Звездный код, или Антикрипто-2

(Май 2001)

Если главным критерием истинности считать красоту, то, возможно, обращенное к человечеству послание внеземного разума уже дешифровано.

dnews

Я не вижу логики в том, чтобы отвергать данные лишь по той причине, что они выглядят невероятными. (Фред Хойл)

Сам собою возник достойный повод продолжить тему «антикриптографии», то есть интересных аспектов гипотетически возможного общения между разными формами разумной жизни. Аспектов, подчеркнем, интересных не абстрактно, а с точки зрения вполне практичных и полезных в жизни приложений.

В предыдущем тексте об анти-крипто говорилось (и отчасти демонстрировалось), как международная программа SETI по поиску в космосе сигналов от внеземных цивилизаций, даже не решив своей главной задачи, порождает интересные побочные результаты и успехи в самых разных областях, от астрономии до компьютеров и беспроводной связи.

Но на самом деле, как выясняется, общая картина оказывается еще более интригующей и сулящей новые открытия не только в технологиях, но и в фундаментальных науках.

Практически все усилия SETI, как известно, направлены на выявление и анализ возможной ненатуральности в радиоастрономических данных из дальнего космоса. Однако часть исследователей занимается изучением радиосигналов, уже давно известных своей аномальностью и полученных, что называется, прямо под боком.

Речь идет об «эхо длительной задержки» или LDE (long delayed echoes) — феномене, неоднократно отмечавшемся с самого начала эры радио и по сию пору так и не получившем удовлетворительного объяснения в физике. Основная особенность LDE, также известного как «парадокс Штермера», — это различной длительности задержки радиосигналов, приходящих с запаздыванием на секунды, десятки секунд, а иногда даже минуты.

Самыми знаменитыми сериями LDE, наверное, являются 5 последовательностей, зарегистрированных 11 октября 1928 года в ходе экспериментов астрофизика Карла Штермера, инженера Йоргена Хальса и физика Балтасара Ван дер Поля:

  1. 15,9,4,8,13,8,12,10,9,5,8,7,6
  2. 12,14,14,12,8
  3. 12,5,8
  4. 12,8,5,14,14,15,12,7,5,5,13,8,8,8,13,9,10,7,14,6,9,5,9
  5. 8,11,15,8,13,3,8,8,8,12,15,13,8,8

В 1967 году эксперименты с LDE проводились в Стэнфордском университете. Феномен вновь удалось подтвердить, однако столь длинных серий, какие наблюдались в 20-30-х годах, зарегистрировать уже не удалось.

И вообще отмечено, что в любом новом диапазоне радиоволн, который лишь начинает использоваться, феномен проявляется четко и серийно, так же как и в 20-х годах, но впоследствии, по прошествии нескольких лет эхо как бы расплывается и серии исчезают.

Английский астроном Данкан Лунен обратил внимание на то, что сигналы радиоэха, наблюдавшиеся в 20-х годах, были совершенно «ненатуральными» с физической точки зрения: не было временного сжатия, не было доплеровского сдвига частот, а интенсивность сигналов в штермеровских сериях оставалась постоянной независимо от времени запаздывания.

Все эти вещи в совокупности практически невозможно объяснить в рамках предположений о естественности сигнала, потому что естественные радиоэхо с задержкой 3 секунды и 3 минуты в принципе не могут иметь одну и ту же интенсивность.

Именно Лунен и выдвинул гипотезу о том, что серии Штермера представляют собой сигналы, скажем, межзвездного зонда, а изменение времени запаздывания представляет собой закодированную попытку передачи нам какой-то информации от инопланетного разума.

Предложил Лунен и первую интерпретацию этих задержек, полагая, что в них зашифрованы звезда и созвездие цивилизации, приславшей зонд. У Лунена, в частности, получалось, что «дом отправителя» — эпсилон Волопаса. Со временем, впрочем, появилось и множество других интерпретаций, привязывающих сигналы к самым разным точкам небесной сферы — к дзете Льва, к тау Кита и так далее.

