¿Cómo verificar la corrección de un mapa de galaxias?

Estoy tratando de imaginar un escenario misterioso cuando un astrónomo aficionado se topa con un torrente que contiene un mapa en 3D de la galaxia de la Vía Láctea. El mapa contiene todos los objetos grandes: sistemas estelares, planetas , nebulosas, agujeros negros.

¿Hay alguna manera con nuestro conocimiento actual de verificar si el mapa es real o solo un objeto de la imaginación de alguien?

Si el mapa no es de la Tierra (barrio estelar) o en "tiempo real" estará distorsionado por la velocidad de la luz (¡vemos estrellas muertas!) en relación a lo que podemos ver, alguna información (novas, por ejemplo) podría ser unos 50 mil años. Por cierto: las posiciones XYZ solo para las estrellas (unos 400 mil millones) usando un decimal medio decente de 128 bits se ubicarían alrededor de 18 gigabytes. Agregue una imagen pequeña, digamos míseros 100 kilobytes, para cada estrella y de repente verá unos 150 terabytes: D
¿Cuántos años tiene el mapa? Las posiciones de las estrellas cambian drásticamente con el tiempo; ¡después de varios millones de años, el mapa podría ser bastante inútil!
@ HDE226868 No lo he decidido, pero quiero algo bastante reciente que podamos verificar pero que no podamos estar completamente seguros
@PTwr Wow, eso es una gran cantidad de datos. Mi idea es un mapa interactivo en 3D, donde cada sistema estelar se muestra con los principales planetas. Quiero las órbitas de cada cuerpo y su composición. Similar al motor espacial / caja de arena del universo. No se requieren imágenes, solo los datos CG están bien. Salvo algún sistema especial.
Solo recuerde, en el momento en que puedan mapear con precisión toda la galaxia y crear un holograma 3D de ella, seguramente podrán almacenar esos terabytes de datos.
@PTwr no se necesitan imágenes, pero mil millones de bytes es 1 Gigabyte, por lo que un byte por estrella ya tiene alrededor de 400 Gb, alrededor de 100 bytes por sistema, alrededor de 40 terabytes, como un gran paquete de extracción de sitios pornográficos de la mayoría de los sitios durante 10 años. - pero esos datos deberían poder comprimirse bien - Diría que estoy a punto de creer que podemos tener tal cosa en torrents.
@PTwr "decimal de 128 bits"?
@AntonSherwood PTwr probablemente significaba "enteros de 128 bits"
Me recuerda a una historia corta en la que un astrónomo actual descubre fotos sorprendentes en su último conjunto de imágenes que muestran el centro galáctico tomado desde un ángulo diferente al habitual. Y hay evidencia en esas fotos de que un chorro del núcleo se dirige hacia el vecindario solar. Aunque no recuerdo el nombre de esa historia, probablemente de los años 90.
Si tiene los planetas (con suerte con parámetros orbitales completos y todo), encuentre uno que ocluya su estrella (como se ve desde aquí) cada pocos meses o años y apúntelo a Kepler para corroborarlo. Si tiene coordenadas de agujeros negros, busque emisiones de rayos X. Si tiene coordenadas de enana roja/enana marrón, busque IR.
Me gustaría agregar que en lugar de un mapa, un modelo de la galaxia con una marca de tiempo y un poco de información de estado, y el software necesario para ejecutar este modelo sería incluso mejor (¡y más espectacular!) que un mapa. Más espectacular porque usando 3 cuerpos es muy difícil predecir posiciones futuras; ¡Usar cientos de miles de millones está mucho más allá de nuestras matemáticas actuales!

Respuestas (6)

solo mira el cielo 1

Su protagonista es un astrónomo (aunque aficionado). Seguramente tendrá acceso a un telescopio o aparato similar que le permita comenzar a verificar las posiciones de ciertas estrellas o cúmulos en relación con la Tierra.

A partir de ahí, es solo un proceso de eliminación, cuantas más ubicaciones de estrellas puedan verificar usando estos métodos, mayor será la probabilidad de que el mapa sea *real.

Por otro lado, cualquier otra persona 2 podrá hacer lo mismo, por lo que este método solo le permite obtener una cierta cantidad de pruebas.

Aún así, gracias a las coordenadas exactas de las estrellas, se vuelve casi trivial buscar ciertos patrones de ondas electromagnéticas que confirmarían que las coordenadas son válidas .

