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Kosmisches Rauschen

Warum wir die Außerirdischen nicht hören

Von Markus Becker

Werden Außerirdische jemals einen Funkspruch zur Erde schicken? Falsche Frage, meint ein deutsch-amerikanisches Forscherteam: Die Menschen könnten die Signale überhaupt nicht entdecken - weil sie vom Hintergrundrauschen im All nicht zu unterscheiden wären.

Es ist eine Szene mit einem der höchsten Gänsehaut-Faktoren im Science-Fiction-Genre: Jodie Foster liegt mit geschlossenen Augen auf der Motorhaube ihres Autos und lauscht per Kopfhörer dem ewigen Rauschen aus dem All - bis ein durchdringendes, rhythmisches Wummern von Intelligenzlern in den Tiefen des Weltraums kündet.

Das Vorbild für diese Szene, die Forscherin Jill Tarter, arbeitet am kalifornischen Seti Institute ("Search for Extraterrestrial Intelligence") - und zwar vergebens, wie ein deutsch-amerikanisches Wissenschaftlerteam glaubt. Was im Hollywoodfilm "Contact" funktioniert, würde im wirklichen Leben demnach nie geschehen - selbst dann nicht, wenn es Außerirdische gäbe, die nicht nur schlau sind, sondern auch noch Signale ins All hinausjagen. Denn die extraterrestrischen Funksprüche wären unauffindbar.

Das zumindest glauben der Physiker Mark Newman von der University of Michigan, der Informatiker Christopher Moore von der University of New Mexico und der Biologe Michael Lachmann vom Max-Planck-Institut für Evolutionäre Anthropologie in Leipzig. Eine technisch hoch entwickelte Zivilisation, so argumentierte das Trio kürzlich in einem Artikel im "American Journal of Physics", würde ihre Signale so effizient komprimieren, dass keinerlei Muster mehr erkennbar wären. Die Nachricht würde dann dem üblichen Hintergrundrauschen der Sterne gleichen.

Optimal kodierter Datensalat

Die Grundlage des Arguments ist keinesfalls neu. Newman, Moore und Lachmann berufen sich auf Claude Shannon. Der Mathematiker hat bereits vor einem halben Jahrhundert gezeigt, dass eine Nachricht, die mit optimaler Effizienz übermittelt wird, aus scheinbar zufällig angeordneten Buchstaben bestehen würde.

Auf dieser Erkenntnis beruhen letztlich auch moderne Kompressionsverfahren für Bild- oder Textdateien: Sich wiederholende Informationsschnipsel, von denen es in der Regel viele gibt, werden zusammengefasst. So müssen etwa hundert aufeinander folgende Nullen nicht als solche gesendet werden - es reicht auch die Information, dass jetzt hundert Nullen kommen.

Gäbe es einen Algorithmus, der Informationen optimal kodieren könnte, würden laut Shannon überhaupt keine sich wiederholenden Muster mehr existieren. Eine so effizient zusammengestauchte Nachricht wäre nicht mehr von sinnlosem Zufallsrauschen zu unterscheiden - zumindest wenn der Empfänger nicht weiß, wie er den Wust aus Bits und Bytes entschlüsseln soll.

Übung macht Kommunikations-Meister

Newman und seine Kollegen haben Shannons Berechnungen, die sich auf eine Nachricht in einem bestimmten Alphabet bezogen haben, auf Radiowellen übertragen. Das Ergebnis: Werden elektromagnetische Wellen als Medium genutzt, gleicht eine Nachricht mit optimaler Effizienz normaler thermischer Strahlung - der sogenannten Schwarzkörper-Strahlung, mit denen die Sterne das All füllen.

"Wenn Menschen nach Signalen von Außerirdischen suchen, halten sie nach nicht-zufälligen Mustern Ausschau", erklärt Newman. Aber in der mehr als 13 Milliarden Jahre langen Geschichte des Universums, so die Annahme von Newman und seinen Kollegen, würden intelligente Außerirdische - sollten sie existieren - wohl eine längere Erfahrung in der Kommunikation besitzen als die 80 Jahre, welche die Menschheit vorzuweisen hat. "Mit einigen hundert Jahren Übung hätte man wahrscheinlich einen Weg gefunden, Funksignale effizient zu kodieren", meint Newman. "Für uns sähe solche Kommunikation nur wie ein normaler Stern aus."

Viele Ergebnisse ihres Rechenwerks seien schon seit Jahren bekannt, räumen die Forscher ein. "Aber unsere Beweisführung ist neu", betont Biologe Michael Lachmann gegenüber SPIEGEL ONLINE. Er glaubt darüber hinaus nicht, dass den Mitarbeitern des Seti-Programms ("Search for Extraterrestrial Intelligence"), der irdischen Hauptinstitution in Sachen Alien-Jagd, die Folgerungen aus der Studie geläufig sind. "Ich glaube nicht, dass sie wissen, dass eine optimal komprimierte Strahlungsquelle wie ein eindimensionaler schwarzer Körper aussähe", sagt Lachmann.

Aliens müssten lebensfreundliche Erde kennen

Das bestreitet Seti-Mitbegründer Seth Shostak entschieden. "Das Shannon-Argument ist nicht neu, ich höre es seit mindestens einem Jahrzehnt immer wieder", sagt der Forscher im Gespräch mit SPIEGEL ONLINE. "Ich bestreite auch gar nicht, dass es zutrifft. Es wäre nur eine von vielen Möglichkeiten, mit denen Außerirdische ihre Signale verstecken könnten."

Das aber sage rein gar nichts über die Wahrscheinlichkeit aus, dass Menschen eines Tages einen Funkspruch schlauer Aliens abfangen. "Fremde Zivilisationen sollten mit ihrer Technologie leicht erkennen können, dass die Erde Leben beherbergt", meint Shostak.

Sogar die Menschen seien nur noch wenige Jahre von der Fähigkeit entfernt, lebensfreundliche Planeten im Weltraum aufzuspüren. Und aus dem All erkennbare Voraussetzungen für Leben existierten auf der Erde schon seit zwei Milliarden Jahren. "Die Außerirdischen würden wissen, dass es auf der Erde Leben gibt", meint Shostak. "Wenn sie aber absichtlich ein Signal in Richtung Erde schicken, würden sie sicherlich alles unternehmen, damit wir es erkennen."

Suche nach gezieltem Signal

Denn selbst wenn die Aliens ihre Signale optimal komprimieren könnten, gäbe es kaum einen Grund, das auch zu tun. "Warum sollte man ungeheure Energie darauf verschwenden, die letzten Prozente Inneffizienz zu eliminieren?", fragt Shostak. Wer nicht mehr auf Datenübertragung per Modem angewiesen sei, müsse nicht mit großem Aufwand um immer kleinere Datenmengen feilschen. "Wer das dennoch tut, will nicht, dass seine Signale entdeckt werden", mutmaßt der Astronom. "Und es gibt viele Wege, dieses Ziel zu erreichen."

Biologe Lachmann betont, dass die Studie im "American Journal of Physics" den Alienjägern auch gar nicht alle Hoffnungen nehmen solle. "Unser Artikel ist nur ein elegantes Gedankenexperiment", meint Lachmann. Das Rechenwerk beweise zwar, dass optimal komprimierte Nachrichten von Rauschen nicht zu unterscheiden seien. Wie und ob dieses Maß an Perfektion jemals erreicht werden kann, erklären die Forscher freilich nicht. Denn mit einem solchen Algorithmus wären sie längst steinreich geworden.