كانت الأرض تُعلن عن وجودها في الفضاء بإشارات راديو وتلفزيون قوية، ثم ساد الصمت تقريبًا مع تحولنا إلى البث الرقمي والكابل. في غضون عقود قليلة عابرة، تقلصت "فقاعة البث" لكوكبنا، التي كانت مزدهرة سابقًا، إلى همسات خافتة، مُغيرةً بذلك بصمة الأرض الراديوية. هذا يُعيد تشكيل نظرتنا لمعادلة دريك ومفارقة فيرمي. اكتشف أهمية نافذة البث القصيرة هذه. هل حان الوقت للبشرية للانتقال من الاستماع السلبي (SETI) إلى التلويح النشط بالتحية للنجوم باستخدام منارات قوية ومتعمدة (METI)؟

1. تاريخ الراديو المبكر والتكهنات

كانت عمليات الإرسال الراديوي المبكرة ضعيفة عمومًا. لذلك، من المرجح أنها لم تخترق طبقة الأيونوسفير. مع ذلك، مع تقدم التكنولوجيا، ازدادت بصمة الأرض الراديوية، مما ميّز الوجود الكوني لكوكبنا.

شركة RKO Radio Pictures Inc.، المعروف باسم RKOكانت شركة RKO من أوائل شركات إنتاج وتوزيع الأفلام في العصر الذهبي لهوليوود. وسّعت الشركة نطاق عملياتها لتشمل البث التلفزيوني.

منذ البداية، كان شعارهم عبارة عن برج إرسال ينقل سلسلة من رموز مورس: VVV صورة إذاعية VVVVتعني كلمة "VVV" في شفرة مورس "انتباه، رسالة واردة". قد تعني "VVVV" ما يلي: "قوة الحقيقة تنبض بالحياة".

2. ظهور الإشارات القابلة للكشف

مثّل "العصر الذهبي للراديو" وما تلاه من صعود للبث التلفزيوني التناظري في منتصف القرن العشرين أول مساهمة جوهرية في البصمة التقنية للأرض. وبلغ إجمالي الطاقة الراديوية المُقدرة المُنطلقة إلى الفضاء عشرات إلى مئات الميجاواط بحلول سبعينيات القرن العشرين. وقد اتسمت هذه الفترة بإشارات تناظرية قوية متعددة الاتجاهات، مما أدى إلى ظهور "فقاعة راديوية" يسهل رصدها حول الأرض.

3. الأرض كمرآة كونية

في مشروع البحث عن الذكاء خارج الأرض (SETI)، تعمل انبعاثات الراديو للأرض كـ "مرآة كونية"إن هذا يوفر مرجعًا ملموسًا لأنواع الإشارات التي قد ترسلها حضارة بعيدة متقدمة تكنولوجياً - إشارات قد نتمكن بدورها من اكتشافها افتراضيًا.

4. تراجع التسرب الواسع

تنمو محطات التلفزيون، لكن تسرب إشاراتها الفضائية يتقلص مع توقفها عن البث اللاسلكي. بدأ تسرب الإشارة الواسع النطاق - وهو مفتاح معادلة دريك - في الانخفاض مع ظهور تقنيات اتصال أكثر تركيزًا وأقل تسربًا. يشمل هذا التحول ما يلي:

• اتصالات الأقمار الصناعية: انتشر البث عبر الأقمار الصناعية على نطاق واسع منذ سبعينيات وثمانينيات القرن العشرين، ويتم توجيه البث بشكل عام من نقطة إلى نقطة، مما يقلل من التسرب الواسع النطاق.
• تلفزيون الكابل والألياف الضوئية: الاستخدام المتزايد للتلفزيون الكبلي (مما قلل من البث التلفزيوني عبر الهواء)، ولاحقًا كابلات الألياف الضوئية لنقل كميات هائلة من البيانات. قلّص الإنترنت بشكل كبير كمية طاقة الترددات الراديوية المتسربة إلى الفضاء. وبرز هذا التحول بشكل أكبر من أواخر القرن العشرين إلى القرن الحادي والعشرين.
• الإرسال الرقمي: تُستبدل البثّات التناظرية، التي كانت أسهل في الرصد سابقًا، بإشارات رقمية. غالبًا ما تكون هذه الإشارات الرقمية أكثر ضغطًا وأقلّ عرضة للتسرب إلى الفضاء، مما يُسهم في هدوء الأرض من حيث تسرب البثّ التقليدي.

