Hyper-SETI: KI-gestützte Ausweitung der Suche nach außerirdischer Intelligenz

Würzburg (Deutschland) – Die klassische Suche nach außerirdischer Intelligenz (Search for ExtraTerrestrial Intelligence, SETI) beschränkt sich derzeit – und bislang offiziell immer noch erfolglos – meist auf die teleskopgestützte Suche nach künstlichen Radio- oder Lasersignalen aus dem All. In Deutschland beteiligt sich u.a. das „Forschungszentrum für Extraterrestrik“ an der Universität Würzburg an SETI. Dessen Leiter, Prof. Dr.-Ing. Hakan Kayal, hat nun auf einer internationalen Astronautikkonferenz einen neuen SETI-Ansatz vorgestellt. Dieser soll die klassische SETI ergänzen und unter anderem mit Hilfe von künstlicher Intelligenz (KI) nach Anomalien sowohl in der Erdatmosphäre, auf den Oberflächen von Monden und Planeten, wie auch im fernen All suchen.

Wie Professor Kayal aktuell auf dem „70th International Astronautical Congress“ (IAC-19,A4,1,13,x48686) in Washington D.C. und in einem begleitenden Fachartikel erläutert, basiert die Überlegung auf der Vermutung, dass die klassische SETI deshalb bislang erfolglos blieb, weil technologisch fortgeschrittenen Zivilisationen gar nicht mehr jene Technologien nutzen, nach denen die klassische SETI in Form von Radio- und Lasersignalen sucht: „Unsere eigenen Kommunikationstechnologien sind schlichtweg für eine effektive interstellare Kommunikation ungeeignet. Selbst wenn es andere Zivilisationen gibt, die ähnliche Technologien zur Kommunikation nutzen wie wir, so sind die Chancen dafür, diese zu finden oder gar auf diese Weise mit diesen Anderen zu kommunizieren, sehr gering – zumindest über große Distanzen hinweg.“

Der von Kayal als „HYPER-SETI“ bezeichnete neue Ansatz stellt zunächst die Frage, welche Art von Technologie für eine effektive interstellare Kommunikation notwendig wäre und wie wir diese Technologie(n) oder deren Nebeneffekte möglicherweise orten und als solche erkennen könnten. „Obwohl wir natürlich nicht über eine solche Technologie verfügen und bislang auch nicht deren Physik verstehen, können wir aber damit beginnen, zumindest mögliche Eigenschaften zu beschreiben und zu überlegen, ob und wie wir Spuren derartiger Kommunikation zwischen anderen Zivilisationen beobachten könnten – selbst, wenn wir nicht in der Lage sind, uns direkt in diese Kommunikation einzubringen und auch selbst nicht das Ziel dieser Kommunikation sind.“

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„Wir müssen also nicht zwangsläufig eine solche fortgeschrittene Kommunikation und ihre Technologie selbst orten, geschweige denn sie verstehen, um trotzdem zunächst einmal damit zu beginnen, ihre potentiellen Nebenwirkungen oder begleitender Phänomene mit der uns bekannten konventionellen Physik, auf konventionelle Weise und mit konventionellen Sensoren zu beobachten. Die wichtige Erkenntnis ist die, dass uns eine solche Form der Kommunikationstechnologie zwangsläufig unbekannt erscheinen muss, weshalb uns auch die Begleitumstände unbekannt und unerklärlich erscheinen würden, da wir sie andererseits schon kennen würden.“

Aus diesem Grund schlage HYPER-SETI denn auch die gezielte Suche nach unbekannten und unerwarteten Phänomenen innerhalb des elektromagnetischen Spektrums vor, wie sie Anzeichen für Kommunikation sein könnten, statt nur (wie bislang) nach Kommunikationsmustern selbst zu suchen. Eine solche Form der Suche könne heutzutage gerade auch durch die Methoden des maschinellen Lernens und der künstlichen Intelligenz (KI) unterstützt werden.

