Mô phỏng thông điệp ngoài hành tinh

Sẽ thế nào nếu một ngày nọ người ngoài hành tinh liên lạc với chúng ta? Họ sẽ nhắn nhủ với chúng ta điều gì? Một dự án thể nghiệm mô phỏng tín hiệu từ sao Hỏa gửi đến Trái đất đã giúp các nhà khoa học hình dung phần nào viễn cảnh nếu ngày đó thực sự xảy đến.

Vào cuối tháng năm, ba đài quan sát thiên văn vô tuyến đã phát hiện ra một tín hiệu lạ xuất phát từ khu vực xung quanh sao Hỏa. Đường truyền bí ẩn dường như là một thông điệp do những sinh vật trên hành tinh khác gửi đến Trái đất.

Hóa ra sự thực không phải như vậy. Tín hiệu, mặc dù được phát ra từ không gian, nhưng có nguồn gốc từ Trái đất. Đó là tác phẩm của Daniela de Paulis, một nghệ sĩ lưu trú tại Viện Tìm kiếm Trí thông minh ngoài Trái đất (SETI) – một tổ chức phi lợi nhuận được thành lập năm 1985 với sứ mệnh tìm kiếm trí thông minh ngoài Trái đất cũng như khám phá nguồn gốc sự sống trong vũ trụ, và Đài quan sát Green Bank. 

Là một bước đột phá của SETI, dự án do de Paulis thực hiện mang tên “Dấu hiệu trong không gian” một thể nghiệm nghệ thuật khám phá những gì con người có thể nhận được – và nỗ lực giải mã – từ một thông điệp ngoài Trái đất. 

“Loại thể nghiệm này đáng lý nên được tiến hành từ sớm”, Franck Marchis, một nhà thiên văn học hành tinh tại Viện SETI ở California, người đã giúp điều phối sự kiện, chia sẻ với tờ New Scientist. “Chúng tôi đã tìm kiếm các tín hiệu ngoài Trái đất trong hơn 60 năm, nhưng chúng tôi chưa bao giờ thực sự nghĩ đến việc sẽ thế nào nếu mình là những người nhận và giải mã một tín hiệu như vậy”.

Một trong những nhà sáng lập ban đầu của SETI là Frank Drake, một nhà vật lý thiên văn người Mỹ, người đã đưa cuộc thảo luận về sự sống ngoài Trái đất trở thành một đề tài nghiên cứu quan trọng, và ông cũng là người đồng thiết kế các tấm bảng trên các tàu thăm dò Pioneer 10 và Pioneer 11, được NASA gửi vào vũ trụ vào năm 1972 và 1973. Trên các tấm bảng, họ đã để lại một thông điệp – dành cho người ngoài hành tinh – bao gồm hình ảnh cơ thể người khỏa thân và bản đồ hệ Mặt trời.

Năm 1974, Drake cũng đã soạn một thông điệp vô tuyến gửi đến tập hợp sao Messier 13 khi ông đang đương nhiệm vị trí Giám đốc Đài thiên văn Arecibo ở Puerto Rico. Thông điệp chỉ chứa 1.679 bit dữ liệu, bao gồm thông tin về các số cơ bản, hợp chất hóa học, DNA của con người và chính kính viễn vọng Arecibo, nhưng nó nhằm mục đích kiểm tra tính khả thi hơn là một nỗ lực thực sự để liên lạc với người ngoài hành tinh.

Giờ đây, De Paulis đã nối tiếp di sản của Frank Drake, nhưng theo một hướng khác: gửi thông điệp từ ngoài vũ trụ đến Trái đất. 

Thông điệp đan xen nghệ thuật và khoa học

Để tạo ra tín hiệu, de Paulis tiết lộ với CNN rằng cô đã làm việc với một nhóm các chuyên gia liên ngành bao gồm các nghệ sĩ, nhà thiên văn học, nhà nhân chủng học và các chuyên gia trong những lĩnh vực khác nhau.

“Chúng tôi gặp nhau hằng tháng, thảo luận với nhau về những thông điệp mà một nền văn minh xa xôi có thể gửi cho chúng ta,” cô giải thích. “Sau đó tôi giới hạn nhóm chuyên gia xuống còn năm người, rồi cuối cùng rút lại còn ba – bởi vì không nên có nhiều người biết về nội dung thông điệp sẽ được gửi”.