5. نقد موجز لمعامل "L" في معادلة دريك

تتكهن معادلة دريك بالحضارات الفضائية. في صياغته الأصلية، غالبًا ما يُفسَّر "L" على أنه العمر الإجمالي لحضارة تكنولوجية.

ل - ليس مجرد طول عمر الحضارات! بل هو الفترة الزمنية التي تُطلق فيها الحضارة إشارات بسيطة قابلة للرصد.

استمر تسرب الراديو الواسع النطاق على الأرض تقريبًا من ثلاثينيات القرن العشرين حتى ثمانينيات وتسعينيات القرن العشرين.
وهكذا، فإن كوكبنا يبث إشارات على غرار معادلة دريك لمدة تتراوح بين 40 إلى 60 عاماً فقط.
ثم انتقلنا إلى الاتصالات الرقمية واسعة الطيف، عبر الأقمار الصناعية والكابلات والإنترنت. والآن، لا تتسرب إلى الفضاء سوى إشارات الرادار العشوائية والومضات الرقمية، لتختلط سريعًا مع ضوضاء الخلفية الكونية (CMB).

على الرغم من أن معادلة دريك كانت ممارسةً مرحةً في الألفية الماضية، وبمقياسها الخاص، لم تعد البشرية موجودة، لأننا لم نعد نصدر تسريباتٍ راديويةً كبيرة. لذا، معادلة دريك أصبحت قديمة إلى حد ماإذا كانت حضارة الأرض حضارة تكنولوجية نموذجية، فيمكننا توقع أن تترك الحضارات الأخرى بصمةً مشابهةً (L) - حوالي خمسين عامًا. وهذا لا يترك أي وقت تقريبًا لأي فلكي لرصد إشارة.

تساءلت يوما عن مفارقة فيرمي ولماذا لا نسمع شيئا عن جيراننا الكونيين في الطيف الراديوي؟ وهنا تفسير محتمل:

نحن الآن في صمت راديوي تقريبًا في الكون!

لكن لأن عمرنا الحقيقي كان ٥٠ عامًا فقط، فهذا لا يعني أننا انقرضنا! كل ما في الأمر أننا قمنا بتطوير نظام اتصالاتنا. وهذا يفسر سبب تركيز SETI يتحول بعيدًا عن الإشارات الراديوية، نحو التوقيعات الحيوية والتوقيعات التقنية الأخرى، وليس فقط الموجات الراديوية.

وبالتالي فإن المتغير "L" (طول العمر) في معادلة دريك ليس ثابتًا بسيطًا حتى بالنسبة لحضارة واحدة.

في الواقع، فإن محاولة اكتشاف الحضارات خارج كوكب الأرض عن طريق التوقيعات الراديوية هي مسعى عقيم: إنه مثل التمرير عبر الصور الثابتة على جهاز تلفزيون قديم على أمل التقاط حلقة بين المجرات من أنا أحب لوسي التي تجوب الفضاء منذ مليار سنة. لن تستخدم أي حضارة تكنولوجية متقدمة موجات راديوية تنتقل بسرعة 300000 كم/ثانية فقط للتواصل بين النجوم. هذا أشبه بإرسال إشارات دخان عبر المحيط. الموجات الراديوية الفضائية الوحيدة التي نأمل في استقبالها هي إشارات كوكبية مسربة، وربما إشارات ملاحية.

