Se un giorno un alieno ci parlasse...

Vi siete mai chiesti che cosa mai potremmo dirci, in che modo potremmo comunicare con intelligenze aliene che un giorno si dovessero mettere in contatto con noi? Certamente (dal punto di vista probabilistico...) non parleremmo, nel senso che non emetteremmo suoni con la bocca. E di questo è facile convincersene: quante probabilità esistono che qualche forma di vista aliena, abbia essa pure una metabologia basata sul carbonio, che viva in un pianeta simile al nostro dal punto di vista chimico-fisico, che abbia sviluppato una bocca con un'articolazione mascellare simile alla nostra, data da un adattamento evolutivo a partire da una coppia di branchie (mentre, ad esempio, nel caso degli insetti, la bocca si forma a partire dalla modifica di arti deambulatori...)? Meno che mai comunicheremmo in cinese (lingua più diffusa sulla terra) o in inglese (lingua "aliena" più diffusa nei film di fantascienza). Escluderei, a malincuore, lo ammetto, anche il latino, nonostante il fascino che mi ispirerebbe un alieno che scenda dalla sua navicella pronunciando distintamente il suo "Ave terricolae!" Ed escluderei persino la "navicella" in sé, dato che sarebbe assurdamente impreciso e costoso comunicare di persona, potendo solcare le infinità dello spazio con impulsi di svariata natura.

Il problema tuttavia, più che il mezzo, riguarda il contenuto: quali sarebbero i segnali minimi a partire dai quali potremmo sapere che, dall'altra parte, c'è qualcuno che ci ascolta e in qualche modo ci parla?

Il presente articolo cercherà di illustrare come molti assunti, relativi a queste comunicazioni, diano per scontate troppe informazioni e come occorra ripartire da un prima; da un po' meno...

 

Dire Qualcosa

Pare abbastanza chiaro che una comunicazione debba avere come condizione minima il fatto di consistere di sequenze di segnali inequivocabilmente diversi da pure sequenze casuali. Da tutte le parti dell'universo riceviamo continuamente segnali di varia natura: fotoni, lampi gamma, radiazione a microonde, raggi X; persino onde gravitazionali che solo recentemente siamo stati in grado di rilevare... Ma tutte queste fonti di segnale, e quindi di informazione, hanno una spiegazione "naturale" in termini di corpi o fenomeni celesti che possono essere classificati come:

  1. in pieno accordo con le previsioni teoriche (ad esempio: il Sole ci invia luce con una intensità pari a 1.370 \frac{W}{m^2} (Watt al metro quadrato). E questo può serenamente essere considerato un segnale di tipo naturale e "meccanico", privo di un messaggio informativo cosciente.
  2. in parziale disaccordo con le teorie, oppure non completamente risolti dalle teorie attuali ma comunque riconducibile a fenomeni fisici noti (ad esempio: ci aspetteremmo che una stella irradiasse più o meno energia di quella che percepiamo, ma l'emissione che riceviamo è comunque riconducibile a una stella e alle sue dinamiche interne);
  3. inspiegabile alla luce di teorie accettate ma dotata di regolarità tali da far comunque supporre un'origine "naturale".

 

Riguardo l'ultimo punto, trovo brillante per la sua semplicità il seguente ragionamento sui segnali pulsanti a pulsazioni regolari presenti nell'universo:

