Мысли о парадоксе Ферми
26-03-2015, 14:54. Разместил: Редакция ОКО ПЛАНЕТЫ
Мысли о парадоксе Ферми. Часть первая.
Известный парадокс, который вот уже более полувека находится в центре научного поиска, связанного с попытками вступить в контакт с внеземными цивилизациями, носит имя американского физика итальянского происхождения, лауреата Нобелевской премии Энрико Ферми.
Согласно воспоминаниям участников той самой летней беседы в лаборатории Лос-Аламоса, Энрико Ферми сформулировал его в следующем виде: «Ну, и где они в таком случае?», имея ввиду, конечно же, научно поставленный вопрос «Являемся ли мы единственной разумной и технологически продвинутой цивилизацией во Вселенной?»
Более развёрнутым, математическим языком, отличным от эмоционального восклицания Ферми, задача парадокса была выражена в виде так называемого уравнения Дрейка, которое сформулировал профессор астрономии и астрофизики Френк Дональд Дрейк годом спустя после летнего дня в Лос-Аламосе, где и прозвучало то самое сакраментальное «Где же они, чёрт возьми?» Ферми, обращённое как к своим коллегам, так и к тем самым ненаблюдаемым инопланетянам.
Вот наглядная запись этого уравнения в варианте «для детей»:
Уравнение Дрейка на выходе должно дать нам количество цивилизаций, которое должно уже существовать в наблюдаемой нами части Вселенной и которые бы могли потенциально вступить с нами в контакт. Это число N.
Далее у нас следуют измеримые параметры, которые, в общем-то, поддаются исчислению и наблюдению и, исходя из вида формулы (перемножение множителей) — каждое влияет на итоговое значение числа цивилизаций N.
Первый параметр — это число R, которое равно количеству звёзд, образующихся за год, например, в нашей Галактике. Можно, в общем-то, ожидать того, что какие-то сигналы от других цивилизаций могут пересечь и бескрайние просторы межгалактического пустого пространства, но для демонстрации подхода Дрейка достаточен и объём нашей собственной, весьма немаленькой Галактики Млечный Путь.
Согласно начальным астономическим и астофизическим данным, имевшимся в 1950-е годы, в нашей Галактике образуется около 10 звёзд за каждый год её существования. Последние оценки говорят о 7 звёздах в год на Галактику, что вполне соотносится с начальной оценкой времён Дрейка. Вроде бы и немного, однако в дальнейшем можно понять, что это не главное. Важно то, что звёзды в нашей Галактике образуются — и темп их образования в прошлом был, скорее всего, не ниже, а даже выше, чем сейчас.
Второй параметр, который сегодня уже тоже понятен, благодаря последним исследованиям космического пространства и близлежащих к нам звёзд — это параметр fp, который говорит о том, какая часть образующихся звёзд впоследствии обзаводится планетами.
Интуитивно и раньше было понятно, что большинство звёздных систем должно иметь планеты, и наша Солнечная система в этом плане совершенно не уникальна, но неоспоримые подтверждения данного факта были получены только недавно.
Связано это с работой сразу нескольких аппаратов, которые были запущены на околоземную орбиту с целью обнаружения так называемыхэкзопланет, а именно околоземного телескопа НАСА «Кеплер» и европейского телескопа COROT.
На сегодняшний день именно эти два космических аппарата (и, в первую очередь, «Кеплер») могут похвастаться наибольшим вкладом в существующий на сегодняшний день список из 1901 экзопланеты (по состоянию на 15.03.2015).
Найденные 1901 экзопланета находится в 1199 звёздных системах, при этом в 428 из них, как и в нашей Солнечной системе, присутствует более одной найденной экзопланеты.
Кроме однозначно установленных экзопланет, которые зафиксированы уже неоднократными прохождениями перед диском собственной звезды (орбитальные телескопы фиксируют малейшие регулярные колебания светимости наблюдаемых звёзд), только у «Кеплера» есть ещё, как минимум, 4175 потенциальных кандидатов в экзопланеты.
Вот иллюстрация того, что «насмотрел» для человечества «Кеплер» за неполные шесть лет наблюдений в космосе:
Наше собственное Солнце и затмевающая её Земля приведены с соблюдением масштаба во втором ряду иллюстрации.