6. تحليل التوقيع الراديوي الحالي للأرض

أحدث دراسة حول التوقيع الإشعاعي للأرض هي من صوفيا ز. الشيخ وآخرون 2025 AJ 169 118: اكتشاف الأرض: على أي مسافة يمكن اكتشاف مجموعة البصمات التكنولوجية للأرض باستخدام التكنولوجيا الحالية؟

قام الشيخ بحساب قابلية اكتشاف أربعة أنواع من الانبعاثات الراديوية من الأرض. وكان أحد الاستنتاجات أن الراصد يستطيع رصد رادار كوكبي (رسالة أريسيبو من عام ١٩٧٥) من أبعد مسافة. يوضح هذا الرسم البياني ذلك:

ويتجاهل الشيخ أن رسالة رادار أريسيبو كانت ذات اتجاه محدد للغاية - ولا يمكن اكتشافها إلا على طول مسارها الضيق والمستهدف بدقة.

رسالة أريسيبو

في "رسالة أريسيبو"منذ عام ١٩٧٤، لم يستمر البث سوى ١٦٨ ثانية. وقد أوضح فرانك دريك وكارل ساجان والمنظمون الآخرون للبث أن لم تكن الرسالة بمثابة محاولة حقيقية للاتصال بالكائنات الفضائية، ولكن كما مظاهرة رمزية من القدرة التكنولوجية البشرية.

في المجمل، أرسلت البشرية ما يقرب من عشرين رسالة إلى الفضاء من تلسكوبات مختلفة، موجهة إلى جمهور من خارج كوكب الأرض.بلغ إجمالي الجهود المشتركة في التاريخ كله للاتصال بالحضارات خارج الأرض 62.7 ساعة فقط من عمليات الإرسال. ولا حتى ثلاثة أيام. هذا لا يُذكر تقريبًا في مليارات السنين من تاريخ الكون، أو الحياة على الأرض.
المرجع: عمليات النقل الرئيسية لوزارة التجارة والصناعة (PDF 2)

أُرسلت رسالة أريسيبو، بقوة ٢٠ تريليون واط (٤٥٠ كيلوواط فعلية)، إلى العنقود الكروي M20، الذي يبعد ٢٥ ألف سنة ضوئية. لكن الحسابات تشير إلى أن الإشارة لا تخترق سوى حوالي ١٢ ألف سنة ضوئية قبل أن يمتصها الوسط بين النجمي (ISM). يا له من عرض ذكي للبراعة التكنولوجية البشرية.

7. تفصيل أنواع إشارات الإرسال والإشارة الرئيسية للأرض

انتقال الاتجاه (وزارة التجارة والصناعة )- تختار كوكبًا خارجيًا معروفًا أو نجمًا واعدًا، مما يقلل من تعرض حضارتك للخطر من خلال استهداف الإبر في كومة القش، من بين 300 إلى 500 مليون نجم. يستغرق الأمر وقتًا طويلًا. هذه هي الاستراتيجية الحالية، القائمة على... غابة الظلام فرضية.
انتقال متعدد الاتجاهات (METI غير مقصود) - "كل شخص في المجرة" يمكنه التنصت؛ تاريخيًا، كان تسرب الأرض (التلفزيون والراديو والانفجارات النووية) غير مقصود ميتى.

• تسرب الاتصالات المتنقلة (متعدد الاتجاهات): تناولت ورقة الشيخ مسألة التسرب من أنظمة اتصالات الهواتف المحمولة بتقنية LTE. ويقدر الباحثون ذروة الطاقة الهائلة المتسربة إلى الفضاء من أبراج الاتصالات بحوالي 4 جيجاواط. لكن هذا الرقم يتضاءل عندما ندرك أن الراصد لا يستطيع رصد هذه الإشارات إلا من مسافة تصل إلى حوالي 4 سنوات ضوئية.
  
• الرادار الكوكبي (عالي الاتجاه): يمكن للعديد من التلسكوبات الراديوية أن تعمل كأنظمة رادار، على سبيل المثال، لقياس مسافات كواكب النظام الشمسي أو الكويكبات البعيدة، وتقييم احتمال اصطدامها بالأرض. ولحوالي 62.7 ساعة، استُخدمت هذه الأنظمة أيضًا لإرسال رسائل إلى حضارات فضائية محتملة.

