Радиотелескоп в аресибо послал важный фермент внеземному разуму
В случае если в мире и существуют в хорошем смысле сумасшедшие учёные, то отечественный сегодняшний храбрец – именно он, не смотря на то, что на деле — живописец. Но разбирающийся и в инженерии, и в генетике. Его работы — науки и смесь искусства. Они только частично важны и в основном несут эмоциональный заряд.
Пару дней назад он стал обладателем уникального iPhone, пославшего пара звонков к вторым звёздам.
56-летний живописец, исследователь и дизайнер Джо Дэвис (Joe Davis), трудящийся в Массачусетском технологическом университете (MIT), широко известен и за пределами США благодаря своим неординарным работам на стыке различных наук.
В частности, он выстроил звуковой микроскоп (Audio microscope), переводящий изображение в аудиосигналы и разрешающий услышать живые клетки. Джо наблюдал, как бактерии кишечной палочки реагируют на разные звуки (и различную музыку). Дэвис придумал рыбацкий крючок для бактерий, что надеялось закидывать в каплю воды, как будто бы в пруд. в один раз он закодировал карту Млечного Пути в ДНК, собираясь засунуть фрагмент кода в лабораторных мышей.
И это малая толика находок Джо.
Большинство кадров обсерватории сделана плёночной камерой, потому, что на применение цифровых аппаратов, равно как другой электроники и сотовых телефонов, тут наложены твёрдые ограничения, чтобы не было помех чувствительному оборудованию радиотелескопа (фото Ashley Clark).
Кое-какие работы американца были открыто провокационными. Так, как будто бы в насмешку над теорией о самозарождении судьбы из первичного бульона (в котором хаотичное перемещение молекул якобы и стало причиной сборке более сложных соединений), Джо поместил разобранные на части часы в банку с водой и оставил на много лет в одной из лабораторий MIT (они лежат в том месте и по сей день). «Часы куда несложнее биологических молекул, — рассуждает создатель опыта „Primordial clocks“, — но до сих пор никакой самосборки в банке что-то не отмечается».
Джо на фоне одной из собственных техноскульптур, быть может, одной из самых простых работ (фото Kathleen Dooher).
Самым свежим проектом Дэвиса, и в этом случае вовсе не шуточным, есть звонок инопланетянам. Но его описание испытывает недостаток в отступлении.
Первое в истории радиопослание внеземным цивилизациям послали 16 ноября 1974 года два американских астролога — Фрэнк Дрейк (Frank Drake) и Карл Саган (Carl Sagan). Они провернули это при помощи самого большого в мире 305-метрового радиотелескопа Arecibo, расположенного в Пуэрто-Рико. Потому их сигнал и стал известным как Послание Аресибо.
В нём 1679 единичек и (двоичных цифр нулей) представляли собой тёмные и белые пиксели картины. Разложить эту последовательность надеялось в прямоугольник 23 х 73 — это два несложных сомножителя, составляющие 1679. Рисунок Сагана и Дрейка нёс в себе как комплект чисел в бинарной записи, так и иллюстративный последовательность.
Историческое «Послание Аресибо». Цвета добавлены для лучшего различения отдельных элементов, уникальное сообщение никакой информации о цвете не несёт (иллюстрация Arne Nordmann).
В частности послание содержало: числа от 1 до 10 (в один момент являющиеся ключом к другой части записи), ядерные числа элементов водород, углерод, азот, фосфор и кислород; основания нуклеотидов и формулу сахарозы; количество нуклеотидов ДНК и её схематическое изображение; упрощённое изображение человека; строение Нашей системы с выделенной третьей планетой; рисунок радиотелескопа в Аресибо и указание на его размеры.
Сигнал был отправлен в направлении шарового звёздного скопления M13 без всякой надежды на ответ. Тот опыт скорее являлся посланием землянам, заставляющим по-новому посмотреть на отечественное место во Вселенной и на потенциальную возможность установления с иными цивилизациями контакта при помощи связи. Пускай кроме того и одностороннего, учитывая расстояния.
