Albert Einstein

"El misterio es la cosa más bonita que podemos experimentar. Es la fuente de todo Arte y Ciencia verdaderos". Albert Einstein.

sábado, 24 de noviembre de 2012

Un Universo Lleno de Vida: Sobre Drake y Mensajes en una Botella


Podrían estar entre nosotros y tan siquiera darnos cuenta de ello.
Ante tan descabella proposición quizás nos quedemos sin habla, pero cuando la afirmación viene de la boca de  Martin Rees, uno de los mejores cosmólogos del mundo, astrónomo de la Reina de Inglaterra y presidente de la prestigiosa Royal Society británica, cabe preguntarse si existe aunque sea la mínima posibilidad de que dicha afirmación así sea.

   “Podríamos tenerlos ante nuestras propias narices y no reconocerlos -dijo Rees durante una conferencia en la Academia Nacional de Ciencias (NAS) norteamericana, en Febrero del año 2010-. El problema es que nosotros buscamos algo que se nos parezca mucho, y asumimos que por lo menos manejarán unas matemáticas y una tecnología similares a las nuestras”.

    Sin embargo, las cosas podrían no ser así en absoluto. Rees cree firmemente esa posibilidad, “sospecho que podría existir vida e inteligencia ahí fuera bajo formas que nosotros no podemos concebir. Del mismo modo en que los chimpancés no pueden entender la Física Cuántica, ellos podrían tener y manejar aspectos de la realidad que están más allá de la capacidad de nuestros cerebros”.


    En esta tesitura podríamos parafrasear al gran científico y divulgador Michio Kaku, “Las hormigas pueden viajar fuera de su hormiguero y pasar por una autopista, estas ignorantes, no se darían cuenta de que una civilización más avanzada que ellas conviviera en su mundo”.

Parece que todo sencillamente se ilustra en la ignorancia humana, en la incapacidad para cuestionarse que pudiera haber seres superiores, quizás viviendo entre nosotros, pero con una tecnología tan aplastantemente superior a la nuestra que sería poco más que imposible detectarlos. ¿Quién sabe si han trascendido a otras realidades que somos incapaces de ver? (Para saber más, leer: Un Paseo por la Realidad: Yo o Cerebro) ¿Quizás jueguen en dimensiones superiores a las que nuestro pobre conocimiento sobre el Universo es capaz de ver y apreciar?

¿Estamos solos? La eterna pregunta que como respuesta nos deja ante un desconcertante y mudo silencio. En cambio, podríamos retroceder unos años en el tiempo, y ver que probablemente existan paradigmas que puedan explicarnos con mayor claridad una respuesta que nadie ha sabido contestar a tenor de la repercusión que esta pudiera tener.


Frank Drake, nació el 28 de mayo de 1930, en Chicago. Cuenta que consideró la posibilidad de existencia de vida en otros planetas desde los 8 años de edad, pero que nunca discutió la idea con su familia o sus profesores debido a la ideología religiosa prevalente. Después de la secundaria, pasó tres años en la armada para pagar sus estudios. Se graduó en la Universidad de Harvard en la sección de astronomía. Con a penas 29 años, Frank Drake tuvo una idea y comenzó a escuchar las estrellas. Era el 8 abril de 1960, y el Proyecto Ozma, la primera búsqueda SETI, había comenzado. Se trató del primer intento de la humanidad para detectar transmisiones interestelares de radio. El Proyecto Ozma recibió el nombre de la reina de la tierra imaginaria de OZ de L. Frank Baum, ya que se trataba de un lugar: muy lejano, difícil de alcanzar, y poblado de extraños y exóticos seres. Las estrellas seleccionadas por Drake para la primera búsqueda SETI fueron Tau Ceti en la constelación de Cetus (la Ballena) y Epsilon Eridani en la constelación de Eridnus (el Rio), a unos once años luz. Ambas estrellas tienen aproximadamente la edad del Sol. Desde Abril a Julio de 1960, durante seis horas al día, el radiotelescopio NRAO de 85 pies del Proyecto Ozma se sintonizó en los 21cm de emisión (1420 Mhz) del gas hidrógeno frío del espacio interestelar. Un único receptor de canal de 100 Hz buscó en 400 kHz de ancho de banda. Los astrónomos escanearon las cintas en busca de series repetidas de pulsos con un patrón uniforme que indicaran un mensaje inteligente, o series de números primos como 1, 2, 3, 5 o 7… Con la excepción de una temprana falsa alarma causada por un experimento militar secreto, el único sonido que salió por el altavoz era estático y no hubo subidas con algún significado destacando de los movimientos sin forma del registro de papel. Después de los pasos pioneros del Proyecto Ozma, la realización sistemática en búsqueda de civilizaciones tecnológicas en planetas de otras estrellas se convirtió en un objetivo científico factible.
Fue en 1961, cuando Drake presentó al mundo una de las ecuaciones más conocidas en el mundo, la famosa, “Ecuación de Drake”. Una ecuación que permite un cálculo probabilístico de cuántas civilizaciones extraterrestres existen en nuestra galaxia con la capacidad de comunicarse por medio de señales de radio.




