Arecibo-Nachricht - Arecibo message
Die Arecibo-Nachricht ist eine interstellare Funknachricht mit grundlegenden Informationen über die Menschheit und die Erde, die 1974 an den Kugelsternhaufen M13 gesendet wurde . Sie war als Demonstration der menschlichen technologischen Errungenschaften gedacht und nicht als echter Versuch, mit Außerirdischen ins Gespräch zu kommen. Es wurde festgestellt, dass die geringe Auflösung des Bildes es für außerirdische Empfänger unmöglich macht, den meisten seiner Elemente die beabsichtigte Bedeutung zuzuordnen.
Die Nachricht wurde gesendet in den Raum ein einziges Mal über frequenzmodulierten Radiowellen bei einer Zeremonie den Umbau des markieren Arecibo - Radioteleskop in Puerto Rico am 16. November 1974. Die Nachricht an der aktuellen Position von M13 gerichtet war, etwa 25.000 Lichtjahre von Erde, weil M13 eine große und relativ nahe Ansammlung von Sternen war, die zum Zeitpunkt und am Ort der Zeremonie am Himmel verfügbar war. Bei korrekter Übersetzung in Grafiken, Zeichen und Leerzeichen bilden die 1.679 Datenbits, die in der Nachricht enthalten sind, das hier gezeigte Bild.
Beschreibung
Der Inhalt der Arecibo-Nachricht wurde von Frank Drake entworfen , damals an der Cornell University und Schöpfer der Drake-Gleichung , der die Nachricht mit Hilfe von Carl Sagan und anderen verfasste. Die Botschaft war eher als Demonstration menschlicher technologischer Errungenschaften gedacht als als ernsthafter Versuch, mit möglichen Außerirdischen ins Gespräch zu kommen. Da der Kugelsternhaufen M13, auf den die Nachricht gerichtet war, mehr als 25.000 Lichtjahre von der Erde entfernt ist, wird die Nachricht mit ungefähr Lichtgeschwindigkeit mindestens 25.000 Jahre brauchen, um dort anzukommen. Zu diesem Zeitpunkt wird sich der Kern von M13 aufgrund der Umlaufbahn des Sternhaufens um das galaktische Zentrum nicht mehr an genau derselben Stelle befinden. Trotzdem ist die Eigenbewegung von M13 klein, sodass die Nachricht immer noch in der Nähe der Mitte des Clusters ankommt.
Die Nachricht besteht aus sieben Teilen, die Folgendes kodieren (von oben nach unten im Bild):
- Die Zahlen eins (1) bis zehn (10) (weiß)
- Die Ordnungszahlen der Elemente Wasserstoff , Kohlenstoff , Stickstoff , Sauerstoff und Phosphor , aus denen Desoxyribonukleinsäure (DNA) besteht (violett)
- Die Formeln für die chemischen Verbindungen , aus denen die Nukleotide der DNA bestehen (grün)
- Die geschätzte Anzahl von DNA-Nukleotiden im menschlichen Genom und eine Grafik der Doppelhelix- Struktur der DNA (weiß bzw. blau)
- Die Dimension (Körpergröße) eines durchschnittlichen Mannes (blau/weiß), eine grafische Figur eines Menschen (rot) und die menschliche Bevölkerung der Erde (weiß)
- Eine Grafik des Sonnensystems , die anzeigt, von welchem der Planeten die Nachricht kommt (gelb)
- Eine Grafik des Arecibo-Radioteleskops und die Dimension (der physikalische Durchmesser) der Sendeantennenschüssel (lila, weiß und blau)
Die gesamte Nachricht bestand aus 1.679 Binärziffern , ca. 210 Bytes , die mit einer Frequenz von 2.380 MHz gesendet und durch Frequenzverschiebung um 10 Hz moduliert wurden, mit einer Leistung von 450 kW . Die "Einsen" und "Nullen" wurden durch Frequenzverschiebung mit einer Rate von 10 Bits pro Sekunde übertragen. Die Gesamtübertragung dauerte weniger als drei Minuten.
Die Zahl 1.679 wurde gewählt, weil es sich um eine Halbprimzahl (das Produkt zweier Primzahlen ) handelt, die rechtwinklig in 73 Zeilen mal 23 Spalten anzuordnen ist . Die alternative Anordnung , 23 Zeilen mal 73 Spalten, erzeugt einen unverständlichen Zeichensatz (wie alle anderen X/Y-Formate).