При рассмотрении вопроса экзопланет, безусловно, стоит учесть и то, что нынешние способы регистрации экзопланет по-прежнему несовершенны: способ регистрации частичного затмения материнской звезды экзопланетой позволяет быстро регистрировать только те планеты, плоскость вращения которых практически совпадает с лучом, направленным от звезды на Солнечную систему.
Только в этом случае планета легко регистрируется при каждом проходе её между материнской звездой и Солнечной системой.
Кроме того, понятное дело, чем меньше планета и чем больше её период обращения вокруг центральной звезды, тем больше времени потребуется космическому телескопу для того, чтобы уверенно засечь как минимум с десяток проходов экзопланеты перед диском материнской звезды.
Например, Юпитер с его периодом обращения вокруг Солнца в 12 лет пока бы ещё никак бы не обнаружил себя для наблюдателя из других солнечных систем, даже если бы он уже попал в поле зрения инопланетных телескопов, подобных «Кеплеру» за срок его нахождения на орбите.
В целом же, поле наблюдения телескопа «Кеплер», которое зафиксировано между созвездиями Лиры и Лебедя, на одной и сторон знаменитого «летнего треугольника» включает около 2,5 миллионов различимых в его оптику звёзд, что позволит уже в ближайшее время получить весьма насыщенную наблюдаемыми фактами модель планетарной эволюции в нашей Галактике:
В любом случае, даже при столь фрагментарной и неполной информации о наблюдаемых экзопланетах, изначальное предположение Дрейка о параметре fp, входящем в формулу и принятым Дрейком равным 0,5, не выглядит столь уж оторванным от действительности.
Сегодня уже практически победила гипотеза того, что образование звёзд везде в нашей Галактике происходит из начального газо-пылевого облака, которое после образования центральной звезды неизбежно формирует как минимум несколько планет. Согласно последним исследованиям, как минимум 30% (0,3) звёзд солнечного типа имеют планеты, и, по указанным выше причинам неполноты и трудности получения данных о планетах земного типа, эта оценка в будущем будет только расти. Кроме того, инфракрасные исследования пылевых дисков вокруг образующихся сейчас молодых звёзд показывают, что от 20 до 60% (от 0,2 до 0,6 в категории параметра fp) звёзд солнечного типа могут сформировать планеты, подобные Земле.
Именно с наблюдением газо-пылевых облаков вокруг образующихся звёзд, кстати, связано и первое в истории человечества непосредственное наблюдение экзопланеты, обращающейся вокруг яркой звезды южного неба, Фомальгаута и получившей названиеФомальгаут b.
В общем, резюмируя последние факты вокруг параметра fp в формуле Дрейка, можно сказать, что он никак не может быть ниже 0,1, но вполне может добраться и до значений, близких к единице (практически любая звёздная система имеет планеты).
Следующий параметр формулы Дрейка, ne говорит о количестве планет, которые пригодны для зарождения жизни в любых формах в расчёте на одну звёздную систему.
В конечном счёте, масса быстро открытых «Кеплером» планет типа «горячий Юпитер», которые имет период обращения вокруг своих солнц в несколько дней и иногда имеют температуру в несколько сотен, а то и в тысячи градусов Кельвина, малопригодны для существования жизни, сколь-либо отдалённо напоминающую земную.
Безусловно, в фантастических произведениях, наряду с прекрасными венерианками и суровыми марсианами всегда присутствуют и громадные осьминоги, плавающие в атмосферах газовых гигантов, и даже некие «солнечные разумные протуберанцы», однако, всё же лучше исходить из того, что понятная нам и устойчивая в течение долгого промежутка времени жизнь может возникнуть лишь на планетах земной группы.
Конечно, тут мы уже вступаем на весьма скользкую дорожку наших внутренних убеждений и допущений, попадая в так называемую ловушку «углеродного шовинизма», но, надо сказать, такой подход не лишён определённого смысла.
При прочих равных, в нашей Вселенной оказывается, что водород, кислород и углерод являются не только наиболее распространёнными, но и наиболее удобными химическими элементами для построения живых существ.