تم حذف أنواع الإشارات الرئيسية التالية من الدراسة التي أجريت على التوقيعات التكنولوجية الراديوية للأرض في ورقة الشيخ:

• إشارات التلفزيون (متعددة الاتجاهات): كانت فقاعة الراديو والتلفزيون المبكرة على الأرض احادييمكن للمراقب رصدها في كل اتجاه. نظريًا، يمكن لجمهور من خارج الأرض رصد إشارات التلفزيون التناظرية - التي بدأ بثها في ثلاثينيات القرن الماضي - من مسافات تصل إلى 1930 سنة ضوئية، مما يمثل "فقاعة راديو" تاريخية لانبعاثات كوكبنا السابقة. بثت محطات البث هذه الإشارات، التي تعمل في نطاقي الترددات VHF وUHF، بقوة ميغاواط.
  
• إشارات الراديو (متعددة الاتجاهات): في المقابل، لا تخترق إشارات الراديو AM وFM الفضاء بفعالية الإشارات ذات التردد الأعلى. فرغم قوتها الكافية للاستقبال الأرضي، إلا أن شدتها تتضاءل بسرعة مع المسافة، مما يحد من قدرتها على النفاذ من محيط الأرض المباشر إلى الفضاء السحيق.
  
• الرادار (الاتجاهي): شهدت حقبة ما بعد الحرب العالمية الثانية نموًا ملحوظًا ومستمرًا في أنظمة الرادار - العسكرية، وأنظمة مراقبة الحركة الجوية، وأنظمة الطقس - والتي، على الرغم من طبيعتها النبضية، وفرت متوسط ​​طاقة مرتفعًا باستمرار بفضل ترددات تشغيلها العالية وانتشارها الواسع. وبحلول العقد الأول من القرن الحادي والعشرين، قُدِّرت انبعاثات الرادار في الفضاء بمئات الميجاواط. الرادار هو ليس متعدد الاتجاهات. إذا كان لدى ETI أجهزة مماثلة لـ مصفوفة الكيلومتر المربع (SKA)قد يتمكنون من اكتشاف إشارات الرادار من مسافات تصل إلى حوالي 300 سنة ضوئية.
  
• الرادار العسكري (الاتجاهي): تُعدّ أنظمة الرادار العسكرية من أقوى الإشارات المُرسلة عمدًا من الأرض. ورغم أن مستويات الطاقة المحددة غالبًا ما لا تُفصّل علنًا، إلا أنها تُوصف عادةً بأنها "مهمة". ومن السمات الرئيسية للرادار العسكري قدرته على تحديد الاتجاه. صُممت هذه الإشارات لتكون... اتجاهي للغايةتُركّز طاقتها في حزم ضيقة لتحقيق كشف دقيق للأهداف وتتبعها. هذه القوة المُركّزة تُمكّنها من أن تكون قوية جدًا ضمن شعاعها، مما يجعلها قابلة للاكتشاف بسهولة إذا كان مراقب من خارج الأرض مُحاذيًا بدقة لهذا الشعاع.
  
• الانفجارات النووية (متعددة الاتجاهات): لقد قامت البشرية بتفجير 2,000 قنبلة نووية منذ عام 1945. قنبلة القيصر الروسية عام 1961 كان النيزك الأقوى، وكانت انبعاثاته الراديوية أقوى بعشرة مليارات مرة من رسالة أريسيبو.

بالنظر إلى المستقبل، فإن قدرات الحضارة خارج كوكب الأرض الأكثر تقدمًا وقد يمتد هذا النطاق إلى حوالي 1.17 مليون سنة ضوئية. وهذا يكفي لاحتواء حجم مجرة ​​درب التبانة، والتي يُقدر أنها تحتوي على 300-500 مليون كوكب صالح للحياةتقع أيضًا عدة مجرات قزمة ضمن هذا الحجم من الفضاء. كان انفجار قنبلة القيصر النووية الحرارية أقوى إشارة راديوية أرسلتها الأرض إلى الفضاء على الإطلاق.

