Cómo diseñar un sistema para comunicarse con el otro lado de la galaxia

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Este texto es una colaboración del Cuaderno de Cultura Científica con Next, donde se publicó originalmente.

En cualquier película del espacio que se precie las comunicaciones entre naves estelares y entre éstas y cualquier planeta a años luz de distancia son un problema resuelto. Así, sin ir más lejos, el hipercanal (oficialmente radio subespacial) de Star Trek permitía al USS Enterprise mantener una conversación, incluso en tiempo real, con el Comando de la Flota Estelar; para ello, obviamente, la señal debía viajar a una velocidad superior a la de la luz. Cosa esta última que sabemos que no es posible. Sin embargo, es posible que alguna vez sea necesario comunicarse lo más eficientemente posible a distancias interestelares, puede que con otras civilizaciones, y a imaginar cómo podría ser ese sistema de comunicación se ha dedicado David Messerschmitt, de la Universidad de California en Berkeley, en un artículo científico que ha subido al repositorio arXiv.

La cuestión que se ha planteado Messerschmitt es la siguiente: si alguna vez quisiésemos comunicarnos con civilizaciones que orbitan otras estrellas, ¿cuál sería la mejor forma de enviarles un mensaje dado que no sabemos nada de qué dispositivos tienen para recibirlo?

La pregunta parece que no puede responderse con un mínimo nivel de seguridad debido a la cantidad de opciones que se podrían imaginar. Sin embargo las leyes de la física, la naturaleza del espacio interestelar y un poco de sentido común imponen unos limites muy estrictos a cómo podrían realizarse las comunicaciones. Por tanto, si los extraterrestres piensan mínimamente como nosotros la comunicación es claramente posible.

Consideremos en primer lugar las limitaciones puramente físicas a la comunicación. La potencia de cualquier señal decrece con el cuadrado de la distancia que viaje. Por lo tanto, si asumimos que la energía es probablemente un factor limitante para una civilización, una característica importante de cualquier transmisor interestelar será minimizar la energía por bit de información enviado en cualquier señal, a la vez que debe permitir que pueda extraerse la información que contiene, obviamente.

A continuación hay que considerar el medio por el que viajará la señal, el medio interestelar, que no está precisamente vacío. Por ello ciertas longitudes de onda terminan siendo absorbidas mientras que otras viajan sin problemas. Por ejemplo, el medio interestelar es a efectos prácticos transparente a buena parte del espectro de microondas (por eso aún es detectable la radiación de fondo de microondas).

Finalmente el sentido común indica que debemos hacer las cosas lo más simples que sea posible. Dicho de otra manera, cuanto más complejo sea el sistema de transmisión menos probable es que pueda comunicarse con el receptor. La simplicidad es una forma de aumentar las probabilidades de éxito. De aquí que lo mejor sea enviar señales de microondas en banda ancha, lo que requiere menos energía y es menos complejo.

Vemos, por tanto, que de todas las posibilidades que se pueden barajar nos vemos reducidos a unas pocas opciones. Asumiendo, por supuesto, que la otra civilización piense como nosotros.

Otro posible inconveniente es que la ciencia y la tecnología en la que se basa el trabajo de Messerschmitt son del último siglo terráqueo, una fruslería en términos cosmológicos.

Ya lo dijo Carl Sagan en los años setenta: lo más probable es que cualquier civilización extraterrestre se encuentre en un punto de desarrollo tecnológico diferente al terráqueo. Lo dijo en una época en que las televisiones emitían sus señales al espacio y lo leemos hoy en que las señales van fundamentalmente por cables de fibra óptica y existe la televisión digital terrestre.

Esto significa que la civilización que pretendemos contactar es posible que aún no haya desarrollado la comunicación por radio o, si es mucho más adelantada que nosotros, que use un sistema de comunicación interestelar que a nosotros nos parezca magia, como una conversación por Skype móvil a un terráqueo de los años veinte del siglo pasado. Y que por lo tanto ni una ni otra presten atención a las señales en microondas.

En definitiva, que el mejor sistema que se nos ocurre con lo que sabemos, las microondas en banda ancha, lo más probable es que no encuentren un receptor preparado. Salvo que un radioastrónomo extraterrestre un día tenga un momento de serendipia.