Начальные условия «Большого Взрыва», механика последующего горения звёзд в нашей Вселенной и изотопный состав получающихся стабильных химических элементов таковы, что наиболее распространёнными химическими элементами у нас оказываются водород, гелий, углерод, кислород и азот.
Последующие химические элементы имеются уже в гораздо более скромных количествах, так как горение большинства звёзд заканчивается с образованием углерода, азота и кислорода (в реакциях горения водорода, гелия и в CNO-цикле), а весь остальной «зоопарк» земной и инопланетной химии уже получается в результате взрывов новых и сверхновых звёзд, либо же в результате медленного распада урана и тория.
Именно этим и обусловлены, кстати, локальные пики железа (иногда именуемого ещё «термоядерными углями») и свинца (продукта распада большинства радиоактивных тяжёлых изотопов) на графике распространённости химических элементов.
Кроме того, уже чисто из соображений классической химии, именно углерод в нашей Вселенной оказывается наиболее интересным «строительным кирпичиком» для сложных химических соединений, без которых достаточно сложно вообразить себе упорядоченную структуру, характерную для любой жизни.
В частности, на данный момент известных науке неорганических соединений насчитывается порядка 100 000, в то время как органических — уже более 8 000 000, и каждый год открывается ещё порядка 300 000.
Что, однако, отнюдь не говорит о том, что инопланетная жизнь обязана во всём и во всех аспектах копировать земную жизнь — так, например, уже давно известны ксено-нуклеотиды, которые, в общем-то, ничуть не хуже могут справляться с функциями кодирования информации, очень характерными и, скорее всего, жизненно необходимыми для того, что мы и называем ёмким словом «жизнь».
Короме того, недавние исследования показывают, что альтернативная жизнь может обойтись и без самих нуклеиновых кислот, даже изменённого химического состава, кодируя информацию через альтернативные, гораздо более устойчивые к перепадам температур и давления пептидонуклеиновые кислоты.
В общем и целом это, конечно же, расширяет границы допустимого для возникновения жизни, однако универсальная концепция «Зоны Златовласки» оказывается жизненно необходимой для оценки параметра ne в формуле Дрейка.
Сравнение «Зоны Златовласки» для Солнца и для более холодной, но тоже имеющей планеты в зоне обитаемости звёздной системы Gliese 581.
Понятно, что нет ничего удивительного в том, что в рамках одной звёздной системы сразу две планеты могут оказаться в потенциальной зоне обитаемости. Так, для нашей Солнечной системы в зоне обитаемости и находятся сразу две планеты — наша Земля и гораздо более далёкий и холодный Марс, а в системе звезды Gliese 581 в зону обитаемости попадают тоже две планеты, с буквенными обозначениями c и d.
А вот Венера в зону обитаемости Солнечной системы, к сожалению, не входит. Поэтому-то все процессы терраформирования Венеры так или иначе привязаны к антипарниковому эффекту — в противном случае излишняя солнечная радиация всё равно погубит даже искусственно индуцированную жизнь в условиях венерианской орбиты.
В целом же, по состоянию на январь 2015 года мы уже достоверно знаем о минимум 30 экзопланетах, которые уверенно попадают в «Зону Златовласки», для того, чтобы иметь условия, сходные с нашими и позволяющими иметь жизнь на основе углеродных соединений и воды:
Безусловно, по сравнению даже с 2,5 миллионами звёзд, попавших в объектив «Кеплера», это кажется просто-таки мизерной величиной, но я надеюсь, что вы понимаете, что отнюдь не все планеты, находящиеся в «Зоне Златовласки» удалось найти за столь краткий промежуток существования эффективных орбитальных проектов по поиску экзопланет и в существующих ограничениях по фиксации наличия планет у исследуемых светил.