В случае если кто-то через тысячи и сотни лет поймал бы отечественное сообщение — это было бы здорово. не меньше весьма интересно было бы уловить чужой сигнал, пускай через тысячи лет по окончании его отправки (кстати, Саган и Дрейк являются пионерами в поиске внеземных разумных сигналов — SETI).
С той поры в данной области случилось множество событий: были осуществлены новые попытки послать послания, были случаи поимки необычных сигналов (их разумность так и не подтвердилась). Но надежда постоянно остаётся. И в некоем роде как раз Дрейк и Саган подарили её человечеству.
Потому 7 ноября 2009 года, за пара дней до 35-летия «Послания», Дэвис при содействии последовательности экспертов, конечно же, отправил три новых сообщения к вторым звёздам, применяя всё тот же известный телескоп Аресибо. Наряду с этим совсем нежданно живописцу было нужно задействовать собственный iPhone.
Дэвис благодарен всем сотрудникам в один раз, каковые помогали ему в проекте. Вместе с тем он подметил, что у некоторых астрологов появились неясные (не высказываемые напрямую, но чувствуемые косвенно) опасения: не повлияет ли очень плохо столь ненаучный опыт на репутацию обсерватории (особенно в свете уменьшающегося её финансирования)?
Известно, кстати, что в 1970-х «из последовательности вон опыт» Дрейка и Сагана был воспринят их сотрудниками, мягко говоря, сдержанно (фотографии Ashley Clark).
Дело в том, что 6 ноября по прибытии в обсерваторию Джо выяснил, что кодер (устройство, осуществляющее прецизионную модуляцию передаваемого сигнала) вышел из строя. Дэвису было жаль улетать обратно в Штаты ни с чем: не известно, в то время, когда ещё ему представилась бы возможность отправить сообщение инопланетянам.
Джо думает о выходе из неприятной обстановки (откладывать проект не хочется – юбилей так как пройдёт) и держит в руках неосознаваемый ещё ответ (фото Ashley Clark).
Всю следующую ночь Джо и его приятели трудились над другой схемой управления радиотелескопом-монстром, в следствии чего на утро они придумали обходной вариант, в котором в роли кодера выступил iPhone, соединённый с несколькими «металлическими коробками» оборудования в Аресибо рядом проводков. Послание перекодировали в звуковой файл, что руководил модуляцией передатчика.
Страно, но такая самопальная схема сработала и отчаянный межзвёздный «вызов с iPhone» был послан в тёмную пропасть по лучу мощностью 2 мегаватта! (Телескоп Аресибо учёные так как применяют и как громадный планетарный радар, так что он кроме приёмников оборудован замечательными трансляторами. Этим воспользовались Саган и Дрейк в 1970-х, и этим воспользовался Дэвис сейчас.)
В качестве содержания послания живописец выбрал закодированную в единичках и нулях генетическую последовательность, определяющую строение протеиновой молекулы — рибулозобисфосфат-карбоксилазы-оксигеназы (RuBisCO). Это один из самых распространённых протеинов на Земле и один из основных в природе энзимов: он занимает важное место в фотосинтезе. Проект, соответственно, был назван Rubisco Stars.
Модель RuBisCO, цветами выделены субъединицы – громадные и малые протеиновые цепи. Дабы перевести генетический код этого фермента в последовательность радиоимпульсов, Джо присвоил каждому нуклеотиду одно кодовое слово: C) «I», T) «amthe», A) «knowyourself», G) «riddleoflife».
Инопланетянам не обязательно понимать их суть, достаточно уловить идею, что одно слово, отделённое паузами, – это один из четырёх нуклеотидов.Генетический код так превратился в «knowyourself amthe riddleoflife amthe I knowyourself I I knowyourself I knowyourself knowyourself knowyourself I…», и потом ещё большое количество строчков. Ну а сама исходная фраза содержит суть только для людей, поскольку она есть свободным вариантом надписи на храме Аполлона в Дельфах – «Познай себя, и ты познаешь тайны мироздания и секреты всевышних» (иллюстрация с сайта wikipedia.org).