1 tonto tú...
2 bueno, en realidad no cualquiera, pero al menos astrónomos y personas con mucho dinero/tiempo sí, cualquiera , porque los mapas estelares son una cosa ahora (gracias a @Zxyrra por esa fantástica información)
3 Bueno, en realidad no lo confirmo, más bien digo que las posibilidades de que haya algo como una estrella son más altas que un segundo luz a la izquierda relativa de esa fuente.

Esto solo permitiría la verificación de estrellas (a menos que el protagonista tenga un radiotelescopio y uno basado en luz muy potente para detectar planetas y agujeros negros). Si el mapa se hizo en la Tierra, es posible que el diseñador hiciera la sección visible desde la Tierra con precisión. e invento el resto..
Lo que dijo @Bellerophon: si esta persona es buena en matemáticas y tiene un cielo despejado, recibirá parte de la información correcta, pero un telescopio fuera de la Tierra puede tener más de lo que se necesita.
@Bellerophon de hecho, ese es el problema del que habla el tercer párrafo; también propone una forma potencial de probar la validez de otras ubicaciones en ese mapa hasta cierto punto: no creo/conozco ninguna otra posibilidad de probar con certeza estas coordenadas de una manera más exacta/segura, incluso usando los poderes de las matemáticas. calcular las posiciones de las estrellas solo será una suposición hasta que se demuestre de manera innegable.
¿Podríamos revisar los planetas si sabemos qué y dónde deberíamos mirar? Tal vez apuntar algunos de nuestros telescopios a algún planeta habitable que pasamos por alto.
@Zxyrra de hecho. También si puedo insinuar: a) Cualquier telescopio extraterrestre sigue siendo un telescopio o un aparato similar ; b) cualquier telescopio fuera de la Tierra aún mirará las cosas desde la Tierra , o al menos desde la perspectiva de nuestro sistema solar (no conozco ningún telescopio extrasolar), por lo que el enfoque descrito en la respuesta aún sería aplicable
@slobodan.blazeski echa un vistazo a la segunda parte del tercer párrafo; podríamos hacer eso de hecho. Si tenemos números exactos que nos digan hacia dónde apuntar nuestro espejo, podemos tratar de escuchar un área de espacio muy muy muy muy muy muy muy muy muy pequeña, lo que nos daría mayores posibilidades de detectar patrones que sabemos que ciertas cosas lo irradian, como una estrella amarilla o un púlsar (¿o tal vez incluso una luna?)
Gracias, creo que escribí el comentario cuando estabas escribiendo la edición. Mi punto ya no es válido a la luz de la edición.
Esta respuesta no es incorrecta, pero no correcta... Eso confirmaría que los objetos conocidos están en el lugar correcto, pero cualquier astrónomo con los datos conocidos podría hacerlo y luego puedes hacer un mapa ficticio usando un software bastante simple. La respuesta de Loren Pechtel es correcta por responder con mayor precisión para confirmar que no es ficticio... pero luego tendrías que repetir muchas veces para establecer que los datos son precisos ya que sería fácil aterrizar en una estrella o cerca de ella por coincidencia, especialmente sin la falta de capacidad para rastrear con gran precisión.
@Durakken, gracias por su preocupación, pero no veo la diferencia entre mi respuesta y la respuesta que dice que es más correcta .
@ dot_Sp0T La diferencia es que está hablando de estrellas que se pueden encontrar en cualquier base de datos comúnmente accesible donde Loren está hablando de estrellas y otras que no son y no se verifican fácilmente a través de medios comúnmente accesibles. La información común (de lo que está hablando) no es especial y no probaría nada. La información oscura (de la que habla Loren) requiere que alguien construya un telescopio satelital que nadie conoce o alguna fuente extra-humana presente
@Durakken, ¿te refieres al proceso que describo en el último párrafo?

Es completamente posible: Ya hemos hecho un mapa

A partir de septiembre, tenemos un mapa bastante preciso de nuestra galaxia.

Al medir las paralajes de objetos distantes, conocemos las ubicaciones relativas de alrededor de 400 millones de estrellas.

El satélite que reunió esta información, llamado Gaia, también encontró miles de millones de otros objetos potenciales. La mayoría, si no todos, los datos registrados, incluido el mapa que tu personaje necesita para comparar, están abiertos al público .

Después de algunas comparaciones, debería quedar claro si el archivo que encontraron es exacto o no.