Zahlen
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ---------------------- 0 0 0 1 1 1 1 00 00 00 0 1 1 0 0 1 1 00 00 10 1 0 1 0 1 0 1 01 11 01 X X X X X X X X X X <-least-significant-digit marker
Die Zahlen von 1 bis 10 erscheinen im Binärformat und sind von oben nach unten zu lesen. Die untere Reihe enthält Markierungen, die die Spalte anzeigen, ab der der Binärcode für jede Zahl beginnen soll.
Selbst unter der Annahme, dass außerirdische Empfänger Binärdateien erkennen würden, ist die Kodierung der Zahlen aufgrund ihrer Schreibweise möglicherweise nicht sofort offensichtlich. Um die ersten sieben Ziffern zu lesen, ignorieren Sie die untere Zeile und lesen Sie sie von oben nach unten als drei Binärziffern, wobei die oberste Ziffer die höchste ist. Die Messwerte für 8, 9 und 10 sind etwas anders, da ihr Binärcode auf eine zusätzliche Spalte neben der ersten (rechts im Bild) verteilt wurde. Dies soll zeigen, dass Zahlen, die zu groß sind, um in eine einzelne Spalte zu passen, in mehrere zusammenhängende geschrieben werden können (ein Schema, das an anderer Stelle in der Nachricht verwendet wird). Die zusätzlichen Spalten werden nicht durch die niedrigstwertige Ziffer gekennzeichnet.
DNA-Elemente
H C N O P 1 6 7 8 15 ---------- 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 0 1 X X X X X
Die Zahlen 1, 6, 7, 8 und 15 erscheinen und bezeichnen die Ordnungszahlen von Wasserstoff (H), Kohlenstoff (C), Stickstoff (N), Sauerstoff (O) und Phosphor (P), den Elementen, aus denen DNA zusammengesetzt ist.
Nukleotide
Desoxyribose (C 5 H 7 O) |
Adenin (C 5 H 4 N 5 ) |
Thymin (C 5 H 5 N 2 O 2 ) |
Desoxyribose (C 5 H 7 O) |
||
Phosphat (PO 4 ) |
Phosphat (PO 4 ) |
||||
Desoxyribose (C 5 H 7 O) |
Cytosin
(C 4 H 4 N 3 O) |
Guanin
(C 5 H 4 N 5 O) |
Desoxyribose (C 5 H 7 O) |
||
Phosphat (PO 4 ) |
Phosphat (PO 4 ) |
||||
Die chemischen Gruppen, aus denen die Nukleotide polymerer DNA-Sequenzen aufgebaut sind – der Zucker Desoxyribose , Phosphat und die vier in der DNA verwendeten kanonischen Nukleobasen – werden dann als Sequenzen der fünf Elemente beschrieben, die in der vorhergehenden Zeile erscheinen. Jede Sequenz stellt die Molekülformel der Chemikalie dar, wie sie beim Einbau in die DNA vorliegt (im Gegensatz zur freien Form).
Die Verbindung oben links im Bild ist beispielsweise Desoxyribose (C 5 H 7 O in DNA, C 5 H 10 O 4 wenn frei), deren Formel wie folgt lautet:
11000 10000 11010 XXXXX ----- 75010
dh 7 Atome Wasserstoff, 5 Atome Kohlenstoff, 0 Atome Stickstoff, 1 Atom Sauerstoff und 0 Atome Phosphor.
Es wird in dieser Reihenfolge angezeigt, weil die DNA-Elemente im vorherigen Abschnitt (violettes Bild als Referenz) Wasserstoff (H), Kohlenstoff (C), Stickstoff (N), Sauerstoff (O) und Phosphor (P) in dieser Reihenfolge beschreiben als Gut.
Doppelhelix
11 11 11 11 11 01 11 11 01 11 01 11 10 11 11 01 X
11111111 11110111 11111011 01011110 (binary) [Using the double vertical columns above, read from top to bottom starting from the right column first, and then top to bottom from the left column.] = 4,294,441,822 (decimal)
Eine Grafik der ungefähren Form der Doppelhelix, in der doppelsträngige DNA-Polymere natürlich vorkommen; Der vertikale Balken in der Mitte ist eine binäre Darstellung der Anzahl von Nukleotid - Basenpaaren im menschlichen Genom . Der dargestellte Wert beträgt etwa 4,3 Milliarden, was bei der Übermittlung der Nachricht im Jahr 1974 der Fall war; Inzwischen ist bekannt, dass das menschliche Genom nur noch etwa 3,2 Milliarden Basenpaare enthält.