В целом же было продемонстрировано, что подобные умозаключения являются не только крайне произвольными и искусственными, но и подозрительно напоминают арифметические экзерсисы «пирамидологов-нумерологов», легко выводящих из параметров Великой пирамиды в Гизе и всю хронологию истории человечества, и основные константы мироздания.

Короче говоря, хотелось бы иметь «на выходе» такое решение, которое само, своим содержанием могло бы подтвердить верность дешифрования. В идеале это могло бы выглядеть как извлечение из инопланетного послания некой новой, доселе неведомой человеку информации…

Как этот фокус может выглядеть на практике, несколько лет назад реально продемонстрировал российский ученый Рашит Тагирович Файзуллин, доктор технических наук и профессор-математик Омского университета, предложивший свою собственную – и весьма неординарную – интерпретацию серий Штермера. Читать «Звездный код, или Антикрипто-2» далее

«Мне просто было интересно, как это устроено…»

(Март 2001)

Светлой памяти отца теории информации Клода Элвуда Шеннона

Shannon_1

24 февраля (2001) покинул наш мир Клод Шеннон, один из выдающихся умов XX столетия, «отец» теории информации и научной криптографии. Фундаментальные идеи и теории Шеннона появились на свет более полувека назад, однако и поныне они остаются не менее современными и важными, чем в годы своего зарождения.

Более того, можно говорить, что лишь нынешняя эпоха высокоскоростных цифровых коммуникаций позволяет в полной мере оценить гигантский вклад этого ученого, вследствие ряда личных качеств названного одним из соратников «самым неизвестным среди великих математиков». Читать ««Мне просто было интересно, как это устроено…»» далее

Бабочка Лоренца под звездой Вифлеема

(Апрель 2001)

Сколь тонка может быть грань между талантливой фальсификацией и чистейшей правдой

Ровно два года назад научный мир был буквально ошарашен удивительным открытием. Благодаря историческим изысканиям, предпринятым профессором комбинаторики Робертом Шипке, всеобщим достоянием стали гениальные труды малоизвестного прежде немецкого ученого Удо Ахенского, монаха-бенедиктинца, жившего и работавшего в период примерно с 1200 по 1270 годы.

Udo1

Как-то по случаю Роберту Шипке довелось посетить кафедральный собор г. Ахена (ФРГ), где в одной из витрин с примечательными древними экспонатами он увидел церковный манускрипт 13 века, приковавший внимание математика. Все дело было в иллюстрации, изображавшей вполне традиционный сюжет со Святым семейством, но где каноническая Вифлеемская звезда в небе имела, однако, совершенно необычный вид. Приглядевшись как следует, Шипке с изумлением обнаружил, что звезда явно имеет характерную форму фрактала Мандельброта, одного из популярнейших ныне символов эры компьютерных вычислений.

Mandelbrot

Отрытое в 1976 году исследователем IBM Бенуа Мандельбротом, это удивительное множество дробной размерности стало наиболее знаменитым фрактальным объектом, несущим в себе неисчерпаемое число самоподобных деталей. Поскольку для построения фрактала Мандельброта требуется гигантское количество итераций-пересчетов положения точек на комплексной плоскости, всегда было принято считать, что получить этот объект можно лишь с помощью быстродействующей вычислительной техники…

Древний же манускрипт наглядно свидетельствовал о совершенно ином. Роберт Шипке настоял, чтобы ему дали возможность изучить документ подробнее и установил имя переписчика, которым оказался некто Удо Ахенский. Дальнейшие поиски привели профессора в Баварию, в старинный монастырь бенедиктинского ордена под Мюнхеном. С помощью местных историков удалось добраться до архива монастыря, где и был найден толстенный фолиант Codex Udolphus, собственноручно написанный монахом Удо Ахенским. Читать «Бабочка Лоренца под звездой Вифлеема» далее

Наши люди в Калифорнии

(Декабрь 2012)

«Проникновенье наше по планете особенно заметно вдалеке»… Строки известной песни Высоцкого принято вспоминать по самым разным поводам. Нынешний повод – одновременно и возвышенно-космический, и страстно-эротический, и юмористически-бытовой. Как сама жизнь.