Doy fe de esto en lugar de la otra respuesta: si bien es posible que pueda mapear la galaxia con un telescopio doméstico, necesita mucho tiempo libre (cientos de millones de objetos distintos cada noche como tiempo libre)
¿Todos los objetos son visibles desde nuestra parte de la galaxia? ¿Qué pasa con algún sistema estelar en el lado opuesto de la galaxia? ¿No estaría eso oscurecido por el halo de la galaxia?
Aunque su respuesta es perfectamente válida y apunta a algunos datos e información sabrosos que son sorprendentes por sí mismos, el método que propuso es simplemente defectuoso en el nivel más básico que existe... Propone comparar un mapa encontrado en un torrente aleatorio en internet a otro mapa encontrado en internet; sin más medios para verificar la validez de los mapas, solo está comparando dos mapas aleatorios de estrellas que son o no congruentes; en este punto, incluso podrían provenir de la misma fuente, con el objetivo de difundir información errónea ...
@slobodan.blazeski Si bien es posible que este mapa no cubra todo (está lejos de hacerlo), esto es lo más cerca que puede llegar el OP. Si los 400 millones de estrellas proporcionados coinciden con el mapa de la galaxia de los personajes, entonces me imagino que es probable que sea un mapa preciso.
@ dot_Sp0T Sugiero comparar el mapa de caracteres con un mapa producido por la Agencia Espacial Europea y ubicado en su sitio web oficial; Les puedo asegurar que este no es "otro mapa encontrado en Internet".
@Zxyrra analicemos la composición de palabras 'otro mapa encontrado en Internet': otro -> apunta a algo que no es lo original; mapa -> una cosa que muestra las relaciones entre las cosas; encontrado -> forma pasiva de encontrar , significa que alguien o algo ha sido descubierto por alguien o algo; on -> phrasal verb (creo que no versado en los nombres de los elementos de la gramática inglesa); Internet -> una ubicación que denomina un gran grupo de computadoras conectadas con cables y señales, también la ubicación del sitio web que está citando
@Zxyrra para que vea, aunque el editor es una fuente que podemos suponer que es verdadera y cualquier otra cosa, no cambia el hecho declarado en mi comentario anterior. Es (solo) otro mapa que se encuentra en Internet y, por lo tanto, solo comparamos dos conjuntos de datos recopilados por terceros en lugar de crear pruebas nosotros mismos.
@dot_Sp0T No estoy aquí para discutir si la ESA es una fuente confiable. Supongo en mi respuesta que lo es, y si tiene una fuente más confiable con tantos datos frente a un muro de pago, me encantaría verlo.
@dot_SP0T, además, puede observar 400 millones de estrellas con un telescopio doméstico si solo confía en una fuente primaria; pero hasta ese día, creo que el mapa de la ESA es lo suficientemente confiable como para que lo use el OP.
Errar. ¿Qué pasa si la ESA es confiable, pero alguien simplemente copió este mapa y agregó unos cientos de miles de millones de estrellas más? No habría forma de verificar eso basándose únicamente en los datos de la ESA.
@std''OrgnlDave Eso es muy posible. Este mapa sería mejor para el área local; de lo contrario, es lo más cerca que podemos llegar a la precisión.
Si son tan malos para obtener ese acceso, 15 páginas diferentes más tarde, un pequeño enlace finalmente conduce al formulario SQL y falla en el ejemplo que proporcionaron, omgh, configure una pequeña base de datos de espacio aislado para probar, haga la base de datos principal para otros propósitos. f, donde puedo obtener estrellas en 150ly alrededor - eso es todo lo que estoy pidiendo))

El enfoque de Zxyrra de comparar con un mapa confiable disponible públicamente tiene una falla: la persona que falsifica el mapa podría haber descargado el mismo mapa con el que está comparando y luego agregó los planetas inventando esos datos. Todos los datos que existen en ambos mapas serían los mismos. Eso sería bastante obvio (diferentes mapas no deberían ser exactamente iguales, seguramente hay errores en ambos). Un falsificador más inteligente, por supuesto, introduciría algunos errores y movería las cosas un poco dentro de las barras de error, etc. son iguales Por lo tanto, tanto el falsificador como especialmente la persona que verifica deben ser hábiles.

Verificar la falsificación esencialmente implicará burlar al falsificador: encuentre alguna firma dejada por el algoritmo que el falsificador usó para generar los nuevos datos.

