פריימר שיחה קוסמית עם הערות | מדע | סמית'סוניאן - מדע

השיחה הקוסמית הייתה הודעת רדיו שנשלחה ממשדר רדיו בגובה 70 מטר באבפטוריה, אוקראינה, לארבעה כוכבים בשנת 1999 וחמישה כוכבים נוספים בשנת 2003. היו בו מספר אלמנטים: פריימר שמסביר היבטים בסיסיים של מתמטיקה אנושית, מדע, וביולוגיה, ואחריהם רישומים דיגיטליים, טקסטים, קטעי וידאו ושירים. דף אינטרנט זה דן בפריימר בלבד.

ביאור זה לפריימר מבוסס על מסמכי הסבר שנכתבו על ידי דוטיל ודומאס, עם מעט גיבוש וניקיון מאת מייקל צ'ורוסט. היסטוריה קצרה של יצירת ההודעה נכתבה על ידי צ'ורוסט כאן. דיון מעמיק בנושא פריימר נמצא כאן.

יש 23 עמודים בפריימר. כל עמוד מורכב מתיבה 127 פיקסלים בצד עם גבול של פיקסלים אחד סביבו. בפינה השמאלית העליונה והשמאלית של כל עמוד נותנים את מספר העמוד שלו בינארית, למשל 00001 הוא עמוד 1, 00010 הוא עמוד 2, 00011 הוא עמוד 3 וכן הלאה. סמל המרכז בחלקו העליון מייצג את נושא העמוד.

הסמלים נועדו להיות עמידים בפני השפלה של האות. סיבית אחת שהופעלה יכולה להפוך 8 ל -0, או 1 ל -7. הם גם נועדו להיות קשה לבלבל זה עם זה גם אם הם פגומים ברעש. יתרה מזאת, אף אחד מהסמלים אינם מסובבים או מראים תמונות של אחרים, כך שההודעה עדיין תהיה שלמה גם אם המקבלים בונים אותה הפוך או הפוך במראה.

ההודעה נשלחה לכוכבים הבאים.

השיחה הקוסמית כוכבי היעד של 1999

שם	ייעוד HD	קבוצת כוכבים	סוג ספקטרלי	מרחק	התאריך נשלח	תאריך הגעה	כוכבי לכת?
16 ציג	HD 186408	סיגנוס	G2V	70.5	24 במאי 1999	נובמבר 2069	מערכת כוכבים בינארית. 16 בסיגני B יש ענקית גז אחת שהמסלול שלה נמצא בחלקו באזור המגורים (HZ).
15 ס.ג.	HD 190406	שגיתא	G1V	57.6	30 ביוני 1999	פברואר 2057
	HD 178428	שגיתא	G5V	68.3	30 ביוני 1999	אוקטובר 2067
גל 777	HD 190360	סיגנוס	G6IV +	51.8	1 ביולי 1999	אפריל 2051	2 כוכבי לכת, גם לא ב- HZ

מקורות: זייצב, אלכסנדר ואיגנטוב, סרגיי (1999), דוח על שיחה קוסמית 1999, לוחות 1 ו -2, וזאיטס, אלכסנדר (2004), "ההעברה והחיפוש אחר אותות נבונים ביקום", טבלה 3. פלנטרית הנתונים מקורם של הבל מנדז, אוצר קטלוג הניתוחים החיצוניים.

דוטיל ודומס תעדנו את המתחיל למערך חדש של הודעות שנשלחו בשנת 2003. מטרתם הייתה לדחוס אותו כדי לחסוך זמן העברת. הם חיסלו את חלוקות העמודים, צמצמו את גודל הפיקסלים של המספרים והסירו את עמוד 14 מכיוון שהם חשו שזה יהיה יותר מבלבל מאשר מועיל. מלבד זאת, פריימר 2003 זהה למעשה לזה של 1999.