Theo de Paulis, đây không phải là một dự án tầm thường như mọi người nghĩ. “Cơ quan Hàng không và Vũ trụ Hoa Kỳ (NASA) và Cơ quan Vũ trụ châu Âu (ESA) luôn liên lạc hai chiều với tàu vũ trụ của họ, nhưng họ có thiết bị chuyên dụng của riêng mình. Chúng tôi phải thiết lập (đường truyền) hoàn toàn từ đầu. Điều này thực sự phức tạp và mất gần hai năm trời làm việc”.

Sau khi tham khảo ý kiến ​​của các nhà thơ, nhà khoa học, lập trình viên và triết gia, cô đã thử giả dạng người ngoài hành tinh viết ra bức thư. Nhưng rồi de Paulis nhanh chóng nhận ra sự oái oăm mà mình phải đương đầu trong dự án: Làm thế nào để có thể loại bỏ những tiền giả định, vốn văn hóa, kiến thức đã có bên trong bản thân để tạo ra một thông điệp có vẻ xa lạ nhất có thể? Cô không chỉ buộc mình phải suy nghĩ như người ngoài hành tinh mà còn phải loại bỏ những định kiến đã tồn tại trên Trái đất. Nhóm của cô ấy ngay lập tức loại bỏ phương án giao tiếp dựa trên ngôn ngữ, mặc dù cô ấy hiện không xác nhận hay phủ nhận liệu tin nhắn có chứa bất kỳ văn bản nào hay không. 

Họ phải vật lộn với các công thức toán học – mặc dù các nền văn minh đều sẽ tồn tại các khái niệm cơ bản chung, nhưng mỗi nền văn minh khác nhau có thể tư duy và thể hiện toán học theo cách khác nhau. Việc soạn thảo thông điệp và chọn định dạng phù hợp là một trở ngại lớn đối với de Paulis. 

Gạt đi bản thể của mình, de Paulis dụng công tưởng tượng người ngoài hành tinh sẽ có một đời sống như thế nào và họ muốn gửi gắm điều gì với thế giới bên ngoài. Trên thực tế, khi giải thích ý nghĩa của một tín hiệu ngoài Trái đất, mọi người thường cố gắng đoán trước nội dung của thông điệp. Câu trả lời thường là khoa học và toán học, vì những khái niệm này tồn tại ở mọi nơi trong vũ trụ. Nhưng khoa học và toán học sẽ không cho người nhận biết bất cứ điều gì về bản thân người gửi. “Nếu tất cả những gì tôi nhận được từ tín hiệu đó là người ngoài hành tinh biết làm phương trình bậc hai, thì hẳn tôi sẽ rất thất vọng”, Douglas Vakoch, Chủ tịch của tổ chức METI (gửi Thông điệp đến trí thông minh ngoài Trái đất), cho biết.

Franck Marchis, nhà thiên văn học hành tinh tại Viện SETI, đồng thời là điều phối viên giáo dục và tiếp cận cộng đồng của A Sign in Space nghĩ rằng người ngoài hành tinh sẽ gửi tin nhắn với nội dung hé lộ cho chúng ta biết họ là ai và mức độ phức tạp về văn hóa – khoa học – công nghệ mà họ đã đạt đến. Thậm chí, họ có thể cho người nhận cái nhìn thoáng qua về xã hội và sự tiến hóa của vùng đất nơi họ tồn tại.

Đây là lúc nghệ thuật xuất hiện. Nghệ thuật là công cụ để người sáng tạo bày tỏ bản thân và là nơi diễn ra cuộc đối thoại đa văn hóa với người thưởng thức nó. Có lẽ ý nghĩa thực sự của thông điệp của người ngoài hành tinh là lời gửi gắm ban đầu của người tạo ra thông điệp kết hợp với sự tiếp nhận ​​của một cộng đồng xa lạ khác về nó. Việc phân tích cú pháp một thông điệp như vậy không chỉ đòi hỏi kỹ năng kỹ thuật mà còn cả tính nghệ thuật, triết học linh hoạt. Như vậy, giao tiếp với người ngoài hành tinh là công việc đan xen giữa khoa học vừa là nghệ thuật.