Hay otra forma más fácil que no requiere burlar al falsificador: esperar. Los astrónomos, de manera bastante rutinaria, anuncian planetas recién descubiertos. Puede comparar nuevos descubrimientos con su mapa: cualquiera que esté de acuerdo con su mapa y haya ocurrido después de descargar el mapa es evidencia de que el mapa es verdadero; cualquier desacuerdo con su mapa es evidencia de que no lo es (o al menos está incompleto).

Esa es la trama de mi historia. Comparando planetas que no se han dado a conocer públicamente con el mapa. La idea inicial es que el astrónomo considere el mapa como una hermosa pero especulativa compilación de datos públicos. Cuando los planetas recién descubiertos coinciden con el mapa, comienza el enigma. ¿El autor del mapa tiene conocimiento interno de los datos no publicados de los cazadores de planetas o el mapa es realmente de origen extraterrestre?
@derobert Observar dos mapas de la galaxia en busca de diferencias funciona si GallPeters está escribiendo un guión de NCIS para televisión o similar. Incluso podría ser viable en un modo más serio si se verificara algo específicamente, como las posiciones de los cuásares. Aquellos que podría marcar directamente. Todavía me gusta esta respuesta en general, pero no quiero que Gall descarte todas las verificaciones rápidas, ya que eso puede hacer que la historia avance mejor.
@SRM de hecho, pero está etiquetado como verificación de la realidad, así que ... Una versión más realista sería si la computadora encuentra cosas que "piensa" que son diferentes y las muestra para confirmación visual. Eso probablemente funcionaría tanto en la televisión como en la realidad. (Sin duda, en la televisión, la pantalla ampliaría ambos mapas para mostrar las diferencias, en realidad, omitiría el zoom)
Sobre todo porque 400 millones no es ni siquiera el 4 por ciento del límite inferior del número de estrellas de nuestra galaxia.

Encuentre un objeto en el mapa que sea desconocido pero que esté dentro de las capacidades de detección de los mejores telescopios pero no de otros. Señala uno.

Dado que los grandes alcances tienen buenos registros en cuanto a dónde han sido apuntados, puede descartar el conocimiento humano previo.

Si bien esto no prueba que el mapa sea preciso, sí prueba que es de origen extraterrestre.

Teoría de la información 101: O sabes algo, o no lo sabes.

El mapa puede falsificarse (probarse como falso) si describe algo físicamente imposible o extremadamente improbable. Sin embargo, un falsificador suficientemente motivado puede evitar esto ejecutando simulaciones físicas del mapa y verificando que sea físicamente estable a corto o mediano plazo (que es exactamente lo que haría para verificar estas imposibilidades físicas en primer lugar) .

De lo contrario, es cuestión de comparar el mapa con la realidad. El problema con eso es doble:

  1. Algunos aspectos de la realidad ya son conocidos, tanto para usted como para cualquier falsificador suficientemente motivado. Como ya sabes estas cosas, un mapa genuino no te dice nada interesante sobre ellas, y una buena falsificación las incluirá de todos modos.
  2. Algunos aspectos de la realidad son desconocidos, tanto para ti como para cualquier falsificador. Debido a que no conoce estas cosas, no puede usarlas para verificar el mapa.

Si necesita saber si el mapa es real basándose en el mismo conjunto de información que tiene el falsificador, no tiene suerte.

Podrías esperar a que se conozcan más aspectos de la realidad (es decir, que se descubran más estrellas y exoplanetas), o tal vez usar información no pública dependiendo de para quién trabajes (por ejemplo, ¿el ejército?), pero el dilema anterior continúa: todo lo que se aprende ahora se conoce, por lo que el mapa ya no puede proporcionar nueva información al respecto. Y eso suponiendo que la ciencia siga una línea recta desde lo desconocido hasta la verdad sin pasar por la falsedad, lo cual es irreal. Quizás sería más exacto decir que hay un continuo entre (1) y (2), y a menudo es difícil saber exactamente dónde se encuentra en ese continuo. Es posible que un mapa genuino no esté de acuerdo incluso con supuestos "hechos conocidos", si nuestra comprensión es muy incorrecta.