שיחת הקוסם 2003 כוכבי יעד

שם	ייעוד HD	קבוצת כוכבים	סוג ספקטרלי	מרחק	התאריך נשלח	תאריך הגעה	כוכבי לכת?
	היפ 4872	קסיופיאה	K5V	32.8	6 ביולי 2003	אפריל 2036
גל 208	HD 245409	אוריון	K7	37.1	6 ביולי 2003	אוגוסט 2040
55 סמ"ק	HD 75732	סרטן	G8V	40.3	6 ביולי 2003	מאי 2044	5 כוכבי לכת, שאחד מהם הוא ענק דלק ב- HZ.
	HD 10307	אנדרומדה	G1.5V	41.5	6 ביולי 2003	ספטמבר 2044
47 UMa	HD 95128	אורסה רב סרן	G1V	45.9	6 ביולי 2003	מאי 2049

מקורות: מקורות לכוכבי יעד משנת 2003: זייצב, אלכסנדר (2004), "ההעברה והחיפוש אחר איתותים נבונים ביקום", טבלה 3. נתונים פלנטריים הם מאת הבל מנדז, אוצר קטלוג Exoplanets Habitable.

עמוד 1. מספרים

זה מגדיר את המספרים המשמשים בהודעה. זה מציג את המספרים 0 עד 20, קורא לרוחב והשמטה של כמה מהם. כל מספר ניתן בשלוש צורות: כקבוצה של נקודות, כמספר בינארי וכסמל בפורמט base-10. הסמל פירושו "שווה." אז הקו מתורגם ל -2 = 2 = 2.

להלן מספרים ראשוניים 2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29, 31, 37, 41, 43, 47, 53, 59, 61, 67, 71, 73, 79, 83, ו- 89.

המספר בתחתית הוא הפריים הגדול ביותר הידוע בשנת 1999: 2 ^{3, 021, 377} - 1. זה נותן רמז ליכולות החישוביות שלנו.

עמוד 2. פעולות

דף זה מגדיר את הסמלים לתוספת, חיסור, כפל וחילוק. הסימון התקופתי ... מוצג באמצעות שברים. הסמל ל"לא מוגדר "מוגדר כסמל המחולק באפס. המספרים השליליים מוצגים על ידי חיסור 1 מ 0. הסמל אומר "…"

1 + 1 = 2 1 + 2 = 3 3 + 2 = 5 4 + 3 = 7 1 + 0 = 1	1-1 = 0 1-2 = -1 3-2 = 1 4-3 = 1 1-0 = 1	1 * 1 = 1 1 * 2 = 2 3 * 2 = 6 4 * 3 = 12 1 * 0 = 0
1/1 = 1 1/2 = 0.5 3/2 = 1.5 1/0 = לא נקבע 0/1 = 0 0-1 = -1	1/3 = 0.3333 ... 4/3 = 1.3333 ... 1/9 = 0.1111 ... 2/3 = 0.6666 ... 1/11 = 0.0909 ...

עמוד 3. המציגים

דף זה מדגים אקספונסנטים, החשובים למספרים הגדולים שיגיעו בדפים מאוחרים יותר. הוא משתמש בסימון "a ^b " במקום "a ^ b" או "a ** b" כדי להימנע מכיסוי העדיפות המתמטית של פעולות.

1 ¹ = 1 1 ² = 1 1 ³ = 1	2 ¹ = 2 2 ² = 4 2 ³ = 8	3 ¹ = 3 3 ² = 9 3 ³ = 27	4 ² = 16 5 ³ = 125
10 ¹ = 10 10 ³ = 1000		10 ² = 100 10 ^-2 = 0.01
1.23 * 10 ² = 123 45 * 10 ^-2 = 0.45		8 ^1/3 = 2 4 ^1/2 = 2
2 ^1/2 = 1.4142356 ...

עמוד 4. משתנים

דף זה מדבר על משוואות, התכתבויות וחקירות. השורה הראשונה היא X X + 2 = 3 X = 1. אפשר לקרוא את זה "מה זה X? X + 2 = 3. X = 1. " הוא משתנה. בחלק השמאלי התחתון של הדף גרף עם התוויות לצירי X ו- Y.

? א ? א ? א ? א ? א ? א ? א	a + 2 = 3 a + 4 = 10 א - 5 = 15 a ÷ 2 = 5 a + b = c a * b = c a ² = b	a = 1 a = 6 a = 20 a = 10 a = c - b a = c ÷ b a = b ^0.5
? א	b = a ³

עמוד 5. גיאומטריה

הגאומטריה חשובה לדיון על אורך ונפח. Pi מוצג על ידי הצגת מעגל ורדיוס שלו. ההיקף נבדל מהנפח. שבע הספרות הראשונות של pi ניתנות, ואחריהן "..." ו -15 הספרות האחרונות הידועות בשנת 1999.

pi = 3.1415927 ... 465698614212904

זהו רמז נוסף לנושא החישוב שלנו (אם כי ניתן לחשב את הספרה התשיעית של ה- pi עם הנוסחה של ביילי-בורווין-פלאוף.) ניתן להשתמש בה גם כדי לבדוק את סמלי המספרים המוגדרים בעמוד 1.