Оценка самого Дрека для параметра ne была достаточна оптимистична и составляла 2 (исходя из присутствия в нашей Солнечной системе двух потенциально попадающих в зону обитаемости планет и весьма интересного закона Тициуса-Боде). На сегодняшний день, исходя из проведенных исследований по поиску экзопланет уже известно, что масса спутников других звёзд имеют весьма экзотические, сильноэллиптические орбиты, часть планет («горячие юпитеры») просто-таки погружены во внешние короны своих звёзд, а число планет в обитаемой зоне пока гораздо меньше, нежели изначальная оценка Дрейка. Как я уже сказал, на сегодняшний день известно около 1200 планетарных систем, в которых уверенно обнаружено всего 30 потенциально обитаемых планет. Если базироваться на этих подтверждённых наблюдениях, то мы получим нижнюю оценку для ne, равную 0,025.
Однако, с другой стороны, в случае наблюдения нашей Солнечной системы с расстояний, сравнимых с теми, на которых телескоп «Кеплер» произвёл большую часть своих открытий, наша собственная система, скорее всего, была бы оценена, как состоящая из Солнца, Юпитера и Сатурна, поскольку все остальные планеты было бы весьма трудно технически или затратно по времени зарегистрировать.
Исходя из вышесказанного, можно предположить, что в дальнейшем, на фоне работы проекта «Кеплер» и его последователей, оценка параметра ne будет постепенно расти. В настоящий момент времени большинство исследователей по-прежнему отводят для ne весьма широкий диапазон значений: от 0,05 до 2.
Дальнейшие три параметра формулы Дрейка fl, fi и fc — которые, соответственно, характеризуют вероятности возникновения жизни, возникновения разума или потребности в осуществлении контакта возникшей цивилизацией уже являются достаточно спекулятивными величинами.
Даже первая, наиболее простая к оценке величина, вероятность возникновения жизни fl, является уже достаточно сложной в оценке. Всё дело в том, что на сегодняшний день мы располагаем лишь одним объектом, который достоверно и достаточно подробно рассказывает нам о возникновении и развитии сложной органической жизни — это наша собственная планета Земля.
Все другие концепции о возникновении или развитии ксеножизни так или иначе базируются на массе неявных предположений, которые принимают — либо же отрицают те или иные факторы, как существенные для возникновения и существования сложной жизни на протяжении достаточно длительного периода времени.
И тут, кстати, в рамках объективных, а не спекулятивных исследований, нам очень бы помог наш собственный кандидат, находящийся в «Зоне Златовласки» — с виду пустой и холодный сегодня Марс.
На сегодняшний день, исходя из исследований, уже неоднократно проведенных в рамках нескольких автоматических миссий на Марс, ясно, что никакой сложно органической жизни на Марсе сегодня нет.
Уже сам этот факт вполне ограничивает параметр fl значением 0,5, хотя сам Дрейк считал, что жизнь всегда возникает в подходящих для неё условиях и полагал, таким образом, что fl=1.
С другой стороны, наличие на Марсе даже слабых следов зародившейся, а потом внезапно погибшей жизни, позволит нам гораздо полнее понять уникальность нашей собственной вселенской судьбы, выраженной в интересной гипотезе «уникальности Геи» и, как ни странно, позволит нам значительно поднять нижнюю границу параметра fl.
Если на Марсе, например, найдут остатки строматолитов, которые господствовали на Земле целых 2 миллиарда лет и живы и до сих пор — это позволит точно сказать, в чём состоит уникальность Земли.
Положение Земли и всей Солнечной системы в чём-то уникально, исходя из тех фактов, которые уже накоплены человечеством. Спиральные витки галактики содержат много массивных звёзд, которые заканчивают свой жизненный путь в виде сверхновых. Близкий взрыв сверхновой и её гамма-радиация, как считается, делает высшие формы жизни невозможными и значительно затрудняет восстановление погибших низших жизненных форм. Наша Солнечная система находится на особенной орбите внутри Млечного Пути: она является почти идеальной окружностью среднего радиуса, на которой звёздная система движется с такой же скоростью, что и гравитационные ударные волны, формирующие спиральные витки нашей Галактики.
Солнце и Земля пребывала между спиральными витками Галактики на протяжении последних нескольких сотен миллионов лет, или же свыше тридцати полных галактических оборотов, то есть практически всё время, пока на Земле существуют высшие формы жизни.
Мы — в центре голубого шарика, между галактическими спиральными рукавами Стрельца и Персея. Да и, кстати, внутрь этого шарика попадает 90% видимых нами отдельных звёзд.