Ahora pasaremos a explicar detenidamente cada una de las incógnitas:

·         N = Número de civilizaciones tecnológicamente avanzadas.

·         R = Número total de estrellas en la vía láctea.

·         fp = La fracción de esas estrellas que tienen sistemas planetarios.
  
·         ne = Número de planetas apropiados para la vida, por cada sistema planetario.

·         fl = La fracción de esos planetas donde se desarrolla vida.

·         fi = La fracción de esos planetas donde se desarrolla la inteligencia.

·         fc = La fracción de esos planetas capaces de comunicarse mediante señales de radio.

·         L = La fracción de tiempo de vida del planeta durante la cual vive la civilización.


De la mano de Carl Sagan nos dará un mejor ejemplo que clarifique como podemos dar utilidad a dicha ecuación:






Gracias a la ecuación, la pregunta inicial que realizamos, empieza a cobrar sentido y a tener respuesta, gracias a que dicha ecuación se divide en una serie de cuestiones que los científicos podrían proporcionar respuestas claras. Sin embargo y a pesar de que los primeros parámetros si bien pueden ser conocidos o tener una estimación cercana a la verdad, la cosa se complica para los parámetros finales, es decir, con aquellos que tiene que ver la biología, pues, salvo en la Tierra no se ha podido observar absolutamente nada en lo que se refiere a la posibilidad de vida ahí fuera. No podemos saber si la vida en la Tierra surgió fortuitamente o si por el contrario es un hecho que ocurre con bastante naturalidad en el cosmos. Por lo tanto, son aquellos científicos “optimistas” los que gracias a sus elucubraciones dan cabida a estos parámetros, desde la existencia de vida sencilla, pasando por el desarrollo de inteligencia y finalizando por la creación de la tecnología.
Pese a todo cuando se formuló la teoría se tenía que imaginar todos los factores propuestos. A través de la observación se ha podido acotar algunos de ellos, como por ejemplo la fracción de estrellas que tienen planetas orbitando a su alrededor, en lo cuál se estima hoy en día que supera con creces el 50%. Este hecho afecta también al número de planetas posiblemente habitables en un sistema, siendo hoy en día muy superior al de entonces. La ecuación por lo tanto es válida, ha sido válida, y seguirá siendo válida, salvo que cada día que pase los coeficientes utilizados serán cada vez más precisos.

Sin embargo las grandes incógnitas que quizás tardemos más en saber, o probablemente nunca lleguemos a comprobar serían:

·         ¿Qué civilizaciones verdaderamente llegan a desarrollar tecnología? Aunque la existencia de células primitivas en un planeta dado pueda ser muy alto, no hay indicios de que estas células, después de varios miles de millones de años de evolución, evolucionen a seres pluricelulares y que tras un tiempo lleguen a desarrollar inteligencia. Por otra parte, las formas de vida inteligente no necesariamente deberían desarrollar un dominio de la tecnología.

·         ¿Cuál es el tiempo que vive una civilización tecnológicamente avanzada? Ya que la mayor parte de la comunidad científica sostiene, que una civilización tremendamente avanzada tecnológicamente, sería propensa a la autodestrucción, cosa, que no debiera suceder y que lógicamente no se puede comprobar ya que salvo el Ser Humano se desconoce otras civilizaciones con al menos una gota de tecnología.


Según algunos científicos, la Ecuación de Drake no es más que la concentración de una gran cantidad de incertidumbre en un espacio pequeño. No es sorprendente saber que las estimaciones de los parámetros N oscila entre 1 millón a 1, nuestra propia civilización. Donde N sería igual a T, es decir la Tierra.
Triste pero cierto, sin embargo, ¿Quién sabe si dentro de poco cambiemos el concepto que tenemos sobre la vida?


Para este fin el 16 de noviembre de 1974, se envió al espacio un mensaje, conocido como el Mensaje de Arecibo, con destino a M13, el cúmulo de Hércules, a unos 25.000 años luz de distancia, hace ya 38 años. El Radiotelescopio de Arecibo, (Puerto Rico) fue construido entre 1960 y 1963 aprovechando una depresión del terreno en la que emplazó la antena convergente más grande y curvada del mundo con un diámetro de 305 metros de diámetro. En 1974, sufriría una gran remodelación y para conmemorarlo se decidió realizar este mensaje para mandarlo al espacio exterior, con la esperanza de que algún día muy lejano alguien ahí fuera lo reciba.
Dicho mensaje fue desarrollado 3 años antes que la Voyager I fuera lanzada a surcar los diversos rincones del sistema solar, la cual contenía un disco de oro en la que se explicaba de manera general quienes éramos y de donde proveníamos, por si algún día una civilización allende los tiempos encontrara la nave (para saber más, leer: Un Universo Lleno de Vida: La Señal).  Carl Sagan, el cuál presidió el comité científico del Voyager I,  junto a Frank Drake, (no era la primera vez que trabajaban juntos, pues las placas realizadas para la Pioneer 10, en 1972, fueron diseñadas y popularizadas por el astrónomo estadounidense y divulgador científico y Frank Drake, y dibujadas por Linda Salzman Sagan. Incluso, fue el propio Sagan quien persuadió a la NASA y los convenció para que la Pioneer llevara la placa) y otros expertos diseñaron un mensaje que sería enviado a 25.000 años luz; una postal que tendría como destinatarias unas 400.000 estrellas y en la que usando una codificación binaria se enviarían algunos aspectos distintivos sobre los seres humanos.
El mensaje tenía una longitud de 1679 bits, un número que no es casual y que procede de multiplicar dos números primos, el 23 y 73, para que el mensaje se viese por donde se viese, siempre tuviese una forma rectangular de 23 filas y 73 columnas o 23 columnas y 73 filas, pudiéndose leer de cualquiera de las dos formas. Ya que existen 8 posibles configuraciones (las 8 simetrías de un mismo patrón) que muestran un dibujo no aleatorio. De esas 8 configuraciones sólo la información organizada de la segunda manera (23 columnas y 73 filas), con los unos y ceros ordenados de izquierda a derecha y de arriba a abajo genera información coherente.
El mensaje, está codificado en binario y se trasladó a un señal que usaba modulación en frecuencia usando una portadora a 2380 MHz con una potencia de 1000 kW en la que se provocaban desplazamientos de frecuencia de 10 Hz con una tasa de 10 bits por segundo, es decir, que gracias a este sistema el mensaje fue transmitido en menos de 3 minutos.

La información que proporcionaba esta señal a grandes rasgos era la siguiente:

·         Elementos básicos de la Tabla Periódica: Tales como, hidrógeno (H), carbono (C), nitrógeno (N), oxígeno (O) y fósforo (P), los cuales conforman el ADN.

·         Nucleótidos: Se trata de las bases que conforman el ADN y ARN.


o   Desoxirribosa C5OH7, Adenina C5H4N5, Citosina C5H5N2O2, Desoxirribosa C5OH7.

o   Fosfato PO4, Fosfato PO4.


o   Desoxirribosa C5OH7, Timina C5H5N3O, Guanina C5H4N5O, Desoxirribosa C5OH7.

o   Fosfato PO4, Fosfato PO4 .