Направление передач — три звезды, похожие на Солнце: GJ 83.1, SO 025300.5+165258 и Каппа Кита. Они были выбраны Джо из перечня кандидатов на обитаемые совокупности, составленного в университете по поиску внеземного разума (SETI Institute).
В отличие от послания к M13 (это скопление удалено от нас на 25,1 тысячи световых лет) расстояния до выбранных в этом случае адресатов составляют всего-то от 12 до 30 световых лет. Чисто теоретически многие из живущих сейчас людей смогут ещё застать ответ, в случае если на том финише «провода» будет кому расшифровать послание Джо и ответить на его звонок.
Разумеется, достаточно развитая цивилизация обязана осознать структуру закодированного послания, извлечь из него генетическую последовательность и определить суть сообщения: мы показываем чужакам строение молекулы, от которой, по солидному счёту, зависит существование всей жизни на Земле, потому, что фотосинтетические организмы являются основанием всей пищевой пирамиды в отечественной биосфере.
Выход отыскан! (фото Ashley Clark)
Тема судьбы неоднократно всплывала в работах Джо. Так, в 1990-х он при помощи молекулярных генетиков создал произведение Microvenus. Дэвис перевёл древние германские руны, означающие жизнь либо матушку-почву (они же, в случае если их перевернуть вверх ногами, «пацифик», «мир», «голубиная лапка»), в цифровую форму, а после этого, через определённый код, — в последовательность нуклеотидных оснований, которая и была синтезирована и засунута в геном кишечной палочки.
Эта культура до сих пор размножается в колбах в жилище Джо. Учитывая, что бактерий в том месте уже миллиарды, Дэвис с долей иронии вычисляет себя самым успешным живописцем в истории, потому, что его рисунок растиражирован в таком ужасном числе копий.
Концепцию применения ДНК как бутылки с посланием Джо именует infogene. По его плану, синтетический кусок кода вставляется в ту часть молекулы судьбы, которая точно не будет переведена в белки (другими словами в некодирующую часть). Так, послание возможно растиражировано при размножении клеток.
Но прочесть его возможно, лишь владея техникой секвенирования.
Культуры бактерий с зашифрованным знаком судьбы, рыболовный крючок и звуковой микроскоп микрометрового масштаба, что Дэвис пробовал изготавливать способами, напоминающими производство микросхем (фотографии Joe Davis).
Жизнь, смерть, и религии и пересечение науки фигурируют и в другом «генетическом» арт-проекте Джо. Это красочные декоративные лоскуты — молитвенные знамёна (Prayer flag), каковые вопреки тибетской традиции украшены не молитвами, а записью генетического кода человека с фрагментами, несущими ответственность за последовательность заболеваний.
Это необычное обращение к тем, кто способен думать и о роли науки в развитии общества (и медицины в частности), и о вере, и о вероятном существовании где-то существ, радикально отличающихся от нас, другими словами хороших по ДНК.
Добавим, в случае если такие существа будут столь же целеустремлёнными и находчивыми, как сам Джо, они, возможно, смогут разгадать код недавнего межзвёздного звонка.
Энн Дрюян (Ann Druyan), вдова Сагана и одна из занимательных фигур в космической отрасли (мы говорили о ней), определив о новой работе Дэвиса, поблагодарила его за столь примечательное празднование юбилея «Послания Аресибо» и очень отметила трюк с телефоном. «Я знаю, Карл полюбил бы историю с iPhone», — добавила Энн.
Дэвис сравнивает обсерваторию в Аресибо с храмом Аполлона: в нём учёные наблюдают на небо, пробуя разгадать очередную его тайну. Но тем самым понемногу определят что-то новое и о нас самих.