  • i segnali dotati di "pulsazioni" cioè variazioni periodiche di intensità/frequenza nel corso del tempo, sono da associare a rotazione di "corpi". Quantomeno questo è l'unico meccanismo noto e stabile che possa garantire una regolarità di emissione oltre a una correlazione di tipo causale che spieghi l'emissione. In particolare il rapporto di causalità è realizzato dall'attrazione gravitazionale.
  • la velocità tangenziale di uno di questi oggetti è data da v=\omega r dove v è la velocità di un punto che si trovi sulla "superficie" dell'oggetto, \omega è la velocità angolare e r è il raggio dell'oggetto.
  • dal momento che, grazie alla relatività, sappiamo come la velocità della luce non sia "raggiungibile", deve valere c>v=\omega r e cioè r<\frac{c}{\omega}
  • quest'ultima relazione pone un limite fra la frequenza del segnale ricevuto, necessariamente esprimibile come multiplo di rotazioni del corpo, e il raggio massimo che può avere l'oggetto.
  • A titolo di esempio: un oggetto che emetta una pulsazione ogni millisecondo non può avere un raggio maggiore di 300 milioni di chilometri, dato da r<\frac{c}{\omega}=\frac{300.000 [\frac{Km}{sec}]}{\frac{1}{1000}[\frac{1}{sec}]}=300.000.000 [Km] Il che non è poco, dato che parliamo del doppio del raggio dell'orbita terrestre; tuttavia è un limite superiore che confina l'oggetto nella classe "stellare" e non galattica (dato che le stelle supergiganti di raggio massimo scoperte superano di 1000 volte il raggio solare, che è di circa 700.000 chilometri, e quindi parliamo di stelle che superano i 700 milioni di chilometri di raggio).
  • Si tratta chiaramente di un limite superiore teorico invalicabile, non dell'effettiva dimensione degli oggetti, che non raggiungono mai, nei loro strati superficiali, simili velocità. Questa limitazione ha comunque l'effetto di escludere galassie o altri corpi più estesi delle stelle come fonti possibili dei segnali.

 

Tornando alla nostra ipotesi, che cosa ci serve quindi per rilevare una forma di emissione "non naturale", cioè prodotta come effetto di una qualunque forma di volontà e coscienza, al preciso scopo di comunicare qualcosa? L'unica cosa che ci permetta di riconoscere uno di questi segnali è un'irregolarità.

Ora, che cosa sia regolare o irregolare, entro certi limiti, è un punto di vista. Ogni successione finita di numeri può essere vista come ugualmente probabile, se osserviamo le cose semplicemente con ottica matematica e astratta (e purtroppo il calcolo delle probabilità non può che risiedere in questo ambito). Nel senso che una successione di 8 cifre composta solo dalla cifra 0, vale a dire 00000000, non è né più né meno probabile di una successione composta come 13548165, anche se la seconda ci sembra che possa essere più casuale.

Tuttavia esiste nell'universo un meccanismo estremamente efficiente di riduzione delle possibilità teoriche; questo meccanismo, al suo livello più generale, può essere identificato con le varie forme delle leggi di conservazione. E' questo meccanismo che rende estremamente più probabile che noi possiamo trovare una pallina ferma sul fondo di un avallamento piuttosto che ferma contro una parete verticale. A spostarla verso il basso è stata la gravità; a spostare statisticamente tutti i corpi verso i "minimi locali", a qualsiasi dominio appartengano, sono appunto le leggi di conservazione. Detto per inciso: a livello biologico, questo meccanismo assume qualche ordine di complessità in più e si chiama Evoluzionismo:

"sopravvive il più adatto"

è un'affermazione che può essere parafrasata come:

"la misura dell'adattamento di un organismo all'ambiente (chiamata in gergo tecnico fitness ambientale) ha una distribuzione che prevede uno o più massimi locali (ovviamente: multidimensionali). In questi massimi c'è la maggiore probabilità che la selezione naturale degli organismi aumenti la sopravvivenza e quindi la conservazione dell'ereditarietà genetica verso le generazioni successive."

Un po' più lunga, certo: ma si tratta di affermazioni grosso modo equivalenti.

Come possiamo quindi addentrarci nella corretta rilevazione (quando non semplice intuizione) di che cosa sia un segnale e di che cosa non lo sia? Di che cosa è un fenomeno naturale non conscio e di che cosa esprime volontà?

 

Il segnale insignificante: «Hello world»

E' possibile considerare un approccio piuttosto radicale verso questo tipo di interpretazione dei segnali. Immaginiamo di voler semplicemente comunicare che esistiamo, che sappiamo mandare un segnale e ci vogliamo solo assicurare che questo segnale sia rilevato e interpretato come qualcosa di non causale. (In modo del tutto parallelo, potremmo sfruttare il medesimo ragionamento per rilevare, al contrario, quali siano gli indizi di una comunicazione che ci veda come riceventi).