Cuối cùng, với sự hỗ trợ của một nhà khoa học máy tính và một nhà thiên văn học, de Paulis đã sẵn sàng gửi thông điệp. Thông điệp được gửi đi vào ngày 24/5 từ ExoMars Trace Gas Orbiter, một tàu quỹ đạo được phóng vào năm 2016 hiện đang quay quanh sao Hỏa để nghiên cứu bầu khí quyển của nó. Đường truyền đi xuyên không gian trong 16 phút trước khi được ba đài quan sát bắt thành công: Kính viễn vọng Allen Telescope Array ở Bắc California, kính viễn vọng Green Bank ở Tây Virginia và trạm thiên văn vô tuyến Medicina gần Bologna, Ý.

Các chuyên gia cần đảm bảo rằng đường truyền có thể được nhận ở dạng chính xác bằng các kính viễn vọng khác nhau, đó là lý do tại sao thử nghiệm có sự tham gia của ba đài quan sát. Sự kiện này cũng đồng thời mô phỏng chính xác thực tế rằng vai trò của SETI không phải là giải mã thông điệp mà chỉ tiếp nhận nó. “Từ quan điểm của một nhà thiên văn vô tuyến, tôi không thực sự quan tâm tín hiệu đó chứa những thông tin gì – điều tôi quan tâm là mình vừa thu được một tín hiệu bất thường,” nhà thiên văn vô tuyến Wael Farah, người đã giúp nhận thông điệp tại Kính viễn vọng Allen Telescope Array, nói.

Theo ông, một trong những ý nghĩa quan trọng của dự án đó là phổ cập cho mọi người rằng việc nhận được tín hiệu của người ngoài hành tinh không đồng nghĩa với việc họ sẽ ngay lập hiểu được ý nghĩa của nó, mặc dù họ có thể nhận dạng được đây là tín hiệu từ một nền văn minh khác. Quá trình tìm tòi để giải mã thông điệp là một đoạn đường dài tốn nhiều công sức. “Nó có thể mất hàng tháng trời”, ông khẳng định.  

Hành trình giải mã

Kể từ đó, các nhà nghiên cứu cũng như những nhà giải mã nghiệp dư đã cùng lao vào giải mã thông điệp mà de Paulis gửi đi. Bước đầu tiên: tách nội dung của tin nhắn khỏi bức xạ điện từ mà kính viễn vọng thu được, từ đó thu được một tệp dữ liệu nhị phân. “Về cơ bản, đó là một chuỗi các số 1 và 0”, nhà thiên văn vô tuyến Wael Farah, tiết lộ với tờ Wired: “Nếu bạn không biết định dạng của tệp, bạn sẽ gần như bó tay”.

Một trong những người cố gắng giải mã tín hiệu là Neill Sanders, một thành viên của nhóm thiên văn học Go Stargazing tại Vương quốc Anh. “Quả thật rất thú vị”, ông nói với New Scientist. “Dự án này khơi gợi lên trong chúng tôi một chút cảm giác về những gì sẽ xảy ra nếu chúng tôi thực sự nhận được tín hiệu ngoài vũ trụ – từ việc thu tín hiệu đến xử lý dữ liệu”.

Tiếp theo, với dữ liệu trong tay, các nhà khoa học đang cố gắng tìm hiểu ý nghĩa của thông điệp. Có rất nhiều lý thuyết được nêu ra, họ đang giả định “các mối liên hệ có thể có [giữa thông điệp] với hóa học, cấu trúc DNA và các hệ thống số”. Bất kỳ ai cũng có thể cùng tìm và tham gia vào cuộc thảo luận diễn giải ở diễn đàn của dự án trên Discord.

Ivi Hasanaj, một kỹ sư phần mềm 32 tuổi ở Đức, là một trong những thành viên tích cực của diễn đàn. Bất cứ khi nào Hasanaj bắt đầu giải mã thông điệp của A Sign in Space trong ngày, anh ấy sẽ mở hình ảnh dữ liệu trên máy tính của mình và nhìn chằm chằm. Anh ấy cứ nhìn bất động như thế cho đến khi nảy ra một ý tưởng, và anh ấy viết mã để điều khiển hình ảnh.