Frenkel-Tattoo

Мы и вселенная

В эпическом сериале Cosmos, чрезвычайно популярной в свое время научно-популярной ТВ-передаче Карла Сагана о космических исследованиях, многим запомнились такие вдохновенные слова: «Какая-то наша часть знает – это то, откуда мы пришли… Мы мечтаем о возвращении. И мы можем это сделать. Потому что космос также и внутри нас. Мы все сделаны из звездного материала. Мы – это способ для космоса познать себя»…

С подачи астронома Сагана цепляющий термин Star-stuff –  «Звездный материал» – впоследствии у кого только не мелькал. Как краткий и очень поэтичный способ напомнить человеку о его космическом происхождении.

Ныне же, однако, с подачи нашего соотечественника, физика и компьютерщика Дмитрия Крюкова, появилась новая идея примерно в том же ключе. Быть может, не столь поэтичная, но в каком-то смысле даже более сильная

То, чем стал человек в результате миллионов лет эволюции – это все же несколько больше, чем просто химические элементы, из которых сделаны все планеты, звезды и галактики. Появляются свидетельства, что структура нашего мозга, а также нетривиальные вещи, которые мы с помощью этого мозга создаем – структуры типа интернета, социальных сетей и так далее – по сути своей аналогичны той структуре, что лежит в основе самой вселенной…

D.Kriukov-brain-universe

Именно таковы, в частности, результаты исследования, недавно опубликованные научным журналом  Nature Scientific Reports в статье под названием «Сетевая космология» (Krioukov, D. et al. «Network Cosmology», Nature Scientific Reports, v.2, p.793, 2012,  http://arxiv.org/abs/1203.2109).

Подробности о сути этой любопытной работы, проделанной интернациональным коллективом из 6 ученых, будут изложены чуть далее, а здесь – рассказ об одном из главных ее соавторов.

Выпускник Санкт-Петербургского университета, физик-теоретик по базовому образованию и старший научный сотрудник Калифорнийского университета Сан-Диего по нынешнему роду занятий,  Дмитрий Крюков живет и работает в США уже почти 20 лет. Широкая известность в стране и мире, однако, пришла к нему лишь совсем недавно. Причем при обстоятельствах столь необычных, что они заслуживают отдельной истории. Читать «Наши люди в Калифорнии» далее

Тайны инков

guamanpoma

КНИГА — ЛУЧШИЙ ПОДАРОК

(Февраль 2004)

Абсолютно неизвестный в научных кругах итальянский инженер Николино Де Паскуале (Nicolino De Pasquale) разрешил, возможно, одну из давних загадок цивилизации инков – каким образом они производили сложные вычисления.

Когда испанские конкистадоры во главе с Франсиско Писарро обманом захватили в плен, а затем и задушили последнего императора инков Атахуальпу в 1533 году, инкская империя была государством, по размерам не знавшим себе равных на этой планете.

Еще более выдающейся особенностью этой цивилизации было то, что инки – чуть ли не единственная из великих культур эпохи бронзы, не создавшая письменности. По крайней мере, так было принято считать вплоть до недавнего времени, поскольку историки не располагали никакими письменными документами этой культуры.

Лишь сравнительно недавно исследователи обнаружили, что «кипу» – причудливое узелковое письмо, употреблявшееся инками для удержания в памяти больших сообщений и бухгалтерии – на самом деле содержит, возможно, внутри себя развитую скрытую письменность на основе семибитного двоичного кода.

Но вплоть до последнего времени никому так и не удавалось объяснить смысл поделенных на прямоугольники инкских табличек, известных как «юпана».

yupana

Разнообразные по размеру и форме, эти юпана нередко интерпретируются как «стилизованные модели крепости». Некоторые исследователи делали попытки рассматривать их как  счетную доску вроде абака, однако каким образом здесь выполнялись арифметические операции, оставалось совершенно неясным.

