миллион знаков, а только, например, последнюю ее часть.

Поэтому берем, рассуждают игреки, стократный запас: излучаем сто миллионов посылок каждой звезде. Теперь надо выбрать длительность одной элементарной посылки типа Да – Нет. Это очень важный параметр. Ведь время передачи каждой звезде есть произведение именно длительности одной посылки на общее их число.

Если передачу вести длительными посылками, например одна посылка в секунду, то каждой звезде надо выделить 10⁸ секунд, или 100 дней. Длительные посылки привлекательны тем, что они позволяют сделать очень узким горло приемника. Для секундных посылок оно составляет всего лишь один герц. Это существенно облегчило бы иксам (то есть, конечно, и нам, землянам) выделение получаемых сигналов из хаоса всевозможных помех.

Но при этом методе игрекам придется затрачивать колоссальное суммарное время, даже если они станут кричать разным звездам «ау!» одновременно из ста передатчиков с остронаправленными антеннами. При числе облучаемых звезд, скажем, 10⁷ («ау!» в радиусе тысячи световых лет) один цикл займет 300 тысяч лет! Число явно неприемлемое (даже если предположить, что срок жизни кричащих «ау!» таинственных игреков заметно превышает земной).

«Где выход?» – будут вопрошать настойчивые игреки. И их ученые мужи, вероятно, с достоинством ответят, что он скрыт в скорости передачи. Надо передавать быстрей. Это значит – надо уменьшить длительность посылки Да – Нет. Если сразу ее уменьшить в миллион раз, то вместо секунды получим микросекунду. (Такие посылки широко применяются у нас, землян, в радиолокаторах, в радиорелейных линиях, в электронных вычислительных машинах.)

Те же ученые-игреки обязательно заметят, что приемник иксов сможет проглотить эти золотые рыбки (размером в одну микросекунду) только при увеличении горла в миллион раз! То есть вместо одного герца этим недоразвитым иксам, подумают игреки-ученые, придется сделать приемники с горлом, пропускающим один миллион герц. К счастью, из-за хаотического нрава помех их напряжение в приемнике при этом возрастает не в миллион раз, а только в корень квадратный из этой величины, то есть в тысячу раз.

Таким образом, принеся частично в жертву интересы бедных иксов (заставив их раскрыть горло своих приемников в миллионы раз шире и тем самым усилить позиции врага № 1), игрекам удастся добиться приемлемого времени одного цикла облучения.

В этом случае игреки передадут по сто миллионов посылок каждой из ста тысяч звезд уже не за 300 тысяч лет, а всего за четыре месяца!

Но это уже другая крайность. Иксы, проводящие дни и ночи у приемников, могут не успеть заметить золотую рыбку. Ведь каждая звезда (в том числе и наше Солнце) будет облучаться лишь 100 секунд! Периодическое повторение циклов мало что изменит: слишком ничтожны эти сто секунд на временном отрезке в четыре месяца.

Выходит, будут рассуждать ученые-игреки, приемлемого времени цикла мы добились, но слишком ничтожное время уделяется каждой подозреваемой в разумности звезде. Где же выход?

Опять будут заседать умнейшие из игреков. Опять будут спорить и потрясать своими конечностями (какие они, сколько их и сколько пальцев-щупалец на каждой из них – все это откроет будущий радиоконтакт). Возможно, этими игреками будет принято следующее решение – значительно уменьшить число облучаемых звезд. Для этого они исключат звезды, где маловероятно возникновение жизни: то есть звезды, не лежащие в средней части главной последовательности, двойные и тройные звезды, звезды, не имеющие планет, звезды… (многоточие относится к тем многим признакам, которые уже известны игрекам и еще неизвестны нам, землянам).

Будем считать (теперь уже мы с вами, читатель), что после кропотливой проверки по этим признакам число звезд в досье игреков (раздел «Возможен разум») уменьшится в 100 раз, и вместо десяти миллионов останется только сто тысяч звезд.

В итоге игреки принимают такое компромиссное решение: «Одновременно посылать сигналы не одним, а сотней (100) передатчиков. За каждым передатчиком закрепить по одной тысяче „подозреваемых в разуме“ звезд. Цикл работы каждого передатчика (пересчитанный на земной масштаб времени) взять равным одному году. Это значит, что, посылая „ау!“ поочередно каждой из закрепленных за передатчиком звезд, он должен через год обойти их. Отсюда легко посчитать длительность сеанса с каждой звездой: она составит приблизительно 8 часов».

