¿Cómo descifrar un mensaje alienígena usando las matemáticas?

Un equipo de investigadores ha desarrollado un enfoque matemático para decodificar mensajes alienígenas basado en el análisis de su orden local y global. El método podría revelar el número y el tamaño de las dimensiones del mensaje y facilitar su interpretación.

En 1974, el radiotelescopio de Arecibo envió al espacio un mensaje de 1.679 bits que contenía información sobre la humanidad y la Tierra.

El mensaje fue enviado en la dirección del cúmulo de estrellas (cúmulo globular) llamado M13, que está situado en la dirección de la constelación de Hércules, a una distancia de unos 25.000 años luz, y está formado por unas 400.000 estrellas.

De momento no se ha recibido respuesta alguna, pero si los extraterrestres nos enviaran un mensaje, ¿cómo podríamos descodificarlo? Un nuevo enfoque matemático propone una manera original de conseguirlo, informa la revista ScienceNews.

Mensaje en pixeles

El mensaje de Arecibo era en realidad una imagen de 23 por 73 píxeles que representaba una persona, el ADN, el sistema solar y el propio telescopio, entre otras cosas. Para entender que se trataba de una imagen, había que saber que tenía 23 píxeles de ancho y 73 de alto.

Los científicos de Arecibo eligieron estos números porque son primos, es decir, solo se pueden dividir por sí mismos y por 1. Esto podría ser una pista para otras inteligencias que también encuentren interesantes los números primos.

Pero los mensajes alienígenas podrían tener muchas formas y dimensiones, dice Brian McConnell, un informático y autor del libro The Alien Communication Handbook, citado por la mencionada revista.

Nuevo método de descodificación

Un mensaje que nos enviaran podría ser una base de datos en la que cada elemento sea una lista de valores, o una lista de listas. Un mensaje en forma de simulación física podría incluir una serie de medidas para cada punto del espacio-tiempo.

El nuevo método de descodificación, desarrollado por Hector Zenil, un informático de la Universidad de Cambridge y fundador de Oxford Immune Algorithmics, y sus colegas, toma una cadena de bits (un mensaje entrante) y examina todas las posibles combinaciones de número y tamaño de dimensiones.

Por ejemplo, 100 bits podrían ser 1x100 o 10x10 (dos dimensiones) o 4x5x5 (tres dimensiones) o 2x2x5x5 (cuatro dimensiones), etc.

Luego analiza el orden de cada posible configuración a partir del análisis de su orden local y global, así como de su posible complejidad.

Orden local y global

Para obtener una medida del orden local, divide el mensaje en diferentes partes. Para cada parte, busca en un catálogo de billones de pequeños programas informáticos que los investigadores habían creado previamente para explorar el espacio algorítmico, y cuenta cuántos programas generan una parte idéntica a la del mensaje alienígena. Cuantos más programas creen una parte idéntica, mayor será la puntuación de la parte replicada para el orden local.

Para obtener una medida del orden global, calcula la complejidad algorítmica del mensaje alienígena al completo. La complejidad algorítmica es la longitud del programa más corto que puede generar el mensaje. Cuanto más corto sea el programa, mayor será la puntuación del mensaje para el orden global.

El método combina las puntuaciones de orden local y global para cada configuración y selecciona la que tenga la puntuación más alta como la más probable. Esta configuración revelaría el número y el tamaño de las dimensiones del mensaje.

Los investigadores también miden el orden global de cada configuración posible al ver cuánto puede reducirlo un algoritmo de compresión de imágenes sin perder información; matemáticamente, la aleatoriedad es menos comprimible que los patrones regulares.

Eficacia probada

Los investigadores probaron su método con varios mensajes artificiales y reales, incluido el mensaje de Arecibo, ampliado a seis veces su tamaño. El método fue capaz de identificar correctamente las dimensiones del mensaje en todos los casos.

El método también podría aplicarse a otros tipos de datos complejos, como imágenes médicas o genómicas. Además, podría servir como punto de partida para analizar mensajes alienígenas más detalladamente, enfatizan los investigadores.

Los investigadores reconocen, no obstante, que su método tiene limitaciones. Por ejemplo, parte de la suposición de que los mensajes tienen un orden intrínseco que se puede medir matemáticamente, algo que no sabemos si será así.

Mensaje diferente

También supone que los mensajes se envían como cadenas lineales de bits, lo que puede no ser cierto para otras formas de comunicación.

Sin embargo, el método ofrece una forma sistemática y objetiva de abordar el problema de la decodificación alienígena.

Incluso si los extraterrestres envían una señal continua en lugar de bits, el método podría ayudar a encontrar la frecuencia de muestreo adecuada para digitalizarla.

Simplemente agregaría más configuraciones para probar, aseguran los investigadores, que esperan que su trabajo estimule más investigaciones sobre este desafío fascinante.

Referencia

Optimal Spatial Deconvolution and Message Reconstruction from a Large Generative Model of Models. Hector Zenil et al. arXiv:2303.16045v1 DOI:https://doi.org/10.48550/arXiv.2303.16045