И вот совсем недавно в Италии инженер Де Паскуале, по жизни крайне далекий от тайн доколумбовых цивилизаций Америки, получил в качестве рожденственского подарка книгу о математических загадках. В качестве же одной из головоломок там предлагался непонятный рисунок из испанского манускрипта XVI века о нравах, обычаях и культуре инков – массив прямоугольных ячеек в пять рядов и четыре колонки.

В самой правой ячейке нижнего ряда изображен один кружок, в соседней ячейке 2 кружка, в третьей 3, а в последней ячейке ряда – 5 кружков. Понимающий кое-что в математике инженер быстро сообразил, что число кружков в ячейках – это первые элементы последовательности Фибоначчи – 1, 2, 3, 5, … – где каждое последующее число представляет собой сумму двух предыдущих.

Меньше часа понадобилось Паскуале на то, чтобы установить – матрица-головоломка действительно представляет собой своего рода счетную доску-абак, но вычисления здесь ведутся по основанию 40, а не так, как в привычной нам десятиричной системе. Читать «Тайны инков» далее

Игры, в которые играет Пенроуз

(Февраль 2002)

Работа в форме забавы под названием: «А потом прихожу я и говорю вот что…»

Roger-Penrose

Года два тому назад, когда газета «Нью-Йорк Таймс» брала у знаменитого британского ученого Роджера Пенроуза интервью в его рабочем кабинете в Оксфорде, журналистка не могла не обратить внимание на игрушки, тут и там рассованные по комнате. «Зачем это вам здесь?» — последовал вопрос. В ответ на него Пенроуз рассмеялся и обронил: «Наука и забава — вещи неразделимые»…

Довольно сложно пройти мимо того факта, что смысл этого диалога практически точно был воспроизведен тогда же, в 2000 году, и опять же в оксфордских декорациях, но только совсем другими людьми — профессором Дэвидом Дойчем и бравшим у него интервью Леонидом Левковичем-Маслюком.

Дойч сообщил, что работает почти исключительно дома. И тут же уточнил,что «работаю» — это не очень удачное слово для его занятий. Он скорее просто «делает то, что хочется». Решает задачи, смотрит телевизор, программирует, снимает анимационные фильмы, играет в компьютерные игры. Все эти занятия для него, собственно говоря, являются одним и тем же…

Когда слышишь такие признания, невольно всплывает слово «Лила». В индуистской философии этим термином обозначают разворачивающийся процесс познания Абсолютом самого себя. «Лила» с санскрита переводится как «забава» или «игра».

Наверное, не случайность, что эту «божественную игру» постижения себя и природы столь естественным образом осваивают наиболее яркие мыслители человечества. Один из них, безусловно, и «рыцарь науки» сэр Роджер Пенроуз — математик и физик, автор книг и преподаватель. Ученый, отмечающий в этом (2002) году свой 70-летний юбилей и считающийся одним из наиболее видных среди ныне живущих последователей Альберта Эйнштейна.

В 1960-е годы Пенроузом в совместных со Стивеном Хокингом работах были заложены основы современной теории «черных дыр». На рубеже 60-70-х им начата огромная, продолжающаяся и поныне работа по созданию «теории твисторов», в конечном счете призванная свести в единую стройную систему гравитацию и квантовую механику.

Penrose_tiling2

В 1970-е ученый сделал удивительное открытие совсем в иной области, подарив миру «мозаику Пенроуза» (как стала она в итоге называться), позволяющую с помощью пары плиток весьма простой формы мостить бесконечную плоскость никогда не повторяющимся узором.

В 80-90-е годы Пенроуз всерьез взялся за проблемы человеческого сознания и искусственного интеллекта, написав две весьма необычные книги — «Новый разум императора» и «Тени разума», — без преувеличения всколыхнувшие не только научное сообщество, но и широкую публику.

Однако все это, в конечном счете, проявления одной и той же забавы ученого под общим названием «А тут прихожу я и говорю…» Читать «Игры, в которые играет Пенроуз» далее

«4исла» со смыслом

(Впервые опубликовано – апрель 2007)

Малоизвестные факты и обстоятельства вокруг ТВ-сериала Numb3rs

Numb3rs

Видный российский математик Владимир Арнольд, по жизни прекрасно знакомый с современным положением науки как в нашей стране, так и за рубежом, в своих публичных выступлениях не раз отмечал, что нынешняя ситуация все больше напоминает ему картины из истории Римской империи.