מתחת לזה מוצג משפט פיתגורס.

c ² = a ² + b ²
cxc = axa + bxb

זה מחזק את רעיון המוצאים.

עמוד 6. אלמנטים

דף זה מציג את האלמנטים. אטום המימן מוצג עם פרוטון ואלקטרון, יחד עם המונים והמטענים שלהם בהתאמה. המסה של הפרוטון ניתנת ביחס לאלקטרונים.

פרוטון המוני = 1836 x אלקטרונים המוניים

עשרה יסודות סופרים בדף זה על ידי הצגת מספר הפרוטונים והנויטרונים בגרעינים שלהם, תוך שימוש בסמל לאיחוד.

H = 1p U 0n	Al = 13p U 14n
הוא = 2p U 2n	Si = 14p U 14n
C = 6p U 6n	Fe = 26p U 30n
N = 7p U 7n	Na = 11p U 12n
O = 8p U 8n	Cl = 17p U 18n

עמוד 7. מסה

דף זה דן במסה. המוני הפרוטון, הנויטרון והאלקטרון ניתנים בקילוגרמים, ומסירים את הנקודה העשרונית כדי לאפשר הצגת מספרים נוספים. אטום הפחמן -12 משמש להצגת המספר של אבוגדרו, 6.0221367x10 ²³ אטומים לשומה. חמישה אלמנטים נוספים מוצגים לשימוש מאוחר יותר בדיון בטמפרטורה ובהרכב כדור הארץ.

S = 16p U 16n	Ag = 47p U 60n
Zn = 30p U 35n	Au = 79p U 117n
Ar = 18p U 22n	U = 92p U 116n
E112 = 112p U 165n

אלמנט 112 ניתן לרמוז עד כמה הגיעה האנושות בפיזיקה גרעינית. (החל משנת 1999 טרם נמצא רכיב 113. רכיב 114 הוכרז אך טרם אושר.)

מסה C = 6 x פרוטון מסה + 6 x נויטרון המוני + אנרגיה

12 ק"ג = 6022137x10 ¹⁹ x פחמן המוני
פרוטון המוני = 16726237 x 10-34 ק"ג
נויטרון המוני = 16739286 x 10-34 ק"ג
אלקטרונים המוניים = 91093897 x 10 ^-38 ק"ג

עמוד 8. אטום המימן

דף זה נותן את ספקטרום המימן המאפשר הכנסת סמלים לתדר, אורך גל, זמן ואנרגיה. בתחתית מהירות האור ניתנת תוך שימוש בקשר שבין תדרו ואורך הגל שלו.

l = 1.87310 x ^10-6 מ '
f = 1.59881 x 10 ¹⁴ הרץ

l = 6.56285 x 10-7 מ '
f = 4.56802 x 10 ¹⁴ הרץ

l = 1.21567 x 10-7 מ '
f = 2.46607 x 10 ¹⁵ הרץ

שני = הרץ ^-1 = 1 / הרץ
פוטון מהירות = תדר * אורך גל = 299792458 מטר / שניות

עמוד 9. יחידות מדידה

דף זה מגדיר יחידות מדידה. הפריטים האחרונים הם ערכי h (קבוע של פלאנק) ו- G (קבוע הכבידה).

כוח = M x L ÷ T ²	ניוטון 1 = 1 ק"ג xm ÷ ש ²
אנרגיה = M x L ² ÷ T ²	ג'ול 1 = 1 ק"ג x ² ÷ ש ²
לחץ = M ÷ L ÷ T ²	פסקל 1 = 1 ק"ג ÷ מ ÷ ש ²
הספק = M x L ² ÷ T ³	1 ואט = 1 ק"ג xm ² ÷ ש ' ³
מהירות = L ÷ T = m ÷ s תאוצה = מהירות ÷ T = L ÷ T ² = m ÷ s ²
h = 6.6260755 x 10-34 J s G = 6.67259x10 ^-11 מ ' ³ ק"ג ^-1 ש ^-2

עמוד 10. טמפרטורות

הטמפרטורות הרותחות וההיתוך של כמה אלמנטים ניתנות בקלווינס. הקו שמתחת לערכים אלה מציין כי טמפרטורות אלה קיימות בלחץ של 101300 פסקלים. בתחתית גרף המציג את נקודות הקפאה והרתיחה של מים.