Другой возможный необходимый и уникальный элемент нашего окружения — это наша Луна. Популярная гипотеза раннего гигантского столкновения утверждает, что наш естественный спутник, столь непохожий на спутники Марса, сформировался вследствие редкого столкновения ещё молодой Земли с другой планетой, двигавшейся по схожей орбите. Гипотетическая планета размером с Марс, условноназванная Тейя, примерно около 4,45 миллиардов лет назад «догнала» Землю, выйдя из удобной и безопасной точки Лагранжа позади Земли на её же орбите. При этом важно, что столкновение двух протопланет с образованием молодой Луны произошло в такой, весьма маловероятной ситуации — оно должно было случиться лишь под определённым углом: прямой угол уничтожил бы Землю, более же пологий угол столкновения привёл бы к тому, что Тейя просто бы отрикошетила от Земли, при этом не создав из осколков столкновения массу обломков, которые и образовали молодую Луну на низкой околоземной орбите.
Согласно всем астрономическим расчётам, именно последующие сильные приливы, вызванные близкой к Земле молодой Луной, стабилизировали земную ось: без влияния Луны колебания земной оси, как и у других, «безлунных» (Меркурий, Венера) или же «малолунных» планет (Марс) были бы намного больше и привели бы к громадным изменениям климата, которые могли регулярно уничтожать развивающуюся жизнь или же откатывать её назад к простым формам.
Кроме того, лунные приливы, вероятно, произвели первоначальный разогрев земного ядра, которое позволило Земле за счёт громадной динамо-машины, заработавшей внутри Земли, обзавестись сильным магнитным полем, которого нет у Меркурия, Венеры или Марса. Это позволило существенно ослабить влияние солнечного ветра, который однозначно бы негативно воздействовал на развитие жизни на Земле.
«Кеплер» перед запуском на орбиту.
Однако здесь, в вопросах уникальности Земли, нам также сможет помочь уже упомянутый космический телескоп «Кеплер»: согласнопоследним расчётам, он сможет с помощью дополнительных компьютерных программ и обработки данных обнаруживать даже спутники открытых экзопланет, при условии того, что их масса составит не менее 0,2 массы нашей Земли.
Конечно, это пока ещё не Луна, которая меньше Земли в 81 раз, но уже просто неверояно, особенно, если учесть то, что «Кеплер» сможет это делать на расстояниях до 500 световых лет.
В 2002 году американские учёные Чарльз Лайнвивер и Тамара Дэвис оценили параметр fl как >0,13 для планет с более чем миллиардом лет существования в случае попадания их в «Зону Златовласки», в основном, понятное дело, базируясь на основе истории жизни на самой Земле. Лайнвивер в своей более поздней работе 2004 года также определил, что лишь около 10% звёзд в нашей Галактике пригодны для жизни с точки зрения наличия тяжёлых элементов, удаления от спиральных рукавов и характерных для них сверхновых и достаточно стабильны по строению. Такие звёзды не слишком массивны для того, чтобы быстро «перегореть» в новую, но и не слишком лёгкие и холодные, так как в этом случае «Зона Златовласки» оказывается очень близко к центральной звезде, очень узка и порождает, кроме того, за счёт сильных приливных сил материнской звезды весьма специфические условия на планете, на которой принципиально может возникнуть жизнь.
В принципе, если сложить ограничения двух работ, то получится, что fl должно даже в самом худшем случае всё равно быть >0,013 — в 1,3% от всех возможных вариантов и сочетаний «звезда+планета» на искомой планете в зоне обитаемости всё равно возникает жизнь.
Ширина обитаемой зоны звезды в зависимости от её температуры в рамках главной последовательности. Чем холоднее и меньше звезда (а это условие соблюдается на главной последовательности строго) — тем ýже зона обитаемости.
Однако, все эти расчёты и исследования, как я уже упомянул, страдают изрядной долей спекулятивности — например, спутник Юпитера Европа, как полагают, имеет под внешней коркой льда достаточно глубокий водный и сильно разогретый за счёт приливных сил Юпитера подлёдный океан, глубины которого весьма напоминают глубины земных океанов. Существование же на Земле экстремофилов, таких, как тихоходки, делает существование жизни на Европе вполне возможным, несмотря на то, что Европа находится по всем параметрам вне расчётной обитаемой зоны Солнечной системы.