Ибо, как известно, римлян, в отличие от тех же древних греков, собственно наука интересовала лишь в своих сугубо практических приложениях к двум главным дисциплинам – военному делу и архитектуре. А все остальные исследования, не имеющие отношения к военным победам империи и к ее прославлению в монументальном искусстве, не заслуживали у властей никакого внимания и, соответственно, материальной поддержки.

Роль архитектуры для имиджа нынешних ведущих в мире держав – это отдельная тема, которая здесь затрагиваться не будет. А вот крайне неблагополучная ситуация с финансированием научных исследований, далеких от разработки новых орудий убийства и устрашения, это действительно серьезная проблема для ученых и общества в очень многих государствах, начиная с самых богатых.

Дабы это не звучало голословно, имеет смысл привести конкретный пример из нынешних бюджетных сокращений, скажем, в Великобритании. Так, в феврале 2007 года британское правительство пересмотрело текущую программу государственного финансирования научных исследований, урезав их общий бюджет более чем на треть – со 196 млн фунтов стерлингов до 128 миллионов.

Среди наиболее пострадавших направлений оказались, в частности, такие: общие физические исследования (минус 29 млн), исследования окружающей среды (–9,7 млн), медицинские исследовния (–10,7 млн), физика частиц и астрономия (–3,1 млн).

Аналогичная, столь же унылая картина с госфинансированием науки характерна ныне и для США, как главной «империи» на политической карте современного мира, и для множества других стран.

Причем повсюду, что характерно, происходящее формируется как бы естественным образом, поскольку нынешние высшие круги политической элиты – это юристы, финансисты, бизнесмены, люди из силовых структур и разведки (что особо модно в последнее время), да еще раскрученные телевидением персонажи из индустрии развлечений (артисты, спортсмены, телеведущие). Кого в данных влиятельных кругах нет почти совсем – так это серьезных ученых.

Следствием же подобных раскладов становятся не только регулярные бюджетные сокращения научных исследований, но и то, что в обществе устойчиво наблюдается снижение уважения к науке, а профессия ученого становится все менее престижной. Причем, как замечено, специфическим индикатором данных процессов оказывается отношение публики конкретно к математике (что, впрочем, вполне объяснимо, если вспомнить известное изречение «в каждой дисциплине науки столько, сколько в ней математики»).

Руководители американской науки, давно привыкшие считать себя мировыми лидерами и потому особо болезненно реагирующие на перемены, воспринимают это, надо сказать, очень серьезно. Тем более, что международные исследования, сравнивающие математические достижения и уровень понимания науки на различных уровнях обучения, ныне регулярно показывают, что США существенно отстают от других индустриальных стран.

Среди главных тому причин называются негативное отношение к математике со стороны родителей, учеников и студентов, и даже со стороны преподавателей начальной школы, которые, возможно невольно, передают свою собственную антипатию подрастающему поколению.

В этих условиях одним из важнейших вызовов для науки становится отыскание эффективных средств для изменения восприятия математики в народе с одновременным формированием в корне иного ее образа – как повсеместно применяемого и очень важного для всех прочих дисциплин инструмента, ощутимо влияющего на множество самых разных сторон повседневной жизни.

А коль скоро главнейшим средством воздействия на сознание (и подсознание) публики на сегодняшний день является телевидение, то именно на него обращается главное внимание в попытках пропаганды науки вообще и математики в частности.

По этой причине вряд ли следует удивляться, что в 2006 году на ежегодном симпозиуме AAAS, очень влиятельной в США национальной Ассоциации содействия развитию науки, одна из главных сессий (собравшая битком набитую аудиторию) была целиком посвящена обсуждению «Numb3rs», нового криминального сериала компании CBS, – как примера чрезвычайно успешного ТВ-проекта, ощутимо изменяющего в глазах общественности восприятие математики и науки в целом. Читать ««4исла» со смыслом» далее