ח	14.025 ק	20.268 ק
ג	4100 ק	4470 ק
ס	388.36 ק	717.75 ק
זן	692.73 ק	1180 ק
אג	1234 ק	2436 ק
Au	1337.58 ק	3130 ק

לחץ = 101300 פסקלים

HHO 273K 373K

עמוד 11. מערכת השמש

כל כדור הארץ במערכת השמש שלנו מזוהה. ההמונים והרדיוסים של צדק והשמש ניתנים כדי לעזור למקבלים לאשר את מערכת השמש שלנו כמקור ההודעה. הטמפרטורה של השמש ניתנת גם. סביר להניח כי המקלט יוכל למדוד חלק מערכים אלה באופן עצמאי, כך שהוא מסייע בבחינה כפולה של ההבנה.

מס צדק = 1.901 x 10 ²⁷ ק"ג

רדיוס יופיטר = 7.137 x 10 ⁷ מ '

שמש המונית = 1.991 x 10 ³⁰ ק"ג

רדיוס שמש = 6.9595 x 10 ⁸ מ '

שמש טמפרטורה = 5763 K

עמוד 12. כדור הארץ והירח (חלק 1)

דף זה מציג את המסה והרדיוס של כדור הארץ והירח ואת המרחק ביניהם. הקו האחרון נותן את המרחק בין כדור הארץ לשמש. זה יעזור עוד יותר בזיהוי מערכת השמש שלנו.

מרחק כדור הארץ-ירח = 3844 x 10 ⁵ מ '
ירח המוני = 7.35 x 10 ²² ק"ג
רדיוס מון = 1.74 x 10 ⁶ מ '
אדמת המונים = 5.977 x 10 ²⁴ ק"ג
רדיוס כדור הארץ = 6.378 x 10 ⁶ מ '
מרחק כדור הארץ-שמש = 1.4957 x 10 ¹¹ מ '

עמוד 13. כדור הארץ והירח (חלק 2)

דף זה מציג את אורך היום והשנה של כדור הארץ ואת משך מסלול הירח סביב כדור הארץ. זה גם נותן את גילאי כדור הארץ והשמש.

זמן = 2360591 שניות [מסלול ירח]

זמן = 31556926 שניות [שנת כדור הארץ]

זמן = שנה

זמן = 86163 שניות [יום כדור הארץ]

גיל כדור הארץ = 4550000000 שנים

שמש גילאים = 4550000000 שנים

עמוד 14. קרום כדור הארץ, מים, אטמוספרה וכוח הכבידה לפני השטח

דף זה מזהה את היסודות באטמוספירה, בקרום ובאוקיינוסים של כדור הארץ. הוא מציין גם את כוח הכבידה שלו ואת הגבהים הגבוהים והנמוכים ביותר (הר אוורסט ותעלת מריאנה, בהתאמה, אם כי אלה אינם נקראים בהודעה.)

קרום	אווירה	אוקיינוס
SiOO AlAlOOO FeFeOOO FeO	נ.נ. OO Ar מנהל עסקים	HHO נא Cl

ראש הארץ = 8848 מ '

קרקעית האוקיאנוס = 11000 מ '

תאוצה = 9.7978 מ '/ ש' ²

עמוד 15. מראה חיצוני אנושי

דף זה נותן ייצוג סכמטי של גבר ואישה עם ערך ממוצע של גובהם במטרים. הוא מותאם מהלוחות המצורפים לחלוץ פיוניר 10 ו -11.

הקו המנוקד משמאל הוא מסלול בליסטי שנועד להבהיר לאיזה כיוון הוא למטה בשדה כבידה.

גובה 1.8 מ '

עמוד 16. מידע אחר על בני אדם

דף זה מציג את טווחי התדרים בהם בני האדם שומעים ורואים. זה גם נותן את תוחלת החיים שלנו, המשקל וטמפרטורת הגוף שלנו. הגרף בתחתית נותן את מגוון הצבעים הניתנים לראייה האנושית. זה גם מצביע על כך שיש לנו ראיית צבע טריכומטית (לדוגמא, לרשתית שלנו יש קולטנים לאורכי גל שאנו רואים כחול, ירוק ואדום).