·         Doble hélice: Se basaba en los conceptos transmitidos en los bloques anteriores. Unía estas piezas y enviaba un dibujo de la doble hélice que simboliza la cadena del ADN de los seres vivos y a la que se añadió una barra central de separación que codificaba el número 4.300 millones (aunque posteriores estudios han demostrado que el genoma humano está compuesto por 3200 millones de pares de bases).

·         Humanidad: Donde se intentaba representar al Ser Humano.

o   El primer símbolo representa el número 14, un valor que multiplicado por la longitud de onda del mensaje (126 mm) da como resultado 1764 mm, es decir, la altura media de un ser humano.

o   El elemento central representa la forma del ser humano en la que podemos distinguir perfectamente cabeza, tronco y extremidades.


o   El tercero de los símbolos codifica la población humana de 1974 codificada en 32 bits, es decir, el 4.292.853.750.

·         Sistema Solar: Donde se representa todos los planetas que la conforman, incluyendo el desterrado Plutón y destacando la importancia de la Tierra, dejándola a parte, para que se supiera de donde provenía el mensaje.

·         Procedencia del mensaje: Se trataba de una representación del punto exacto del donde salió el mensaje, es decir, el Radiotelescopio de Arecibo. Gracias a la codificación del número 2340 que multiplicado por la longitud de onda del mensaje daba como resultado el diámetro de la antena, 306,18 metros.

Lástima que para que nos respondan debamos esperar unos 50.000 años, ya que la señal tardará, 25.000 en llegar a su destino, y si hubiera una posible respuesta, tardaría otros 25.000…


A finales de la década de los setenta, los programas SETI de la NASA se habían establecido en el Centro de Ames de investigación y en el Jet Propulsion Laboratory (JLP) en Pasadena, ambos en California. Ames examinaría 1.000 estrellas parecidas al sol a la escucha de cualquier señal, por débil o esporádica que fuera, mientras JLP barrería el cielo buscando alguna fuente de emisión.
El Instituto SETI se fundó en 1984 para patrocinar y realizar investigación sobre SETI y la vida en el universo. El instituto incluyó entre sus fundadores y patrocinadores algunos veteranos de SETI como Frank Drake del Proyecto Ozma y su colega 'Delfín' Bernard Oliver. Pero también incluyó una nueva generación de investigadores como Jill Tarter y Seth Shostak. La mayoría de los proyectos iniciales del Instituto eran financiados por la NASA, y jugó un papel importante en el programa de búsqueda orientada que se situó en el cercano Moffett Field del Ames Research Center de la NASA.
En 1988, después de una década de estudios, la NASA aceptó el proyecto y cuatro años más tarde, con todo preparado, y coincidiendo con el 500 aniversario de la llegada de Cristóbal Colon al nuevo mundo, se empezaron las observaciones. No pasó más que un año cuando el congreso de los Estados Unidos decidió acabar con el proyecto retirando los fondos.
Tras años de investigación, en 1993, el proyecto SETI de la NASA fue cancelado por una restricción de presupuestos del Congreso del mismo año. El senador por Nevada Richard Bryan logró introducir una enmienda en los presupuestos que eliminaba toda la financiación para el proyecto SETI de la NASA. El coste del programa era de menos del 0´1% del presupuesto anual de la NASA, no llegaba a un centavo por ciudadano al año. Sin embargo, el senador alegó presiones presupuestarias para terminar con la investigación SETI de la NASA. Fue entonces cuando empezó a dar los primeros pasos el proyecto más ambicioso visto por el hombre en busca de vida inteligente en las estrellas, se le llamó Phoenix. El nombre deriva del pájaro egipcio mitológico que emerge de sus cenizas (en el caso del SETI, las cenizas de los recortes presupuestarios del congreso). Sin financiación pública, desde febrero de 1994 todo este trabajo siguió financiado por algunos grandes mecenas (como William Hewlett, David Packard, Gordon Moore, Paul Allen y Barney Oliver), ciertas fundaciones y muchos particulares. Cualquiera de nosotros mismos podríamos financiar el proyecto.
Tras la cancelación de la búsqueda dirigida HRMS (el antiguo programa de la NASA se llamaba: Estudio de Microondas de Alta Resolución), el instituto se movió muy rápidamente para proteger el equipo central de ciencia e ingeniería de esta investigación, y con ayuda de sus subcontratas, expandió y mejoró la electrónica y el software de búsqueda. Este equipo se utiliza ahora para buscar signos de civilizaciones tecnológicas en las cercanías de las estrellas cercanas, la actividad central del Proyecto Phoenix. Además de desarrollar este monstruoso esfuerzo, el Instituto SETI desarrolla también actividades paralelas para diseñar y construir sistemas con capacidades mucho mayores, así como para apoyar otros proyectos de investigación y educacionales.
El proyecto Phoenix es una operación móvil. Su avanzada electrónica, hecha a medida, se guarda en un gran camión, que puede desplazarse a cualquiera de los grandes observatorios de radio del mundo
Phoenix empezó sus observaciones en Febrero de 1995 usando el radiotelescopio Parkes de 64 metros en Nueva Gales del Sur, Australia. Es el mayor radiotelescopio del Hemisferio Sur.
Continuando con su campaña de observación en el sur, el proyecto dirigió su atención a las estrellas del norte. Apropiadamente, esta fase devolvió la búsqueda a sus orígenes en el Observatorio Nacional de Radio Astronomía en Green Bank, Virginia Occidental. El telescopio de 43 metros está a muy poca distancia de la antena usada por Frank Drake en el Proyecto Ozma. El Proyecto Phoenix funcionó en Green Bank desde Septiembre de 1996 hasta Abril de 1998, utilizando el telescopio el 50% del tiempo ya que el principal instrumento en Green Bank, la antena, era compartida con otros astrónomos.
Phoenix busca señales entre los 1,000 y 3,000 Mhz. Las señales que son sólo un punto en el dial de radio (señales de banda estrecha) son la “firma” de una transmisión inteligente. El espectro buscado por Phoenix se rompe en canales muy estrechos de 1 Hz, de manera que dos mil millones de canales se examinan para cada estrella estudiada.
Como búsqueda orientada, Phoenix puede controlar estrellas particulares con una precisión no igualada por otras búsquedas. Trabajando en tiempo real con otros observatorios alrededor del mundo, puede ofrecer una verificación inmediata de cualquier señal que detecte. Esto es importante porque ayuda a eliminar posibles interferencia terrestres, y porque las señales del espacio profundo pueden desaparecer rápidamente debido a la variaciones interestelares. Su mayor limitación es que tiene que compartir tiempo de observación con otros proyectos de radioastronomía en los grandes observatorios.