Va detto che, relativamente ai messaggi che stiamo cercando di ipotizzare, la componente mancante, quasi paradossalmente, sarebbe proprio l'informazione trasmessa mentre sarebbe preponderante, se si vuole utilizzare la terminologia di Jakobson, la funzione metalinguistica. Un messaggio formulato al solo scopo di essere identificato come messaggio potrebbe semplicemente essere:

10101100110011100011100011110000100001111000111000111001100110101

Quante possibilità ci sono che un segnale come questo abbia un'originale naturale? Quanto minori sono queste probabilità e tanto maggiore sarà la possibilità che il segnale stesso potrà essere interpretato, da chiunque lo riceva, come casuale. Ovviamente l'ipotesi sopra si presta a infinite variazioni sul tema. Persino una qualsiasi scala musicale, di una certa complessità, posto che ammetta una rappresentazione binaria, può essere considerata un segnale non casuale.

Si potrebbe generalizzare il concetto come:

un'irregolarità del segnale è tale se è una regolarità (identificabile) che eccepisce le leggi di conservazione (volontaria).

Si dà per supposto che la rappresentazione binaria espressa sopra lo sia, ma senza pretendere di averlo dimostrato.

 

Aggiungiamo un significato: che cosa possiamo veicolare?

Semmai il problema si complica quando riteniamo di poter inviare anche un'informazione; a questo livello intervengono infatti anche considerazioni relative a quali sono i concetti che possono essere conosciuti anche da altre forme di intelligenza, sparse qua e là nell'universo? E come possiamo comunicare queste informazioni?

Verrebbe da dire che ci sono una nutrita serie di informazioni che valgono in assoluto e che potrebbero quindi ben esemplificare il concetto esposto. Ad esempio, per segnalare a una ipotetica intelligenza aliena un concetto come: "Ehilà, guardate che siamo in grado di intenderci perché anche noi abbiamo scoperto queste verità fondamentali" si potrebbe essere tentati di snocciolarle, queste verità.

Tralasciando tutti i campi del sapere in qualche modo troppo connessi alla nostra località (come informazioni connesse alle specificità del nostro sistema solare o del nostro pianeta, per non prendere nemmeno in considerazione accidenti come la nostra biologia o l'insignificanza dei concetti connessi all'Umanità sensu lato), ciò che rimane sono soltanto tre tipi di informazioni:

  1. Costanti fisiche (velocità di propagazione della luce nel vuoto, costante di Gravitazione Universale, costante di Planck, ecc.)
  2. Costanti matematiche (\pi, e, ecc.)
  3. Sequenze numeriche da interpretare in rappresentazione bidimensionale (come il crittogramma di Drake) che possano veicolare informazioni.

 

Le prime riguardano il comportamento rilevato dell'universo, in modo indipendente rispetto allo specifico luogo in cui i le rilevazioni vengono effettuate (almeno così speriamo!); le informazioni del secondo tipo riguardano più specificamente il pensiero razionale in sé e sono indipendenti dalla possibilità di essere verificate con un'osservazione sperimentale. Ad esempio: il rapporto fra la circonferenza e il suo raggio è indipendente da qualsiasi rappresentazione fisica del concetto stesso.

Riguardo le informazioni del terzo tipo, è quantomeno dubbio che cosa davvero possa essere rappresentato e compreso attraverso questo tipo di messaggi.

Tuttavia... anche limitandosi alle costanti fisiche universali o alle costanti matematiche, per poter essere rappresentate e trasmesse (o, invertendo il verso della comunicazione, ricevute e interpretate), richiedono il superamento di due problemi di non facile soluzione:

  • la condivisione di un sistema di riferimento rispetto alle entità rilevabili;
  • la condivisione di una rappresentazione dell'informazione numerica.

 

Di questi due problemi tratterò nei prossimi articoli.