אנשים אדמה = זכר U נקבה = 6000000000

גיל נקבה = גיל נקבה = 70 שנה

זכר המוני = נקבה המונית = 80 ק"ג

טמפרטורה זכר = נקבה טמפרטורה = 311 K

אודישן: 20 הרץ עד 20, 000 הרץ

חזותי: 295 535 565 x 10 ^-9 מ '

עמוד 17. DNA

עמוד זה מייצג את נוקליאוטידים ב- DNA. איגרות חוב כפולות מושמטות. זה מגלה שאנחנו צורות חיים מבוססות פחמן.

תימין	אדנין
ציטוזין	גואנין

עמוד 18. תאים

בדף זה נראה תא אנושי עם ה- DNA בגרעין שלו. זה נותן מידע על גודל התא והרכבו, ומספר התאים באדם.

6XC U 12xH U 6xO
2xO
CU 2xO

גודל תא = 10 ^-5 מ '
זכר תאים = נקבה בתא = 10 ¹³ תאים

עמוד 19. מפת כדור הארץ, המחצית השמאלית

עמוד זה הוא החלק השמאלי של מפה המייצגת את אוקיינוסים ויבשות כדור הארץ.

הקרנת Fuller נבחרה כדרך לא למרכז את המפה על מקום ספציפי כלשהו. סמלים המוגדרים בעמוד 14 משמשים ליבשות ואוקיינוסים.

עמוד 20. מפת כדור הארץ, המחצית הימנית

עמוד זה הוא החלק הימני של מפה המייצגת את אוקיינוסים ויבשות כדור הארץ.

עמוד 21. המנגנון ששימש להעברת ההודעה

דף זה מציג מידע על משדר הרדיו המשמש לשליחת ההודעה וההודעה עצמה. גודל ההודעה הוא 127x127 פיקסלים על 23 עמודים. 43, 000 איש תרמו לחומר ההודעות שהגיע אחרי הפריימר.

תדר = 5010240000 הרץ
אורך גל = 0.059836 מ '
127 x 127 על 23
43000 איש
הספק = 150000 וואט
70 מטר

בצד שמאל למעלה של הדף מופיע סמל ה"מטרה "( ). פירושו של סמל זה הוא "מקבל האות" או "אתה." סמל זה משמש בעמוד 23 כדרך להפנות שאלות למקבלים.

עמוד 22. קוסמולוגיה

דף זה נותן כמה אלמנטים של קוסמולוגיה: התרחבות היקום, צפיפות היקום, הקבוע הקוסמולוגי, קבוע האבל וטמפרטורת היקום.

H ² = 8/3 x π x G x צפיפות היקום + קבוע קוסמולוגי / 3

צפיפות היקום = 2.76 x ^10-27 [ק"ג * מ ^-3 ]

קבוע קוסמולוגי = 1.08 x 10 ^-35 ש ^-2

קבוע האבל = 1/4000000000 שנה ^-1

טמפרטורת היקום = 2.736 קלווין

זוהי גם אינדיקציה לרמה הטכנולוגית שלנו ודרך נוספת לבדוק שוב את ההודעה.

עמוד 23. שאלות למקבלים

מטרת עמוד זה לבקש תשובה. זה שואל שאלות של הנמענים המשתמשים בסמלים שהוקמו בעמודים הקודמים. הסמל הגדול במרכז הוא זה של "משתנה". כאן זה המקבילה לסימן שאלה. לדוגמה, ניתן לקרוא בשורה הראשונה כ"מה המסה שלך בקילוגרמים? "

סמל היעד (מוגדר בפינה השמאלית העליונה של עמוד 21) פירושו "המקבל" או "אתה."

? קילוגרמים
? מטר
? שניות

? כדור הארץ אתה (למשל "ספר לנו על הכוכב שלך")

? אתה מתמטי (למשל "ספר לנו על המתמטיקה שלך")
? פיזיקה אתה
? ביולוגיה אותך

? אתה (למשל "שאלות על הפלנטה שלך")
? המוני אותך
? רדיוס אותך
? האיצו אתכם

? מהירות
? האצה

? אנרגיה
? כוח
? לחץ
? כוח

? תנחת אותך
? אווירה אתה
? שים אותך

? זכר
? נקבה
? אנשים אתה
? גיל אתה

? קוסמולוגיה (למשל "ספר לנו על הקוסמולוגיה שלך")

? פוטון מהיר

? ח
? ז