Tal vez, después de que se hayan descubierto suficientes estrellas y exoplanetas nuevos, y el mapa haya concordado con estos descubrimientos con suficiente frecuencia, concluirá que el mapa es genuino, rechazando la posibilidad de que un falsificador haya logrado adivinar todos esos descubrimientos por pura casualidad. Pero, ¿con qué frecuencia es "suficientemente frecuente" y cuántos descubrimientos requiere esto?

Para responder eso, ( generalmente *) usamos pruebas de significación estadística. Básicamente, imaginas (o simulas) numerosos falsificadores que crean numerosos mapas falsos y tratas de averiguar qué fracción de esos falsos parecen al menos tan realistas como el mapa que realmente tienes. Si este número (llamado valor p ) es muy pequeño, puede argumentar que no es razonable seguir creyendo que el mapa es una falsificación. Su definición de "muy pequeño" (el nivel de significancia) dependerá de qué (si es que planea hacer algo) con el mapa una vez que sepa que es genuino. Si va a lanzar una nave de generación en un exoplaneta, probablemente será mucho más cauteloso que si va a apuntar un telescopio espacial a un área interesante del cielo durante unos días. Si no planea hacer nada en particular con el mapa, tal vez debería preguntarse por qué le importa su precisión en primer lugar. Esa razón informará su elección del nivel de significancia.

Si todo eso es un poco difícil de seguir, aquí está la versión corta: puede esperar a que los astrónomos descubran más cuerpos celestes, comparar los objetos recién descubiertos con los del mapa y usarlos para demostrar que el mapa es ( probablemente) real. Pero si hace eso, no podrá usar el mapa de inmediato y, cuando pueda usarlo, será parcialmente redundante para la información recién descubierta.

* Este enlace se incluye para completar; puedes ignorarlo por completo si no tiene sentido para ti.

Excelente respuesta! (que merecen su correspondiente xkcd )

¿Tiene el OP alguna idea de cómo sería un mapa 3D de nuestra galaxia mostrando todas las estrellas y planetas?

Hay al menos 100.000.000.000 de estrellas en nuestra galaxia y posiblemente unas cuantas veces más. Y un gran porcentaje de ellos tienen planetas, por lo que hay miles de millones de planetas en la galaxia.

¿Y cómo podrías mostrar todo a escala en un mapa? En nuestro sistema solar los ocho planetas tienen distancias medias al Sol de 57.909.000 a 4.500.000.000 kilómetros - Neptuno está 77,708 veces más lejos que Mercurio. Un año luz son 9.460.700.000.000.000 kilómetros. La estrella más cercana es Alpha Centauri, a unos 4,30 años luz de distancia, o 2.100,33 veces más lejos que Neptuno. El diámetro del disco galáctico es de unos 100.000 a 120.000 años luz, o unas 23.255,813 a 27.906,9 veces la distancia a Alpha Centauri, o unas 48.844.854 a 58.613.699 veces la distancia a Neptuno.

Por lo tanto, su mapa debe ser una gigantesca base de datos informática con toda la información y la capacidad de mostrar mapas en 3D de los objetos seleccionados.

La forma de comprobar su precisión sería averiguar qué proyectos astronómicos están buscando objetos en la galaxia y planean hacerlo en un futuro próximo. Querrás tener un programa de computadora para registrar automáticamente todos los anuncios de descubrimientos de objetos en nuestra galaxia y compararlos automáticamente con la base de datos.

Si desea demostrar a los demás que tiene una base de datos precisa, querrá buscar en la base de datos un grupo relativamente pequeño de objetos que se están buscando actualmente. Por ejemplo, solo hay unos pocos cientos de sistemas estelares a unas pocas decenas de años luz de la Tierra. Encontrarlos a todos es importante para obtener una buena muestra imparcial de las estrellas en esta parte de la galaxia. Por lo tanto, puede hacer una lista de todos los sistemas estelares dentro de los 30 años luz de la Tierra que aún no se ha encontrado que estén tan cerca y publicar sus distancias y cuando los astrónomos los verifiquen y descubran que está en lo correcto, eso convencerá a muchos de que tiene una precisión. base de datos.

Un mapa no es necesariamente una base de datos llena de miles de millones de cosas. Un mapa es una proyección de estas cosas. Dicha proyección podría calcularse en tiempo de ejecución según sea necesario en función de algoritmos complejos eficientes y, por lo tanto, los datos solo ocuparán espacio cuando se soliciten.
¿Cómo verificar la corrección de un mapa de galaxias?
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