يجادل علماء SETI بأن قصر مدة النبضات الكهرومغناطيسية النووية يجعل رصدها غير محتمل. ربما كان هذا صحيحًا لو كانت تلك النبضات هي النبضات الراديوية الوحيدة القادمة من الأرض. ولكن في الواقع، كانت الأرض تُصدر موجاتٍ لعقود قبل توقف وابل التجارب النووية. وقد ضمنت فقاعة التلفزيون والراديو المتوسعة ذلك. وكانت تلك البثوث تُبث على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع.

8. تحديات الكشف بين النجوم: تدهور الإشارة والضوضاء الكونية

كيف يُضعف الفضاء الإشارات الراديوية: المسافة والوسط بين النجوم
يخضع مسار أي إشارة راديوية عبر 10,000 سنة ضوئية لقانون التربيع العكسي، مما يُسبب انخفاضًا كبيرًا في شدة الإشارة. فبالإضافة إلى الضعف البسيط، يعمل الوسط بين النجمي (ISM) كمرشح تشويه معقد. يمكن لغاز الوسط بين النجمي (ISM) أن ينشر إشارة النطاق العريض بمرور الوقت. وتُشتت الموجات اختلافات طفيفة في كثافة الإلكترونات. ولا يقتصر هذا التشتت على امتداد الإشارة في الزمان والمكان فحسب، بل يُنتج أيضًا ومضات سريعة وغير متوقعة في الشدة. وقد تجعل هذه الومضات من المستحيل فك تشفير الرسالة. وتزداد هذه التشوهات سوءًا عند الترددات المنخفضة. ولهذا السبب يُفضل علماء الفلك نطاق "نافذة الموجات الميكروية" الذي يتراوح بين 1 و10 جيجاهرتز، وهو النطاق الأمثل لإرسال الإشارات عبر الفضاء بين النجوم.

الحجاب الكوني: التمييز بين الإشارات والضوضاء
الفضاء ليس صامتًا، بل يعجّ بالثرثرة الراديوية. من بثّ شمسنا المدوّي إلى الثقوب السوداء البعيدة التي تُطلق نفثات من الجسيمات، يعجّ الكون بـ"ضوضاء" طبيعية يمكنها بسهولة إخفاء أي إشارة متعمدة نرسلها أو نأمل في رصدها. يجب تمييز أي إشارة أرضية عن الخلفية الراديوية الطبيعية الساحقة للكون. تشمل هذه الخلفية مصادر واسعة الانتشار مثل الخلفية الكونية الميكروية (CMB)، التي تُشكّل حدًا أدنى أساسيًا للضوضاء، وضوضاء الخلفية المجرية الناتجة عن إشعاع السنكروترون. وهل النجوم النابضة ظاهرة طبيعية تُحاكي خصائص معينة للإشارات الذكية، أم أنها إشارات ذكية يُساء فهمها بسبب جهل البشر بالقدرات الهندسية لإشعاع كارداشيف من النوع الثالث والرابع؟ تُشكّل هذه الأسئلة تحديًا كبيرًا للاعتراف بها.

9. الخاتمة: حقيقة التنصت بين النجوم

التقنية الافتراضية اللازمة للتنصت على الكائنات الفضائية
لكي تتمكن حضارة خارج كوكب الأرض من اكتشاف البصمة الراديوية للأرض من مسافة 10,000 سنة ضوئية، فسوف يتطلب الأمر تكنولوجيا علم الفلك الراديوي المتفوقة بشكل كبير على القدرات البشرية الحالية.

الاحتمالات الحقيقية: لماذا تكون صيحات الراديو على الأرض في الغالب همسات عبر المجرة
في الختام، بينما تمتد القدرة النظرية على اكتشاف أقوى انبعاثات الراديو الموجهة من الأرض إلى مسافات مجرية، فإن التحديات العملية المتمثلة في ضعف الإشارة، والتشويه بين النجوم، والضوضاء الكونية العارمة تعني أن الغالبية العظمى من البصمة الراديوية للأرض لا تزال محلية. إن النجاح في اكتشاف إشارة ذكية من الأرض على بُعد 10,000 سنة ضوئية سيُشير إلى مستوى استثنائي من التقدم التكنولوجي من جانب الحضارة خارج الأرض الراصدة، يتجاوز بكثير قدرات البشرية الحالية. وهذا يُبرز الصعوبة البالغة في التواصل بين النجوم، ويُوفر منظورًا حاسمًا لبحث البشرية المستمر عن ذكاء خارج الأرض.