Если эти циклы повторяются, то раз в год в течение восьми часов золотые рыбки будут плыть и в наш (земной) невод.

Давайте случайно выберем эти восемь часов на интервале года и включим земную приемную установку. Пусть наша антенна смотрит на излучающую сигналы игреков звезду и приемник настроен на их рабочую волну. Расчет дает вероятность поимки золотой рыбки в этом случае, равную одной тысячной (P = 0,001).

В среднем из тысячи таких хаотических включений земной оператор может наткнуться на разумный сигнал один раз.

Дела наши, прямо скажем, не блестящи. Но ведь мы взяли для поиска сигналов гигантскую сферу радиусом в тысячу световых лет. Самый удаленный игрек в этой сфере, может быть, отстоит от Земли как раз на «среднем расстоянии» между цивилизациями. А может, землянам еще раз повезло и «зеленые человечки» находятся ближе – ну, скажем, в радиусе 100 световых лет?

Игреки, эти умные создания, владеющие теорией вероятностей еще лучше землян, прекрасно знают цену «средних» цифр. Поэтому они начнут поливать своими сигналами сначала ближайшие звезды, а затем постепенно станут расширять радиус облучаемой сферы. На каком-то отрезке времени (он должен быть достаточно велик) они будут проходить нашу сферу в 100 световых лет.

Число звезд в сфере уменьшается так же, как ее объем, то есть обратно пропорционально кубу радиуса сферы R. При радиусе в 100 световых лет их число уменьшится до 10 тысяч. Следовательно, ситуация облегчится в тысячу раз.

Затем игреки обязательно (ведь они дьявольски умны) отберут звезды, подозреваемые в наличии разумных обитателей. Это, как и ранее, позволит им уменьшить число звезд еще в сто раз. Теперь на каждый из их ста передатчиков придется по одной-единственной звезде.

Значит, игреки могут непрерывно облучать эти подозреваемые 100 звезд, прикрепив к каждой из них один передатчик. Ну, а если их цивилизация еще энергетически бедна и ненамного ушла от нашей, то им можно и уменьшить число передатчиков до 10. Тогда каждую звезду они будут облучать сигналами один раз в год в течение месяца. Это уже дает иксам (и конечно, и нам) обнадеживающую вероятность при случайных наблюдениях, равную одной десятой (P = 0,1).

Одной из таких ста «подозрительных» звезд вполне может оказаться наше Солнце. Тогда какой-то из конусов с золотыми рыбками будет нацелен и на нашу звезду и ее планеты. Остальное должны сделать мы сами – иксы, то есть выловить рыбок своим неводом.

Следовательно, в нашей земной глуши, по-видимому, следует искать как всенаправленные сигналы сверхцивилизаций, так и периодически (или хаотически) появляющиеся излучения цивилизаций типа нашей.

Обитатели сверхцивилизаций – эти энергетические короли космоса – могут себе позволить одновременно излучать сигналы всем окружающим звездам. Они игнорируют ромашку с одним вытянутым лепестком и заменяют ее пышной антенной – астрой. Более того, они могут поддерживать льющийся из астры гигантский поток энергии и информации достаточно долго. По нашим земным меркам, поток сигналов может литься годы, десятилетия, столетия. А это упрощает нашу задачу поиска. Надо только в любое удобное для нас (и всех других иксов) время навести антенну на звезду сверхцивилизации и упорно искать среди всех прочих ее излучений разумный сигнал.

Во втором случае (если считать, что инопланетяне облучают нас периодически) иксам надо быть более изворотливыми и поймать хотя бы один цикл облучения своей планеты.

Увеличивая число приемных установок, или число погружаемых неводов в звездный океан, мы будем увеличивать наши шансы. Тем более что увеличению числа радиоприемных пунктов, в отличие от передающих, не препятствует существующая пока ограниченность энергетических ресурсов землян.

Далее, земляне по результатам своих астрономических и радиоастрономических наблюдений могут также заметно сузить число подозреваемых «цивилизованных» звезд. А это повысит вероятность того, что золотая рыбка, «будя она будет», заплывет в одну из наших гигантских антенн.

Сумеем ли мы ее распознать – это уже вопрос другой, и в последующих разделах мы попытаемся ответить на него.