Hasanaj không nghĩ rằng người ngoài hành tinh – hoặc những người tổ chức nên dự án A Sign in Space – là kiểu người thích gây khó dễ, xem việc khiến người nhận tin nhắn phải khổ sở là thú vui tiêu khiển. Thông điệp này được tạo ra là để bất kỳ nền văn minh nào cũng có thể hiểu. Hasanaj cho rằng trước tiên phải nắm được sự khác biệt giữa phá khóa và giải mã.

Phá khóa là quá trình hiểu một thông điệp được che giấu mà chỉ những ai có khóa hoặc bản xâm nhập để chuyển giải dữ liệu ra khỏi dạng mật mã hóa mới có thể hiểu được thông điệp đó. Kiểu phá mã này khó hơn nhiều so với giải mã: trở ngại lớn nhất là đoán phần khóa bị thiếu.

Mặt khác, với quá trình giải mã, người dùng không nên đưa thông tin mới vào tin nhắn. Giải mã là quá trình biến đổi dữ liệu thành các thông tin mà người nhận có thể hiểu được. Bất kỳ thao tác nào trên tệp thô, chẳng hạn như xoay hoặc phủ lên, phải xuất phát từ các hướng dẫn mà người nhận tìm ra được trong quá trình giải mã. Nếu không thì chẳng khác nào tự ý sắp xếp lại các chữ cái của một từ để có được một chữ cái mới không liên quan. 

Hasanaj không chắc về nội dung thực sự của thông điệp A Sign in Space, nhưng anh dự đoán rằng nó liên quan đến một hệ thống số đếm từ một đến năm. Anh ấy đã phát hiện ra điều này khi quan sát một mô hình định kỳ giữa các điểm ảnh (pixel) sáng nhất trong ảnh. Nhưng anh ấy chưa thể theo dõi các điểm sáng còn lại, vốn chiếm phần lớn tín hiệu. Có lẽ vẫn còn các loại thông tin khác ngoài toán học ẩn trong tin nhắn. Anh ấy nghĩ rằng mọi phần trong tin nhắn đều quan trọng, bởi người ngoài hành tinh có thể sẽ khiến mọi pixel đều hàm chứa thông tin giá trị. 

Cho đến nay, de Paulis vẫn giữ im lặng về nội dung của thông điệp. Cô ấy sẽ chỉ bắt đầu đưa ra gợi ý nếu mọi người đã “thực sự bế tắc”.

“Sẽ mất một thời gian [để giải mã], bởi vì nó đòi hỏi những người có chuyên môn khác nhau hợp tác với nhau, đó là mục tiêu thực sự của dự án”, cô chia sẻ. “Một thông điệp ngoài Trái đất là vấn đề thuộc về toàn thể nhân loại, vì vậy tất cả chúng ta đều có thể góp một phần sức lực vào việc giải mã nó”.

Đó cũng chính là mục tiêu mà Viện SETI mong muốn khi hỗ trợ de Paulis tiến hành dự án này.  “Thế giới đã thay đổi rất nhiều kể từ những năm 1980”, Franck Marchis bình luận. Giờ đây các phương tiện truyền thông xã hội lan truyền tin tức về hoạt động khám phá vũ trụ một cách nhanh chóng. “Công chúng được cập nhật thông tin liên tục”.

Marchis mong muốn nỗ lực giao tiếp với người ngoài Trái đất trở thành một vấn đề dân chủ hơn, không phải là tháp ngà của riêng giới hàn lâm. “Tôi muốn cung cấp dữ liệu ngay lập tức cho toàn bộ cộng đồng trên thế giới”, thay vì chỉ “đưa nó lên mạng lưới nội bộ của một số nhà khoa học”. Đó là điều đã thu hút ông với dự án A Sign in Space ngay từ đầu. “Tôi hy vọng rằng đây sẽ là cách tiếp cận mà chúng ta hướng đến trong tương lai”.□

Anh Thư tổng hợp

Nguồn: https://edition.cnn.com/2023/06/01/world/seti-alien-message-test-scn/index.html