Die Probleme der bisherigen SETI fasst Kayal denn auch wie folgt zusammen: „1) Mit den bisherigen Methoden haben wir noch nichts gefunden. 2) Existierende Strategien verbieten Annahmen, die außerhalb unserer derzeit bekannten und verstandenen Physik liegen und erlauben uns also keine Annahmen über wesentlich fortgeschrittenere Physik, obwohl fortschrittlichere Zivilisationen ein sehr viel besseres physikalisches Verständnis erreicht haben könnten als wir. 3) Der Hauptgrund, weshalb wir bislang noch nichts gefunden haben, ist vielleicht der, dass wir einfach noch nicht an der richtigen Stelle gesucht haben.“

Folgerichtig könne dieses Problem also auch nur gelöst werden, wenn wir die bisherige SETI-Strategien erweitern und auch Lösungen suchen, die bislang als undenkbar oder unkonventionell galten: „Basierend auf diesem Prinzip konzentriert sich HYPER-SETI denn auch nicht auf das, was wir nicht können, sondern viel eher auf die Frage, was notwendig wäre, um die dargelegte Problemsituation zu lösen.“

Hierzu skizziert Professor Kayal die Grundannahmen HYPER-SETI wie folgt:

1. Es gibt intelligentes Leben jenseits der Erde und…

2. …eine bestimmte Anzahl dieser (Zivilisationen) hat es geschafft, zumindest einige Fragen der Physik und Kosmologie zu beantworten, die wir selbst noch nicht gelöst haben. (Beispielsweise die Kombination von Quantenphysik und der Gravitationstheorie, Verschränkung, Nullpunkt-Energie, Dunkle Materie und Dunkle Energie und die hypothetische Möglichkeit paralleler Universen) Zudem sind diese Zivilisationen zur überlichtschnellen Kommunikation und Reisen fähig.

3. Die Antwort auf das Fermi-Paradoxon (Anm. GreWi: das danach fragt, warum wir, trotz der hohen Wahrscheinlichkeit außerirdischer Intelligenz, bislang noch keine Beweise dafür gefunden haben) liegt in einer Kombination aller hierzu bereits diskutierten Antworten, mit Ausnahme der Annahme der Nicht-Existenz außerirdischer Intelligenz und insbesondere der Vermutung der technologischen Inkompatibilität, Fehlinterpretation von Kommunikationsbemühungen oder der Ignoranz der außerirdischen Intelligenzen gegenüber uns Menschen.

4. Die effektivste Suchmethode ist jene, die sich zunächst auf unsere eigenen, bereits existierenden technologischen Fähigkeiten zu Suche nach ungewöhnlichen Signaturen und Nebeneffekten konzentriert, wie sie auf neue (bislang unentdeckte) Technologien verweisen könnten, mit denen etwa Lichtgeschwindigkeitsgrenze überwunden werden kann.

5. Da wir bislang keine intelligenten Signale gefunden haben, spricht dies dafür, dass, dass außerirdische Intelligenzen (Anm. GreWi: von deren Existenz HYPER-SETI als Grundannahme ausgeht) bereits ein deutlich höheres Technologieniveau erreicht haben als wir selbst. Wir müssen also mehr tun, als immer nur nach dem zu suchen, was wir selbst bereits kennen.6. Nur auf diese Weise kann interstellare Kommunikation (und vielleicht sogar auch interstellarer Transport) langfristig erreicht werden. Und das ist auch der Grund dafür, weshalb eine derart fortgeschrittene Zivilisation auch keine anderen Kommunikationskanäle mehr nutzt.

Da real also die Möglichkeit bestehe, dass wir potentielle Signaturen einer derart fortschrittlichen Technologie überhaupt nicht als solche erkennen würden, bedürfe es zunächst einer Suche nach deren möglichen Wechselwirkungen mit verschiedenen Umgebungen, die wir im uns zugänglichen elektromagnetischen Spektrum beobachten können.

Bei derartigen Anomalien müsse es sich dann um Abweichungen von den derzeitig uns bekannten physikalischen Modellen und Normalzuständen handeln. „Die Suche nach solchen Anomalien könnte dann auch zur Entdeckung neuer bzw. bislang unbekannter Naturphänomene führen, wie sie nichts mit außerirdischen Intelligenzen zu tun haben“, erläutert Kayal. „Auf diese Weise würde HYPER-SETI auch jenseits des Nachweises außerirdischer Intelligenz Sinn machen. Die Geschichte der Wissenschaft zeigt uns, dass zahlreche Entdeckungen zufällig gemacht wurden, weil etwas von Standardmodel abwich, das später als neues Phänomen erkannt wurde.“ Als Beispiel nennt der Wissenschaftler etwa die kosmische Hintergrundstrahlung.