Интересно, что из тех звёзд в нашей Галактике, которые удовлетворяют условиям Лайнвивера, около 75 % оказываются старше нашего Солнца, что очень интересно в рамках нашего дальнейшего рассказа.
В целом же, на сегодняшний день параметр fl обычно принимают в диапазоне от 0,013 до 1, что свидетельствует о том, что жизнь, в общем-то, оказывается достаточно распространённым явлением: единожды возникнув, она в большинстве случаев не хочет умирать — даже история самой Земли, наполненная засухами и наводнениями, извержениями вулканов и столкновениями с астероидами, оледенениями и прочими экологическими катастрофами, тем не менее уверенно, раз за разом, восстанавливает себя после самых жутких, казалось бы — смертельных для всей биосферы катастроф.
Все предыдущие массовые вымирания на Земле, судя по всему, имели чисто биогенную природу: одна жизнь за счёт своей лучшей организованности просто убивала другую, более старую жизнь. Не исключение из этого правила нынешнее вымирание, вызванное уже человеком.
Следующий параметр из формулы Дрейка — это вероятность возникновения разумной жизни на планете, fi.
С одной стороны, начав рассужать о параметре fi мы вступаем на совсем уж тонкий лёд, поскольку на сегодняшний день, даже приняв во внимание «условно-разумных» дельфинов и шимпанзе, а также помяную безвременно усопшего неандертальца, мы можем говорить только об одном известном нам разумном виде — Homo Sapiens Sapiens, известном ещё под именем «человек».
Что, в общем-то, тут же помещает нас в смысловые кандалы «антропного принципа»: волей-неволей мы приписываем разум и разумные поступки существам, по факту эволюционировавшим в совершенно иных условиях, возможно — в разительно несхожих с условиями нынешней или исторической Земли.
Например, как вариант, разум вполне может возникнуть и как некий распределённый механизм, схожий с предразумом муравейника или улья, характерным для общественных насекомых.
Что уже, в общем-то, породило и соответствующий пласт чисто научных карикатур на вопрос, заданный в парадоксе Ферми:
«Чёрт, мы обшарили все эти грёбанные плитки в поисках феромонов! Если бы тут была разумная жизнь, мы бы её уже точно нашли!»
Первая разумная муравьиная колония, пытающаяся найти нас.
В любом случае, исходя из принципиальных особенностей жизни и из нашего собственного эволюционного опыта, скорее всего, стоит ожидать, что любая разумная жизнь на протяжении достаточно большого промежутка времени нарастит своё использование энергии до того уровня, чтобы стать заметным уже в галактических масштабах и, попутно, будет идти по пути постоянного развития своих цивилизационных возможностей и пространственной экспансии.
Ученые, занимающиеся проблемой поиска внеземного разума (SETI) так и классифицируют цивилизации — по их способности генерировать и использовать энергию.
Цивилизации типа I (пусть даже это будут и разумные муравьи с Тау Кита) генерируют энергию в объемах, примерно равных объемам энергии, получаемой их планетой от своей звезды, а цивилизации типа II уже оперируют порядками энергии, сравнимыми с энергией излучаемой их собственной центральной звездой.
В рамках этой классификации человечество относится к «типу 0,7» — на Земле сегодня вырабатывается по логарифмической шкале лишь 0,7 от количества энергии, необходимого, чтобы называться цивилизацией типа I.
Сегодня, исходя из астрономических и астрофизических наблюдений уже можно с уверенностью сказать, что цивилизаций типа I нет в радиусе 10 000 световых лет от Земли, а цивилизаций типа II — нет не только в пределах нашей Галактики, но и в сопредельных с нашей галактиках, составляющих с нею единое галактическое скопление.
Предположительно, при совершенствовании техники наблюдений, эти пределы будут расширяться и далее.