Таким образом, в очерченной нами сфере вырисовывается следующий вариант поиска сигналов других цивилизаций. Вначале поиск надо вести в малой сфере – радиус R берется равным расстоянию до ближайших звезд. Их немного, и поиск можно начинать, имея одну или несколько радиоприемных установок.

Не услышав гласа разума этих звезд, надо постепенно увеличивать радиус сферы R сначала до сотен, а потерпев и тут неудачу – до тысяч световых лет. При этом надо обязательно увеличивать число земных приемных установок.

Обследование огромного числа звезд в гигантской сфере радиусом в тысячи световых лет потребует объединения усилий всего человечества.

Волна и полоса

Пусть золотая рыбка наконец попала в главный лепесток нашей антенны – ромашки. Значит ли это, что радиосигнал будет принят? Нет, не значит. Это условие необходимое, но еще недостаточное. Есть два дополнительных требования. Первое: приемник должен быть настроен именно на ту волну, на которой сигналит цивилизация игреков. Второе: горло приемника, или его полоса пропускания, должно быть не ýже, чем полоса, занимаемая сигналом. Только при выполнении этих условий приемник проглотит золотую рыбку и появится надежда отыскать ее среди всяческих помех.

Но как уважаемые игреки сообщат нам: «Слушайте нас на волне λ! Горло приемника Δf!»? Таких телеграмм до установления первого контакта, естественно, нам не получить. Значит, надо рассчитывать только на свою догадливость. Ведь обнаруживала же радиоразведка союзников радиосигналы, посылавшиеся гитлеровским командованием своим подводным лодкам, разбросанным по всем морям и океанам. А ведь эти сигналы были очень короткие (доли секунды); каждый сеанс связи проводился на новой волне; время связи менялось по случайному закону. И все-таки сигналы перехватывали.

Правда, эта задача проще поиска сигналов других миров. Ведь уровень техники был приблизительно одинаков у обеих воюющих сторон. Кроме того, всегда имелись какие-то данные разведки до начала перехвата сигналов противника. Но ведь у нас они тоже есть: земная наука и есть та предварительная разведка, которая может кое-что подсказать об игрек-цивилизации. Ведь разумные существа разных миров изучают в школах одни и те же физические законы. И вот что подсказывает нам эта «разведка» о рабочей волне игрек-цивилизации.

Имеется участок радиоволн, где сумма всех шумов, приходящихся из космоса, достигает минимума. Мы с этим уже знакомились (см. рис. на стр. 105). Он расположен приблизительно между 3 и 30 сантиметрами. Это не местное земное явление. Оно имеет общий характер. Логично предположить, что игрек-цивилизация будет сигналить в этом участке. Здесь враг номер один – помехи – минимален, и это существенно повышает шансы быть услышанным.

Далее, сама природа подарила обитателям вселенной стандарты частоты. Мы уже о них говорили: это излучение водорода на волне длиной в 21 сантиметр, излучение гидроксила OH на волне в 18 сантиметров и др.

Американские ученые Д. Коккони и Ф. Моррисон высказали многообещающую идею – сигналы надо искать именно на этих волнах. Ход их рассуждений такой. Всякая цивилизация нашего уровня развития и более высокого знает эти частоты. Знает, что они есть повсеместно во вселенной. Знает, что они очень стабильны во времени. Следовательно, их неизбежно посетит та же мысль – настроить на них свои межзвездные передатчики и свои приемники.

Теперь о выборе полосы приемника. Что тут нам подсказывает наша разведка? Самый простой метод сигнализации – это излучение гармонического колебания (например, на одной из волн природных стандартов) без всякой модуляции.

Источником таких колебаний может служить, например, атомный генератор. Его особенностью является поразительная стабильность частоты генерируемых колебаний. За годы она может изменяться лишь на доли герца.