El 17 de mayo de 1999, se puso en marcha el Proyecto SETI@Home (SETI en casa) esta desarrollado por la Universidad de Berkeley (California) en conjunto con el instituto SETI, en el que se puede utilizar el potencial de millones de computadoras conectadas a Internet, de personas voluntarias de todas las partes del mundo, con el fin de realizar una búsqueda de inteligencia extraterrestre en nuestra galaxia, la Vía Láctea.
A finales de 1988, desde el radio-observatorio más grande del mundo (305 metros de diámetro), en Arecibo (Puerto Rico), se comenzaron a realizar grabaciones de datos de radiofrecuencias del rastreo sistemático y progresivo de toda la región de la bóveda celeste comprendida en la dirección al centro de nuestra galaxia, que es, con mayor probabilidad, la región estelar donde se espera, pueda existir vida inteligente. Desde entonces se han acumulado cantidades enormes de información debido al amplio y numeroso espectro de radiofrecuencias que se pretende analizar. Es por esto que se necesita la ayuda de todas aquellas personas que deseen colaborar en este proyecto, con sus computadoras, para realizar parte de los análisis de búsqueda mediante algoritmos complejos y computación distribuida. El proyecto SETI@Home distribuye entre todas las personas que lo deseen, un pequeño programa que, una vez instalado, analiza paquetes de datos reales obtenidos desde Arecibo, en los tiempos de inactividad de nuestras computadoras. Así, cuando no trabajamos, el programa SETI@Home entra en funcionamiento de forma automática como si de un salvapantallas se tratase y comienza a buscar algún indicio de señal de origen inteligente en nuestra galaxia. Sólo es necesario que nuestra computadora esté conectada a Internet cuando se recibe el paquete nuevo y se envían de vuelta los ya analizados. El resto de tiempo que dura el análisis no es necesario tener conexión a Internet. Además, cuando el programa está en funcionamiento muestra en pantalla gráficas del estado y progreso del análisis que está llevando a cabo nuestra computadora, así como información sobre el colaborador, tiempo de análisis transcurrido, señales más interesantes, etc…
 En caso de que nuestra computadora encontrase algo interesante mostraría la señal en pantalla, devolvería el paquete que estuviésemos analizando sólo cuando estuviese completamente finalizado, y sería analizado en Berkeley con más profundidad por miembros del proyecto, para descartar posibles errores o interferencias de origen terrestre. Si después de los análisis resultase ser una señal inteligente de origen extraterrestre, el nombre (el suyo) figuraría como co-autor del mayor descubrimiento llevado a cabo por los humanos: la certeza de que no estamos solos en el universo.