Вторым интересным атрибутом разумной жизни, как я уже упомянул, является неистребимая тяга к освоению новых простанств. При этом, в общем-то, не суть важно, занимается ли разумная жизнь тем, что посылает к звёздам колонистов, замороженные яйчеклетки — или же колонии дронов-репликаторов. Речь идёт об экспоненте данного процесса:
За сколько времени разумная цивилизация может колонизировать всю Галактику? Ответ: хватит всего лишь 5 миллионов лет.
Даже сегодня человечество уже имеет все технологии и необходимые мощности, чтобы построить громадные «корабли поколений», которые могут спокойно, на скорости всего в 0,01c (3000 км/секунду) за 500 лет долететь до ближайших с нами звёзд.
Даже не учитывая будущий прогресс, эту колонизацию можно повторять шаг за шагом, и уже на 7500-й итерации данного процесса выйти на границы нашего громадного Млечного Пути.
Промежуток времени в 5 миллионов лет, громадный для нас сегодня — краткий миг в жизни Галактики. Цивилизацию, которая бы смогла гипотетически сделать такой рывок в пространственной экспансии, называют ещё иногда «цивилизацией типа III», подразумевая то, что она способна в одиночку воспользоваться ресурсами всей нашей Галактики.
Кроме того, напомню, 75% подходящих для возникновения жизни звёзд гораздо старше нашего Солнца, что делет наблюдаемую нами картинку ещё более загадочной: многие разумные виды могли возникнуть на планетах, способных к зарождению жизни, за миллиарды лет до того, как вымерли динозавры на Земле:
Сравнение Земли и гипотетической ранней планеты Х: фора в 3,46 миллиарда лет на фоне 5 миллионов лет экспансии на всю Галактику.
И вот тут-то у нас и возникает тот самый возглас Ферми: «Где же они, чёрт возьми?!»
Ведь, если в формуле Дрейка подставить весьма скромные параметры fi (разумности) и fс (желания цивилизации осуществить контакт), сегодня гипотетически принимаемые на весьма скромном уровне в 0,01, то итоговое значение количества цивилизаций N в формуле Дрейка всё равно будет очень большим: сказывается громадный возраст нашей Галактики даже в условиях, весьма отличных от нынешних (для большинства звёзд, пригодных для поддержания жизни по критериям Лайнвивера, этот возраст составляет около 8 миллиардов лет).
Итак, имеем:
N = R * fp * ne * fl * fi * fс * L
L, как я сказал, исходя из чисто физических ограничений по усовиям Галактики, химическому составу звёзд и т.п. у нас составляет около 8 миллиардов лет или 8*109 лет. Подставим все остальные параметры в формулу, приняв для последних двух, наиболее неясных сейчас параметров (вероятность возникновения разума и вероятность его способности к контакту) изначальную оценку самого Дрейка, принятую им как 1% в каждом случае (fi=0,01, fc=0,01)
N = 7 * 0,5 * 0,013 * 0,01 * 0,01 * 8*109 = 36 400
Таким образом, опираясь на максимально доступный нам сегодня массив исходных данных о нашей Галактике, мы можем, исходя из формулы Дрейка сказать, что сегодня мы бы уже были соседями как минимум для 36 000 уникальных цивилизаций Млечного Пути, многие из которых бы уже опережали нас в развитии на целых три с половиной миллиарда лет.
И вот тут-то мы и подходим к интересной проблеме, которую в космологии и в проблеме SETI называют Великим Фильтром.
Судя по всему — где-то на пути в будущее нас ждёт тот самый Армагеддон о котором так долго и нудно нам рассказывали все пророки.
Хотя, как вариант, Великий Фильтр уже произошёл где-то в нашем биологическом прошлом — и мы просто последние (и первые) из выживших.
Зоопарк, картофельная грядка и прочие отмазки для парадокса Ферми. Часть вторая.
Начав в первой части рассказ о парадоксе Ферми, я сознательно не дал читателям готовых объяснений парадокса, хотя их уже и выдумали больше десятка. В этой части я постараюсь кратко изложить наиболее распространённые и логичные объяснения — как и провести краткий разбор их правдоподобности и подтверждения / опровержения.