Задача повышения стабильности частоты появилась уже в линиях связи А. С. Попова. Первые пять десятилетий радиотехника не знала атомных генераторов. За это время были найдены десятки остроумных способов уменьшения хаотической «пляски» частоты. Тут и термостатирование генераторов, тут и схемы компенсации, тут и использование кварцевых пластинок… Но ни один из них не давал практически полного уничтожения этого легкомысленного поведения частоты. Появились даже «теоретики», доказывавшие принципиальную невозможность решения этой задачи. Но оказывается, вопреки этим ученым мужам в Природе издавна существуют такие стандарты частоты. Как мы уже разбирали, при перескоке электрона на более низкий энергетический уровень он излучает именно такое сверхстабильное по частоте колебание. Для его использования надо только заставить электроны дружно прыгать и научиться извлекать их излучения из атомов. Земляне уже овладели этим (для ряда атомов). Игреки же, шагающие где-то впереди по спирали прогресса, тем более владеют этой тайной Природы.

А не примут ли иксы это искусственное излучение за одно из естественных? Нет. Их различить легко. Все естественные излучения имеют широкий спектр. Даже излучение на волнах природных стандартов сильно размыто и имеет спектр в десяток тысяч герц. Искусственно же излучаемое колебание при отсутствии модуляции будет занимать в тысячи раз меньшую полосу. Следовательно, начинать поиск надо с обследования волн природных стандартов с длиной в 21, 18… сантиметров, а также ²¹/₂ · ¹⁸/₂… сантиметров.

Для поиска такого гармонического сигнала горло приемника может быть взято очень узким – порядка единиц или нескольких десятков герц. Такой приемник сможет принимать и сигналы с медленной модуляцией. Если говорить о сигналах Да – Нет, то число этих посылок в секунду должно быть равно приблизительно полосе пропускания.

Например, при полосе приемника Δf = 15 герц можно принять сигнал, несущий 15 двоичных посылок.

Если же мы таким приемником попытаемся воспринять сигнал с более высокой скоростью передачи, например в 100 посылок в секунду, то потерпим фиаско. Поясним это. Каждая посылка вызывает в контурах приемника свой колебательный процесс. Если этот процесс почти затухает к приходу следующей, то посылки не мешают друг другу. Если нет, то дело плохо, так как каждую посылку начинают подталкивать и давить следом идущие. А разве нельзя посылки призвать к порядку и заставить затухать к приходу следующей?

Конечно, можно! Но сделать это удается единственным способом – расширить горло приемника (чем короче посылки, тем шире должно быть горло).

Представим каждую посылку в виде некой гипотетической птахи. Белая птаха соответствует посылке Да, черная – посылке Нет. Если горло приемника выбрано правильно, то птахи в приемнике не мешают друг другу. Если же мы возьмем более узкую полосу, то у наших пернатых… появится хвост. Он вылезает из отведенной каждой посылке-птахе области во времени и накладывается на следующие за ней. Удивительным свойством нашей птахи является зависимость длины хвоста от полосы: чем уже полоса, тем длиннее вырастает у нее хвост. Устремляя полосу к нулю, мы получим невиданную в природе птаху с бесконечно большим хвостом. А чем длиннее хвост, тем на большее число соседних посылок он накладывается. В результате на каждую посылку накладывается много хвостов от предшествующих. И образ птахи исчезает в этом ворохе черно-белых хвостов: сигнал превращается в шум.

Нечто подобное имеет место и при наблюдении локатором нескольких самолетов. Пока самолеты далеко друг от друга, на индикаторе мы их четко различаем. Но вот они сближаются, и наступает такой момент, когда различить отдельные самолеты невозможно: отраженные от них импульсы накладываются друг на друга и образуют хаос.

Мы не знаем, какой длительности посылки начнет выбрасывать в космос игрек-цивилизация. Значит, мы не знаем, какое взять горло приемника. Придется иметь либо набор поисковых приемников с разным горлом, либо вводить его регулировку.

В первом случае можно производить одновременный анализ в разных полосах, во втором – только последовательный.

Набор приемников с разным горлом можно заменить одним, но на его выходе подключить ряд фильтров с различной полосой пропускания и наблюдения вести одновременно на всех фильтрах.

При оценке минимальной полосы пропускания приемника мы молча предполагали, что расстояние между цивилизациями икс и игрек не меняется. На самом деле все небесные тела, как мы видели, находятся в движении относительно друг друга. Поэтому нам не обойти и не объехать эффект Допплера, о котором уже говорили.

Если происходит сближение небесных тел с цивилизациями икс и игрек, то частота принимаемого сигнала будет расти: у световых колебаний это называется синим смещением. Если расстояние увеличивается, то частота уменьшается: для света это красное смещение. Значит, нельзя выбрать приемник с узким горлом в десяток герц?