Menschheit
X011011 | 111111 | 110111 X0111 111011 | 111111 v 110000 1110 (binary) = 14 (decimal) 000011 111111 110111 111011 111111 110110 (binary) = 4,292,853,750 (decimal) |
Die Grafik in der Mitte ist eine einfache Darstellung eines Menschen. Das Element auf der linken Seite (im Bild) gibt die durchschnittliche Größe eines erwachsenen Mannes in den USA an : 1.764 m (5 ft 9.4 in). Dieser Wert wird durch eine horizontal geschriebene binäre Darstellung der Zahl 14 angezeigt, die mit der Wellenlänge der Nachricht (126 mm) multipliziert werden soll ; 14 × 126 = 1.764 Millimeter.
Das Element auf der rechten Seite des Bildes zeigt die Größe der globalen menschlichen Bevölkerung im Jahr 1974 an, ungefähr 4,3 Milliarden (was zufällig innerhalb von 0,1% der Anzahl der DNA-Basenpaare liegt, die früher in der Nachricht für die Größe des menschlichen Genoms vorgeschlagen wurden ). In diesem Fall wird die Zahl in den Daten eher horizontal als vertikal ausgerichtet. Die Markierung für die niedrigstwertige Stelle befindet sich oben links im Bild, wobei die Bits nach rechts und die höherwertigen Stellen darunter gehen.
Planeten
Erde Sonne Merkur Venus Mars Jupiter Saturn Uranus Neptun Pluto
Eine Grafik, die das Sonnensystem darstellt und die Sonne und neun Planeten in der Reihenfolge ihrer Entfernung von der Sonne zeigt: Merkur , Venus , Erde , Mars , Jupiter , Saturn , Uranus , Neptun und Pluto . (Pluto wird seitdem neu klassifiziert als Zwergplanet von der Internationalen Astronomischen Union , aber es war ein Planet zum Zeitpunkt der Nachricht betrachtet übertragen wurde.) Die Erde ist der dritte Planet von der Sonne ; seine Grafik wird nach oben verschoben, um ihn als den Planeten zu identifizieren, von dem das Signal gesendet wurde. Darüber hinaus wird die menschliche Figur direkt über der Erdgrafik angezeigt.
Neben der Positionsanzeige bietet die Grafik auch eine allgemeine, nicht maßstabsgetreue Größenreferenz jedes Planeten und der Sonne.
Fernrohr
untere mittlere zwei Reihen in Weiß als Referenz im Bild gezeigt: 100101 <--- 111110X --->
100101 111110 (binär) = 2.430 (dezimal)
Der letzte Teil ist eine Grafik, die das Arecibo-Radioteleskop darstellt und seinen Durchmesser mit einer binären Darstellung der Zahl 2.430 anzeigt ; Multiplizieren mit der Wellenlänge von 126 mm ergibt 306,18 m (1.004 ft 6 in). In diesem Fall ist die Zahl horizontal ausgerichtet, wobei sich die niedrigstwertige Ziffer im Bild unten rechts befindet.
Der Teil des Bildes, der einem Buchstaben "M" ähnelt, soll zeigen, dass die gekrümmte Linie ein konkav gekrümmter Spiegel ist .
Arecibo Antwort Hoax
Die "Arecibo-Antwort" ist ein Scherz von Leuten, die 2001 in einem Getreidefeld ( Kornkreis ) in der Nähe des Chilbolton-Radioteleskops in Hampshire, Großbritannien , einen Abdruck erstellt haben , der als Reaktion einer außerirdischen Zivilisation dargestellt wird. Der Kornkreis ist eine nahezu Nachbildung der Arecibo-Botschaft. Das Merkmal bildet das gleiche 23 × 73-Gitter, da diese Zahlen Primzahlen sind und die meisten chemischen Daten gleich bleiben, mit der Ausnahme, dass im Abschnitt über wichtige chemische Elemente der Schwerpunkt von Kohlenstoff auf Silizium geändert wird und das Diagramm der DNA wurde umgeschrieben. Unten wird das Piktogramm eines Menschen durch eine Figur mit einem großen, bauchigen Kopf ersetzt, und das Arecibo-Teleskop wird durch eine Nachbildung eines Kornkreises ersetzt, der ein Jahr zuvor auf demselben Feld aufgetaucht war.
In der Populärkultur
Im Film Cosmos von 2019 fangen drei Amateurastronomen versehentlich eine außerirdische Reaktion auf die Arecibo-Botschaft ab.
Siehe auch
- Aktives SETI
- METI (Messaging Extraterrestrial Intelligence) (Organisation)
- Liste der interstellaren Funknachrichten
- Kommunikation mit Extraterrestrial Intelligence (CETI)
- Pionierplakette
- Voyager Goldene Schallplatte
- Beeindruckend! Signal