Das Problem bisheriger Missionen sei es, dass nahezu alle Satelliten, Raumsonden oder Rover sehr spezifische Instrumente an Bord haben und aufgrund dieser Spezifikation kaum in der Lage sind, Abweichungen von dem, wofür die sie ausgelegt sind, zu erkennen. Auch die spätere Interpretation der von diesen Missionen ermittelten Daten, werde meist von Menschen durchgeführt, die vielleicht gar nicht nach möglichen Anomalien suchen oder sie als solche erkennen würden.

„HYPER-SETI versucht, gezielt genau diese Anomalien zu finden“, so Kayal und führt dazu weiter aus: „Zunächst müssen wir uns deshalb überlegen, wie genau wir derartige Anomalien charakterisieren können. Etwas Unbekanntes zu charakterisieren kann natürlich sehr schwer sein, weil wir nicht genau wissen, wonach wir eigentlich suchen und wie es aussieht. Dennoch ist eine solche Suche absolut notwendig, da wir sonst nie in der Lage sein werden, Sensoren zur Suche nach einem spezifischen Ziel zu entwickeln.“

Zunächst schlägt Kayal drei Ansätze zur Beschreibung und Suche der „Anomalien“ vor:

1. Spontane, kurzlebige und unerwartete Lichtphänomene, wie etwa jene, die im norwegischen Hessdalen beobachtet werden können, sogenannte atmosphärische Sprites, schnelle Radioausbrüche aus den Tiefen des Alls (FRBs), oder terrestrische Gammastrahlenausbrüche. Die technischen Schwierigkeiten dieser Art von Suche liegt darin, dass wir nicht wissen, wann und wo diese Phänomene auftreten und, dass sie extrem kurzlebig sind.

2. Geometrische Formationen, Merkmale, Objekte oder Phänomene, wie etwa Löcher in der Oberfläche von Mars und Mond, sog. Feenkreise in Namibia oder das Wirbel-Hexagon in der Saturn-Atmosphäre (siehe Video). All dies sind interessante geometrische Formen, die nur selten in der Natur vorkommen, bis zu ihrer Entdeckung und Untersuchung unbekannt waren und als Anomalien galten.

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3. Zudem könnten wir selbstlernende Systeme entwickeln, die unabhängig verschiedene Umgebungen beobachten und deren „normale“ Eigenschaften und Verhaltensweisen erlernen und anhand dieser Parameter in diesen Umgebungen nach Veränderungen und Abweichungen suchen.Mit hoher Wahrscheinlichkeit werden sich zwar die meisten der auf diese Weise entdeckten Anomalien als bis dahin unbekannte natürliche Phänomene erweisen, doch alleine die Möglichkeit, dass sich dabei auch Signaturen und Nebeneffekte einer außerirdischen intelligenten Kommunikation oder Transports gefunden werden könnten, könnten den Aufwand rechtfertigen. Im Gegensatz zur klassischen SETI könnte HYPER-SETI also nach jeglicher Form von Signaturen suchen.

Hierzu müsse ein HYPER-SETI-System die ausgewählte Umgebung kontinuierlich beobachten und nach Abweichungen vom Normalzustand absuchen. Tatsächlich gibt es bereits selbstlernende Systeme, die genau für eine derartige Aufgabe konzipiert sind. Als Beispiele nennt Kayal Überwachungssysteme, an deren Entwicklung er und Kollegen teilweise selbst beteiligt sind und wie sie bereits zur Beobachtung von Meteoren, undentifizierten Luft und Raumfahrtphänomenen, sogenannten Mondblitzen und Mondleuchten oder auch der Hessdalen-Phänomene eingesetzt werden. Entsprechende Systeme könnten auch an Bord von Sonden und Rovern über und auf anderen Himmelskörpern zum Einsatz kommen.

Das vollständige Paper „HYPER-SETI – A NEW WAY OF SEARCHING FOR EXTRATERRESTRIAL INTELLIGENCE” finden Sie HIER

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Quelle: Prof. Kayal, IFEX – Interdisziplinäres Forschungszentrum für Extraterrestrik

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Andreas Müller

Fachjournalist Anomalistik | Autor | Publizist