Space Probe From Epsilon Bootes v1.0 by Duncan Lunan.pdf

(439 KB) Pobierz
 
At the moment of writing (May 1973) preparations are almost complete for an
attempt at communication with another intelligence. More accurately, it will be a
response to the apparent attempt of such intelligence to contact us; and paradoxically,
although it may have taken 13,000 years to convey the first information, from here on
the exchange of ideas should take only seconds.
The method of interstellar communication involved was first suggested by R. N.
Bracewell, Professor of Radio Astronomy at Stanford University.
1
 In 1960, when Dr.
Frank Drake was conducting "Project Ozma" at Green Bank, Professor Bracewell
analyzed the most efficient means of contacting other intelligences. If civilizations
possessing advanced technology are spread through the galaxy at 10­light­year
intervals, Ozma­style communication—radio waves on some obvious wavelength
such as the 21­centimeter "Hydrogen Line"—will soon put them in touch with us.
There are only a few likely stars to check within that radius. But precisely for that
reason, the chances of such intelligence being so close to us are not good. if high­
technology civilizations are on the average 100 light­years apart, the search would
involve 1,000 stars out of 10,000 and long waiting periods, eternity in some cases, for
such civilizations to appear at each.
And if the average separation is 1,000 light­years . . .
The most effective means of initiating contact, Bracewell suggested, would be to
send out unmanned messenger probes to the likely stars. Such a probe would orbit in
the destination system, "listening" for intelligent radio signals; the most effective test
of any it received would be to "echo" them back to the planet of origin. If an
intelligent response came from the planet, the probe would begin an information
exchange, leading eventually to direct radio contact between the two civilizations at a
high level of understanding. "Should we be surprised," wrote Bracewell, "if the
beginning of its message were a TV image of a constellation?"
But the punch line of Bracewell's paper, which thirteen years later still causes it to
be recalled whenever contact with another intelligence is discussed, came a few lines
earlier. If a probe were trying to contact us, "its signals would have the appearance of
echoes having delays of seconds or minutes, such as were reported thirty years ago by
Stormer and van der Pol and never explained."
Now, from 1967 to 1972 I was President of the Association in Scotland for
Technology and Research in Astronautics, of which I'm currently Vice­President.
ASTRA is the Scottish equivalent of the British Interplanetary Society, and while I
was President I conceived and chaired a series of discussions on interstellar travel and
communication under the heading "Man and the Stars." For the last part of the
project, I undertook research into suggested instances of contact, past and present—
and as it happened, I began with the story of the 1920's echoes.
It started in 1927, during research into round­the­world radio echoes (delay time
about 1/7 of a second). Taylor and Young in the United States reported hearing
echoes they couldn't explain, with delays of only hundredths of a second, coming
from 2,900 to 10,000 kilometers overhead. That distance range agrees roughly with
the dimensions of the inner Van Allen Belt, discovered by Explorer 1 in 1958, but in
1927 the effect was a mystery.
In December 1927, Professor Carl Stormer of Oslo, an expert on the aurora
borealis, chanced to meet a telegraphic engineer named Hals, to whom he mentioned
the Taylor­Young puzzle.
2
 Hals, however, had personal experience of a bigger
mystery: in April and October he himself had heard echoes, on experimental pulses
from the Philips station PCJJ at Eindhoven, three seconds after the original signal—
as if the pulses were coming back from the distance of the Moon. Hals believed that
the echoes were being reflected naturally from the Moon itself. However, the Moon is
a very poor reflector; when the US Army Signal Corps set out to bounce signals off
the Moon deliberately, after the war, they found the task far from easy.
Stormer had a theory about electron streams from the Sun. Believing that the
space around the Earth was completely electron­free (far too simple a model, as the
Van Allen discoveries showed) he surmised that the 3­second echoes might come
from curved surfaces formed by electron streams as they were "bent" by the Earth's
magnetic field, to impinge on the atmosphere and generate aurorae. He therefore
organized a series of Eindhoven­Oslo experiments, in which three dots (the Morse
letter "s") were transmitted at 5­second intervals. Echoes were heard in April 1928,
but the results weren't conclusive.
On September 25, new experiments began, with the pulses now 20 seconds apart.
Nothing happened until October 11, when Hals phoned Stormer to say that
Eindhoven had just come on the air, and he could hear 3­second echoes. Stormer
went at once to Hals' home (it took about ten minutes), and arrived to hear signals and
echoes ringing through the house. Moments later, however, the echo times began to
vary between 3 seconds and 15—and indeed regular 3­second echoes were never to
be heard again, after that 10­minute "introduction."
 
 
Figure 1 First van der Pol sequence, evening of October 11, 1928 (tentatively
identified as an incomplete map of Bootes).
This diagram can be interpreted as demanding an intelligent reply. By moving the
5th pulse (delayed 3 secs.) to a position where it is delayed by 13 secs. (marked X)
the constellation Boötes is completed.
This is the required answer and if transmitted back the probe should transmit
further information. Note the 8­second "barrier" dividing the diagram into 2 parts.
The position of a Boötes—"Arcturus"—can be interpreted as tentatively identifying
the map as compiled 13,000 years ago.
A tentative conclusion is that the probe arrived here from Epsilon Bobtis 13,000
years ago.
 