Referencias:

David G. Messerschmitt (2014). Design for minimum energy in starship and interstellar communication, arXiv:

How to Design an Interstellar Communications System

Sobre el autor: César Tomé López es divulgador científico y editor de Mapping Ignorance

13 comentarios

  • Avatar de Jose

    Al problema de la frecuencia de la señal hay que sumar el sistema de modulación empleado, en este momento la mayoría de las comunicaciones por radio van codificadas, para impedir que cualquiera con un receptor escuche lo que no debe, con los famosos escáneres.
    Pero es que en el caso de la televisión, para ver las imágenes hay que descodificar la señal. En el caso de la televsión analógica puede parecer fácil, pero los sistemas analógicos no son compatibles entre sí, de modo que una señal de televisión analógica de USA (sistema NTSC) no se podía ver en Europa (sistema PAL). En los sistemas actuales digitales, la codificación digital se complica aún más, con los algoritmos de compresión mp4 y sus derivados.
    Con todo esto, es más que probable que si alguien recibiera una señal procedente de nuestro planeta, no entendiera nada de nada, porque ni siquiera serían capaces de decodificarla y reconstruir la señal original, ya que no sabrían cómo era el original.
    Y después de decodificarla, se tendrían que poner a traducir los idiomas correspondientes.
    Como conclusión, es más que probable que no entendieran nada.

  • Avatar de Unkownland

    La cuestión de «dar señales de vida» es discutible por la seguridad de la propia civilización. Y el único ejemplo que podemos encontrar de momento es nuestra propia naturaleza, y esta nos indica claramente que lo fuerte permanece y lo débil desaparece, incluso domina la fuerza frente a la inteligencia. Y existen especies que sobreviven gracias a pasar desapercibidos: sus depredadores no les conocen y sus presas tampoco.
    Pienso, y como yo muchos, que el darse a conocer sin conocer antes puede ser otra muesca más en nuestra cadena de eslabones débiles.
    Es mejor ser desconocido y seguro que conocido con riesgo, para lo primero siempre hay solución y para lo segundo puede no haber marcha atrás.

  • Avatar de Unkownland

    Deberíamos hacer todo lo contrario a la lógica ?: Anular todo lo posible cualquier forma de emisión de señales de inteligencia y seguir evolucionando SOLOS ( como seguramente harán miles de formas de vida inteligente ) hasta alcanzar un cierto grado de evolución p.ej. conociendo una decena de civilizaciones a x años luz de nosotros; seres inteligentes de los que YA sabemos su grado de evolución respecto al nuestro y sobre todo su forma de evolución ( social o dominante ).
    No se puede ir POR LA SELVA A VOZ EN GRITO diciendo: AQUI ESTAMOS ¡¡
    sin saber si el búfalo cafre que nos oye nos hará trizas en el recodo del camino.

  • Avatar de offler

    Uhmmm en algunas cosas creo que se contradice. No se puede decir que hay que reducir el coste energético por bit y luego concluir que lo mejor es una señal de banda ancha por simplificar, cuando una señal de banda estrecha es menos energética (más eficiente).

    Es más lógico pensar que si ellos y alguien tiene la intención de comunicarse lo hará de la forma más lógica.

    Por ejemplo, el artículo indica que hay frecuencias transparentes al medio interestelar y que por eso podemos ver el fondo de microondas. Esto quiere decir que si las civilizaciones avanzadas conocen la radiación del fondo de microondas la observarán, así que si quieres ser oído podrías emitir en banda estrecha en ese fondo que sabes que van a escuchar esperando que detectaran una anomalía.

  • Avatar de Sr. Gould

    Estamos plagados de etnocentrismo y prejuicios culturales, que tendemos a elevarlos a categoría de pruebas científicas sin que nos hayamos tomado la más mínima molestia de someterlas al escrutinio del método (donde serían tumbadas sin contemplaciones). Un hipotético planeta de extraterrestres para empezar puede desarrollar una tecnología que ignore por completo las comunicaciones por ondas EM por causa de su entorno físico. Una atmósfera (o fluidosfera) que absorba las microondas da al traste por completo con toda esta teoría, habría que confiar en que tuviesen satélites en órbita de observación en microondas y como se dice, que presten atención al ruido de fondo. Mucha atención. Nosotros no lo hacemos, nadie lo revisa.

    Por otro lado, las comunicaciones EM puras se extinguirán en nuestra propia civilización en pocas décadas. No son eficientes, dispersan demasiada energía y para largas distancias tienen unas limitaciones brutales para transmitir volúmenes colosales de datos. No es factible comunicarse con Marte en «abierto» y pretender transmitir teras y teras de datos. Con el tiempo imagino que usaremos láseres o tecnología similar y así nuestra civilización habrá dejado de contaminar con ruido (en el fondo, los humanos tendemos a comportarnos como primates) el medio interestelar en menos de dos siglos, sin necesidad de apocalipsis ningunos.

    Y por supuesto, ignoramos qué formas de comunicación pueda haber que desconozcamos por completo. Igual que en el siglo XVII no tenían más telégrafo que el óptico, y supongo que imaginaban un mundo lleno de globos para que el telégrafo pudiese ser visto lo más lejos posible. Sería de coña transmitir un simple periódico por un sistema así.

  • Avatar de Catorce

    No todas las obras de ficción usan el mismo sistema, en el mundo del Warhammer 40,000 (un popular juego de mesa) Las comunicaciones a larga distancia por ejemplo de un sistema solar a otro se realizan mediante una especie de telepatía que supuestamente sería un fenómeno (hoy paranormal) instantáneo. Pese a ello cuentan con retrasos e interferencias, además de que las informaciones así enviadas luego han de ser interpretadas. Creo recordar que en Dune (Obra padre de estas ideas esotéricas en la sci-fic o fantasía futurista) también se usaba algo semejante. Con esto quiero decir que igual hay otras alternativas de comunicación instantánea; Aunque no transmite información en si, el entrelazamiento cuántico se puede verificar como un fenómeno independiente de la distancia y del tiempo.

  • Avatar de Seudon

    Las ondas electromagnéticas tienen un impedimento físico inerte en ellas, la velocidad de propagación, por lo que la información nuca podrá ir más rápido de la velocidad de la luz. Este tipo de comunicación puede ser útil por comunicarnos en nuestro propio sistema solar o incluso entre estrellas cercanas, aunque la estrella más próxima a nuestro sistema solar, Alfa Centauri, se encuentra a unos 4,2 años luz. Ahora imaginad enviar un mensaje a la otra punta de la Vía Láctea, con un diámetro de unos 100.000 años luz la respuesta tardaría nada más y nada menos que unos 200.000 años, en este lapso de tiempo civilizaciones enteras pueden ser creadas y destruidas, lo que hace de este tipo de comunicación inútil.
    Una comunicación interestelar «practica» esta bastante lejos de nuestro entendimiento del universo actual.

    • Avatar de Fernan Gallego

      Sin embargo a Alfa Centauri tardaría solo 8,4 años… a lo mejor este tiempo sí podríamos manejarlo.
      De todas formas estoy contigo en que las comunicaciones interestelares a la velocidad de la luz, caso de darse, no pasarían de ser meros «arqueomensajes» sin posibilidad de respuesta a corto plazo. Cosa que ni le quita interés pero que no es propiamente comunicación.

  • […] Cómo disñear un sistema para comunicarse con el otro lado de la galaxia En cualquier película del espacio que se precie las comunicaciones entre naves estelares y entre éstas y cualquier planeta a años luz de distancia son un problema resuelto. Así, sin ir más lejos, el hipercanal (oficialmente radio subespacial) de Star Trek permitía al USS Enterprise mantener una conversación, incluso en tiempo real, con el Comando de la Flota Estelar; para ello, obviamente, la señal debía viajar a una velocidad superior a la de la luz. […]

  • Avatar de churruflisquis

    interesantes comentarios . ¿Comunicar con el otro lado de la galaxia ? ¿Hay un primo allí ? Bueno , es lo de menos , hay que mandar el mensaje . Sin duda nuestros crecientes conocimientos sobre la materia nos permitan implementar tecnologías para codificar mensajes mediante formas de emisión o sustratos vibratorios de materia cada vez más operativos , sean neutrinos o haces de luz …

  • Avatar de Julio

    Para mí la forma más simple de comunicación sería hacer señales morse interceptando el brillo de una estrella. Por supuesto haría falta una tecnología que aún no tenemos. Pero cualquier civilización que haga astronomía vería rápidamente que el fenómeno no es natural.

  • Avatar de Julio

    Y por ejemplo se podría emitir números primos, no hay ningún fenómeno natural que emita números primos

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