Como dicen desde SETI, sólo es cuestión de tiempo y paciencia a que de resultado la búsqueda.

Por su parte Frank Drake el precursor de la primera generación de investigación, se retiró en 2010, para dar paso al nuevo director: David Morrison, tomando el puesto de Director del Centro Carl Sagan para estudio de vida en el Universo.

Sin embargo lejos de que cese el empeño en la búsqueda el 5 de noviembre de 2010, astrónomos en Australia, Japón y Corea, comenzaron a realizar búsquedas de señales por radio y láser, de civilizaciones que orbiten estrellas cercanas, seguido de otras búsquedas SETI en Italia, Países Bajos, Francia, Argentina y los Estados Unidos  para conmemorar el 50 aniversario del proyecto Ozma. Para conmemorar esta primera búsqueda y los avances en la ciencia y la tecnología de SETI durante el pasado medio siglo, el astrónomo Shin-ya Narusawa del Observatorio Astronómico Nishi-Harima en Japón lanzó el Proyecto Dorothy, llamado así por la heroína de la misma historia, del Mago de Oz.

“Es emocionante para mi ser testigo de los comienzos del Proyecto Dorothy, la continuación de mi búsqueda de hace cincuenta años”, comentó Drake. “Tener a tantas personas talentosas usando tantos telescopios en esta nueva búsqueda, con el equipo electrónico y las computadoras actuales, es algo que disfruto mucho. El equipo actual es mucho mejor comparado con el que podíamos tener hace cincuenta años, y resultará en mucho más información de mucha más calidad de la que pudimos haber obtenido entonces”.

“Dos de las estrellas originales del Proyecto Ozma; Tau Ceti y Epsilon Eridani, son las estrellas más cercanas tipo sol, en el hemisferio norte”, explicó Narusawa. “Por lo tanto, estas dos estrellas fueron los mejores objetivos hace medio siglo. Éstas son el símbolo del proyecto Ozma y son dos de las estrellas objetivo para el proyecto Dorothy”, agregó. “Pero la astronomía ha mejorado durante las últimas cinco décadas, y más de quinientos planetas han sido descubiertos orbitando otras estrellas. Algunos de estos sistemas estelares tienen planetas, a la distancia correcta de su estrella para albergar vida. También incluimos dichas estrellas entre nuestros objetivos del proyecto Dorothy”.

Podría acabar con unas de mis reflexiones habituales, pero sin lugar a dudas, dejaré en esta ocasión a nuestro protagonista que cierre, este apasionante viaje, el cuál al contrario de los que muchos piensan, acaba de comenzar y quizás no sea necesario buscar en lejanas, solitarias estrellas para encontrar la respuesta eterna de, si estamos solos. (Para saber más, leer: Un Universo Lleno de Vida: Una verdad Incómoda)…

“Durante los pasados cincuenta años nuestras investigaciones no han producido aún el descubrimiento que todos esperamos”“Esto es comprensible, en nuestro vasto y sorprendente universo tomará una larga, comprensiva y dolorosa búsqueda antes de que tengamos una buena oportunidad de éxito. Esta es la mayor lección aprendida de las investigaciones previas. El proyecto Dorothy es un gran avance en el reto creado por esta lección”.

Continúa en: Un Universo Lleno de Vida: Falsos Positivos

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