Caught by surprise, Stormer made only a rough record of the new phenomenon
(see later). But he sent a telegram to van der Pol at Eindhoven, and the experiment
was repeated that evening. Van der Pol increased the separation between pulses to 30
seconds, but the echoes he himself recorded still ranged from 3 to 15 seconds like
those of the afternoon.
3
 He went on sending at 30­second intervals, however, and
when echoes reappeared on October 24, they ranged from 3 seconds to 30. Similar
patterns were heard in February and April 1929, and a very long and complex series
was recorded by French experimenters in May 1929.
There were many odd things about the echoes. Three dots (two in the French
experiments) were being sent out over two seconds, and the "echo" was a dash of
exactly two seconds' duration—yet all experimenters remarked that the frequency of
the echo was always exactly that of the outgoing signal. Since 1970, US
experimenters under Professor Crawford at Stanford have detected a number of
apparently natural LDE (Long­Delayed Echoes), consistent with Professor
Crawford's theory of beam­plasma interactions in the upper atmosphere—but every
instance has showed time compression and frequency shift. (Nor have they ever
heard more than one echo at a time.)
4
 On the other hand, the 1920's echoes were
repeatedly described as "loud enough to hurt the ears"—up to 1/3 the intensity of the
original signal—which seems to rule out all natural reflection hypotheses, inside or
outside the atmosphere. Echoes of 30 seconds' delay were just as loud as those of 3
seconds' delay. And there was the way the echoes seemed to respond, after a slight
lag, to each change in the format of the Earth signals—including the extended runs of
the French transmissions. In the middle of one such run, the operator "forgot" to
,
 send
one signal, but echoes came anyway . . .
(The experimenters concluded from that instance that some echoes were longer
than 30 seconds. They were using identifying musical tones to prevent just that
possibility of confusion, but for some reason the tone of the echoes wasn't noted just
when it was needed—just as no one in the 1920's noticed that the intensity of the
echoes flatly contradicted, by the inverse square law, the natural reflection
hypotheses they were supposedly checking.)
It took a lot of digging to find all these details, however. (I've given only the
major references at the end here.) Last year I was researching possible contact
instances for a book on the ASTRA discussions ("Man and the Stars," now much
enlarged, Souvenir Press 1974), and after checking the Stormer/van der Pol
references given by Bracewell, I thought there was nothing significant in them. Not
realizing that they were announcing a change in the phenomenon, I took the varying
delay times to show that the "echoes" didn't all come from the same object. Then it
occurred to me, however, that if they did all come from the same object, assumed for
the sake of argument to be a space probe, then the variations in delay time must be
meaningful.
Van der Pol's evening sequence of October 11, 1928 goes 8 seconds, 11, 15, 8,
13, 3, 8, 8, 8, 12, 15, 13, 8, 8, which isn't the standard sequence of prime numbers
"supposed" to be used in contact between intelligences—but as Bracewell wrote in
1962, prime numbers "only prove that the designers of high­power transmitters can
also count . . . not appropriate to signals in the pre­contact phase." The echo pattern
seems random, in fact. But Bracewell thought that a space probe might send us a star
map, and since the stars are placed at random in the sky the delay times could be
graphical coordinates.
When the echoes are graphed with delay time on the y­axis (standard scientific
practice, used for most of the 1920's results), nothing interesting appears. With delay
time on the x­axis, and the two double echoes noted by van der Pol each shown on
the same line, we get the graph in Figure 1. When I first drew it, my reactions went,
"That looks more like an intelligent signal—in fact it looks familiar—I know what
that is!"
If Figure 1 is an intelligible diagram, it's divided into two parts of equal area by
the vertical "barrier" formed of 8­second dots. On the left there is only one dot, at
three seconds—a unique' echo, the only time •the three dots of the original signal
came back. (Still without time compression or frequency shift.) And on the right
(compare Figure 2) there is a figure with a strong resemblance to the constellation
BoOtes, the Herdsman. Of the brighter stars, only Epsilon (Izar) is missing; but if the
3­second dot is transplanted across the barrier, to the corresponding position on the
right, it fills the position of Izar and completes the constellation figure. Epsilon
Boötes
,
 is presumably the star the probe came from. If we had recognized the pattern
in 1928 and returned it (completed) to the probe, it would have known that it had
made contact with intelligence. In other words, the probe was trying to rule out
natural echoes from Earth. Perhaps the seven dots in the "barrier" were meant to tell
us that there should be seven dots on the right of it.
The stars shown are all of first, second, and third magnitude, except for Zeta
Boötes at bottom left. From the time of Hipparchus to the present day, however, the
apparent magnitude of Zeta has usually been given as three.
5
 There is very good
reason to think that the map really is an old one: Arcturus appears about seven
degrees from its present position, which is below and right of its apparent position in
Figure 1. (See also Figure 2). Arcturus has one of the largest known angular Proper
Motions, however: it moves 2.29 seconds of arc southeast each year. That's the
apparent diameter of the Full Moon in only 800 years. Arcturus also has a large radial
velocity toward the Earth, which confuses the issue; but if we take the motion to
average 2" per year over the period, the indicated seven­degree shift would put the
map's date at 12,600 years ago. That presumably was about when the probe arrived,
compiling its star maps prior to signaling home.
From a graph like this the date can be determined only roughly, but confirmation
that the period is about 13,000 years is apparently given by the sequence of October
24, 1928. Unfortunately less than half of the 48­echo sequence was published (Figure
2b); if, however, the rest of the sequence can be traced and the dots fall into the
expected star positions, the space probe hypothesis will be in a very healthy state.
The published part of the sequence, graphed as in Figure 3, seems to cover the
swath of sky from Vega to Corona Borealis. Once the distinctive "keystone" figure of
Hercules is recognized in the 13­to­21­second part of the graph, the rest of the
identification is fairly easy.
 
 
Figure 2 (a) The constellation Banes from Norton's Atlas; epoch 1950. t marks
the position of Arcturus (a Boötes) 13,000 years ago.
Figure 2 (b) A reproduction of the published part of the October 24, 1928
sequence from "Polar Aurora."
 

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin