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무지 :새로운 팟 캐스트 인 Science를 이끄는 방법

과학은 적어도 과학자들에게는 학교에서 가르친 사실로 구축 된 거대한 구조가 아닙니다. 과학자들에게 관심이있는 것은 그들이 모르는 것, 알아야 할 것입니다. 그리고 그 많은 것들이 있습니다. 이 팟 캐스트에서 우리는 과학자들에게 그들이 모르는 것, 질문을 제기하는 방법, 한 질문이 다른 질문보다 더 중요한 이유, 그리고 질문에 대답하면 어떻게되는지 이야기 할 수있는 기회를 제공합니다. 힌트 :우리는 보통 더 많은 질문을받습니다.

우리의 첫 번째 에피소드에서, 외계 지능을위한 전 감독 인 천문학 자 질 타터 (Jill Tarter)는 세티의 역사, 영감을 준 아이디어와 기술, 그리고 천문학 자들이 누군가 또는 무언가가 있다는“게임 체인저”에 대해 배운 것들을 통해 우리를 데려갑니다.

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따라서 건조한 사실을 잊고 우리와 함께 질문, 퍼즐, 과학을 만드는 신비에 대해 들으십시오. 우리의 팟 캐스트에서, 무지는 실제로 행복입니다.

여기에서 전체 팟 캐스트를 들어보세요.

부분 성적표 :

당신은 어떻게 평생 당신에게 열정이었던 무언가 로서이 질문에 어떻게 왔습니까?

나는이 질문의 중요성에 너무 깊은 인상을 받았습니다.“우리는 혼자입니까?” 인간은 역사 전반에 걸쳐 그것을 묻고 있습니다. 그리고 나는 또한 올바른 기술 세트로 적절한시기에 올바른 장소에 있다는 것에 놀랐습니다.

이 지구상의 여러분과 사람들이 엔지니어링 된 것과 자연스러운 것에 대한 가정이 있습니다. 그 가정의 기대는 무엇입니까?

우리는 현재 이해하고있는 물리와 기술을 고수하고 있습니다. 그리고 우리는 다른 기술이있을 수 있다는 사실을 염두에 두어야합니다. 우리가 현재 이해하는 것보다 더 많은 물리가있을 수 있습니다. 그러나 신호 방출 측면에서 자연이 무엇을 할 수 있는지 살펴보면, 우리는 전자기 스펙트럼 전체에 걸쳐 사실을 살펴 봅니다. 따라서 우리가 찾고있는 신호라면, 그것이 우리가 찾고있는 것이라면, 우리는 전자기 스펙트럼을 얻었습니다. 그리고 라디오에서, 천연 공급원, 먼지와 가스 및 행성의 분자 구름, 다른 원천의 분자 구름의 배출을 볼 때, 자연이 여러 가지 다른 주파수에 걸쳐 신호의 에너지를 퍼뜨린다는 것을 알게됩니다.

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따라서 원자 또는 분자의 수집으로부터 실제 방출은 비록 방출이 매우 특별한 주파수 일 수 있지만, 원자 또는 분자가 흥분되거나 발췌 한 에너지 수준을 나타내는 것은 절대적으로 정확한 빈도 일 수있다. 그러나 감지 가능한 신호를 만들기 위해 충분한 방출을 제공하기 위해 많은 원자와 분자가 필요하기 때문에, 그 원자와 분자는 서로에 대해 움직일 것이고, 그 정확한 톤은 다양한 주파수에 걸쳐 퍼집니다. 따라서 자연은 광대역이며 많은 주파수를 커버합니다. 우리는 엔지니어링과 실험실과 함께 라디오 다이얼에 단 하나의 채널 인 주파수를 생산할 수 있습니다.

따라서 라디오의 주파수 압축은 천체 물리학 신호와 엔지니어링 된 신호를 구별하는 것입니다. 그리고 광학에서는 시간 압축입니다. 그래서 우리는 나노초 또는 백만 분의 1 초만 차지하는 밝은 빛 또는 적외선 방사선을 찾고 있습니다. 따라서 이러한 밝은 섬광은 우리가 레이저로 실험실에서 다시 만들 수있는 것이지만 자연은 할 수 없습니다. 자연은 공간에 한정된 양의 원자 또는 분자가 있어야하며,이 부피의 가벼운 이동 시간은 제 시간에 퍼져 있음을 의미합니다. 따라서 실제로 정확한 펄스를 만들 수는 없습니다. 

그래서 우리가하는 일입니다. 우리는 무선 망원경이나 광학 망원경에서 전압을 꺼내고 컴퓨터에 주파수 압축 또는 시간 압축을 보여주는 특정 패턴을 찾도록 요청합니다. 그것이 우리가 수십 년 동안해온 일입니다.

이제 정말 흥미로운 것은 신경망과 기계 학습을 통해 많은 소음이 많은 기계를 훈련시킬 수 있습니다. 좋아요? 그런 다음 단순히 기계를 물어볼 수 있습니다. 이 데이터를보십시오. 거기에 소음 외에 다른 것이 있습니까?” 그래서 우리는 이제 방금 훈련 된 신경망에“여기서 소음이 있습니까?”

에 엔지니어링 된 신호의 시간 압축 정의에서 해당 주파수 압축, 시간 압축 정의에서 분기 될 수 있기 시작했습니다.

그렇다면 제약입니까? 오늘의 컴퓨터?

예. 그것은 우리가 모든 전자기 스펙트럼을 얼마나 빨리 볼 수 있는지 제한합니다. 그래서 나는 우리가 건초 더미에서 바늘을 찾고 있다고 말하고 싶습니다. 이 경우 건초 더미는 9 차원입니다. 따라서 세 가지 공간 치수, 시간 차원, 주파수, 편광, 변조 등. 그리고 만약 당신이 내가 만들었 기 때문에 내가 만들었 기 때문에, 나는 당신이 포괄적으로 검색해야 할 각 차원의 양에 대한 합리적인 추측이라고 생각합니다. 그런 다음“글쎄, 우리는 50 년 60 년 이상을 검색 했습니까?”라고 묻습니다. 그리고 대답은 9 차원 볼륨을 가져 와서“좋아요, 볼륨이며 모든 지구의 바다의 양과 동일하게 설정하겠습니다.”라고 말하는 것입니다. 이것이 제가 검색하고 싶은 것입니다. 지구의 모든 바다. 어쩌면 나는 질문을하고 있습니다. 바다에 물고기가 있습니까? 그리고 내 실험은 12 온스 유리를 가져다가 바다에 담그고 12 온스 유리에서 찾은 것을 보는 것입니다.

그것은 우리가 검색 한 금액에 대한 아주 좋은 아날로그입니다. 그리고 유리에 아무것도 없습니까? 글쎄, 나는 당신이 그 실험을 한 후에 바다에 물고기가 없다고 결정하지 않을 것이라고 생각합니다. 검색해야 할 것이 많고 컴퓨터가 점점 더 점점 더 커지고 있기 때문에, 우리가 사용하는 다양한 망원경의 전자 장치를 사용하면 한 번에 더 많은 대역폭을 볼 수 있기 때문에 우리가 마시려는 소방 호스는 점점 더 넓어지고 매년 더 많은 의견을 얻고 있습니다.

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대부분 숫자 게임입니까?

전자기 신호를 찾는 측면에서, 그것은 숫자 게임이지만, 우리가 정확히 잘못된 것을 찾는 데 절대적으로 훌륭한 일을하고 있음을 인정해야합니다. 우리는 다른 사람의 기술에 대한 증거가 무엇인지 모릅니다. 그래서 저는 테크노 신호라고 부르는 용어를 사용하여 생물 지정을 찾는 것과 평행을 이루기 시작했습니다. 이것은 천체 학자들이 지구를 넘어서는 삶의 증거로 기대하고있는 것입니다. 그리고 기술 신호는 이제 전자기 신호 이외의 훨씬 더 광범위한 개념이 될 수 있습니다. 

예를 들어, 마침내 우리가 마침내 지상이나 우주에 충분한 망원경을 만들 때 Trappist-1 행성 시스템을 볼 수있는 많은 사람들이 알고있는 많은 사람들이 알고 있습니다. 접힘 위의 풀 컬러에서, 작고 작고 빨간 별을 공전하는 7 개의 지구 규모의 행성, 예술가들이 어떻게 생각하는지에 대한 예술가의 개념.

우리는 그것들을 본 적이 없지만 언젠가 우리는 별 주위의 희미한 행성을 이미지화하고 그들이 어떻게 생겼는지 보여줄 수있는 망원경을 갖게 될 것입니다. 글쎄, 그들은 모두 별과 다른 거리에 있습니다. 그래서 그것들은 모두 평형 온도에 다른 것이어야합니다. 글쎄, 우리가 마침내이 일을 할 수있을 때, 그들이 모두 같은 온도라면 어떻게 될까요? 그들이 모두 똑같이 보이면 어떨까요? 자연은 그렇게하지 않습니다. 그러나 행성 규모에 대한 공학 능력을 갖춘 일부 첨단 기술은 실제로이 세계를 그곳에 살고있는 사람을 위해 변화 시켰을 것입니다. 따라서 다른 거리의 별 주위에 7 개의 지구가 보이면 피부를 긁어 내고“도대체 어떻게 일어날까요?”라고 말할 수 있습니다. 오른쪽? 그리고 당신은 누군가의 엔지니어링에 대해 생각하기 시작할 수 있습니다. 상상할 수있는 다른 많은 것들. 

우리가 다른 사람의 기술에 대한 증거를 찾고있을 때, 그들은 우리와 가까워 야 할 것입니다. 우리는 장치의 민감도에 의해 제한되어 있기 때문입니다. 그러나 그것은 우주에서 가깝고 시간이 가깝습니다. 우리는 100 억 년 된 은하계에 살고 있습니다. 그렇다면 또 다른 기술 사회가 우리에게 공간에 충분히 가까울뿐만 아니라 시간이 겹쳐질 가능성이 얼마나됩니까? 기술이 오랫동안 지속되지 않는 한 그런 일은 일어나지 않습니다. 이것이 바로이 프로젝트를 수행 하고이 프로젝트에 대해 사람들과 이야기하게되어 기쁘게 생각하는 이유 중 하나입니다. 신호를 감지하는 데 성공한다면 우리가 아주 오랫동안 미래를 기대할 수 있다는 것을 암시 할 것입니다.

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평균적으로 기술이 오래 지속되지 않는 한 우리는 성공하지 못할 것입니다. 우리가 성공하면 그것은 우리가 오랫동안 미래를 가질 수 있음을 의미합니다. 이 프로젝트를 수행하는 동기 부여 요인 중 하나라고 생각합니다. 우리가 할 수있는 다른 많은 일들이 있으며, 우리가 시도하고 있는데, MM-HMM (긍정적), 아마도 미래는 그리 오래 걸리지 않았 음을 보여줄 것입니다. 그러나 이것은 엄청나게 동기를 부여 할 수 있습니다. 다른 누군가가 우리가있는이 청소년 기술 단계를 통해 그것을 만들었다면, 다른 사람이 그것을 통과한다면, 우리는 그것을하는 방법을 알아낼 수 있습니다.

Stuart Firestein은 Columbia University의 생물 과학과의 신경 과학 교수입니다. 그는 Guggenheim 동료 인 American Association of Science 협회의 연구원이며 Alfred P. Sloan Foundation의 고문으로 활동하고 있습니다.

Leslie Vosshall은 HHMI 수사관이며 Rockefeller University의 신경 유전학 및 행동 교수 인 Robin Chemers Neustein 교수입니다. 그녀는 또한 Rockefeller University의 Kavli Neural Systems Institute의 이사이기도합니다. 

리드 이미지 :Rudall30 / Shutterstock


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