---

هل سئمت من انتظار اتصال ET؟
لقد حان الوقت للقيام بالخطوة الأولى.

يقدم التوقيع التكنولوجي الراديوي لحضارتنا كشفًا صارخًا: الانتظار السلبي ليتم اكتشافك هو استراتيجية محكوم عليها بالفشل من خلال فيزياء الاتصالات ومسار التكنولوجيا. إن تاريخنا بمثابة مرآة كونيةمما يعكس الصمت المحتمل للمجتمعات المتقدمة الأخرى. إن احتمالات اكتشافنا بالصدفة ضئيلة للغاية؛ فأقوى رسائلنا المتعمدة لم تكن سوى صيحات عابرة موجهة بدقة خاطفة نحو أهداف صغيرة للغاية. في الوقت نفسه، فإن أفضل فرصة لدينا للاكتشاف بالصدفة - وهي المجال متعدد الاتجاهات "فقاعة الراديو"...تتلاشى بسرعة مع ازدياد كفاءتنا، وبالتالي، "راديو هادئ."

إذا قبلنا هذه المرحلة التكنولوجية العابرة والهامسة باعتبارها نموذجية، فيتعين علينا أن نستنتج أن إن انتظار الإشارات المتسربة من حضارة أخرى هو أمر غير مجدٍ مثل انتظارهم لإشاراتنا.. ربما لا يكون الصمت العظيم نتيجة لغياب الحياة، بل هو نتيجة لكون الحضارات، مثلنا، قد تجاوزت البث الصاخب وغير الفعال.

يتطلب هذا الإدراك تغييرًا في الاستراتيجية. فلكي تكون لديك أي فرصة للكشف عنك، أو للكشف عن الآخرين، يجب علينا أن نحتضن METI النشط (الرسائل إلى الذكاء خارج الأرض)لا يمكننا أن نأمل في العثور على إبرة في كومة قش كونية بالصدفة؛ يجب علينا الاستماع للمغناطيسمن خلال فهمنا لضرورة بناء منارة قوية ومستدامة ومتعمدة للإعلان عن وجودنا، تُظهر لنا المرآة الكونية على وجه التحديد ما ينبغي لنا أن نبحث عنهلذلك فإن الالتزام بنقل نشط ومتعمد ليس مجرد فعل تقديمي؛ بل هو الخطوة الأكثر منطقية نحو تحسين بحثنا الخاص، وتحويل فهمنا لقيودنا الخاصة إلى الأداة اللازمة لاكتشاف إشارة مماثلة في الفراغ.

---

قدمت هذه المقالة بحثًا مستقلًا جديدًا حول التوقيع الراديوي التاريخي للأرض في الكون، والمدة الإجمالية وقوة الموجات الراديوية الحديثة. ميتى الإرساليات -وبالمقارنة- إمكانية اكتشاف الانفجارات النووية الحرارية التي تقوم بها الحضارات خارج كوكب الأرض.

إريك هابيش تراوت

المراجع المستخدمة في هذا النص:

1. PDF: البصمة الراديوية المتطورة للأرض: تحليل بالميغاواط للانبعاثات البشرية في الفضاء الخارجي (1900-2025)
2. PDF: عمليات نقل METI الرئيسية
3. PDF: إمكانية اكتشاف النبضات الكهرومغناطيسية النووية لقنبلة TSAR بواسطة الحضارة خارج الأرض
4. PDF: مقارنة طاقة الراديو Tsar Bomba (1961) مقابل إشارة Arecibo SETI (1974)
5. المادة: اكتشاف الأرض: على أي مسافة يمكن اكتشاف مجموعة البصمات التكنولوجية للأرض باستخدام التكنولوجيا الحالية؟