При этом я хотел бы подчеркнуть, что все эти объяснения, в общем-то, весьма вторичны по отношению к самому парадоксу Ферми. То есть, ни одно из них не может по-настоящему опровергнуть сам парадокс («Где же они, чёрт возьми?»), а может лишь с той или иной степенью правдоподобности, внутренней непротиворечивости и субъективно оцениваемой вероятности — объяснить наличие парадокса Ферми.
Опровержение парадокса, к которому мы всё же вернёмся в конце статьи, лежит совсем в иной плоскости: для того, чтобы опровергнуть парадокс, нам необходимо совсем иное восклицание — «Да вот же они, боже мой, как долго мы их искали!».
Восклицание это, понятное дело, мы услышим в момент первого контакта нашей цивилизации с инопланетянами, либо же в тот момент, когда мы достоверно обнаружим хотя бы следы их нынешней или прошлой деятельности.
Итак, вначале — объяснения. Почему парадокс Ферми может существовать, почему существуем мы, и почему не наблюдается контакт двух развитых цивилизаций — нашей собственной и инопланетной.
Для математического понимания большинства объяснений лучше всего снова вернуться к формуле Дрейка, разобранной в первой части. Вот она ещё раз:
N = R * fp * ne * fl * fi * fс * L
Приведу ещё раз числовые значения коэффициентов формулы, которые я достаточно подробно объяснял в прошлой части, зафиксировав их на самых нижних пределах:
R (число звёзд, образующихся в Галактике за год) = 7 звёзд / год
fp (вероятность образования планетарной системы возле звезды) = 0,5
ne (число планет в обитаемой зоне в расчёте на все звёздные системы) = 0,025
fl (вероятность возникновения жизни) = 0,013
fi (вероятность возникновения разума на планете с жизнью) = 0,01
fс (вероятность желания осуществить контакт у разумной жизни) = 0,01
L (промежуток, в течение которого способность к контакту сохраняется) = 8*109 лет
Сразу видно, что для объяснения парадокса Ферми достаточно либо значительно уменьшить значение L, либо же обнулить какой-то из сомножителей.
Обнуление сомножителей R, fp и ne, особенно в свете последних исследований орбитальных телескопов, представляется не очень удачной идеей: звёзды образуются в Галактике каждый год и мы фиксируем этот процесс даже с Земли, у звёзд найдена уже не одна тысяча планет, а 30 из них, как я писал, даже попали в «Зону Златовласки».
Более перспективно выглядит обнуление fl, но и тут нас поджидает неприятность — себя и свою собственную планету мы «обнулить» ну никак не можем. Из чего, в общем-то, и проистекает первая гипотеза, призванная объяснить парадокс Ферми.
1. Гипотеза «уникальной Земли»
Идея уникальности Земли, как я уже писал, базируется всего лишь на двух весьма невероятностных предположениях: предположении об уникальности крупных спутников у планет «земной группы» и предположении о том, что положение Солнечной системы уникально для Галактики, сохраняя её на протяжении сотен миллионов лет от пагубного воздействия гамма-вспышек, порождённых сверхновыми звёздами.
Второе предположение об уникальности Солнечной системы в Галактике уже, в общем-то, опровергнуто: согласно последним расчётам — около 10% всех звёзд Галактики оказались столь же «счастливыми», чтобы избежать возможности поджарить свои планеты на гамма-барбекю сверхновых из спиральных рукавов, что сразу же даёт нам десятки миллионов столь же «уникальных», как и наша, ксено-Земель.
В активе у нас остаётся только наша Луна.
Это, как ни крути, и в самом деле — подарок судьбы. Благодаря Луне у Земли нет серьёзных колебаний положения своей оси (прецессий) и присутствует сильное магнитное поле, которое защищает планету от солнечного ветра.
И другие планеты земной группы вроде бы подтверждают уникальность пары Земля-Луна, демонстрируя и неуправляемые шатания своей оси вращения, и полное отсутствие сильного магнитного поля.
Однако, даже в Солнечной системе есть примеры того, как планета земной группы может оказаться закрытой зонтиком магнитного поля и не испытывать проблем с прецессией собственной оси.
Это — пример гигантских спутников Юпитера (Ио, Европа, Ганимед и Каллисто) и спутника Сатурна — Титана.
Магнитосфера Юпитера настолько громадна, что будь она наблюдаема в видимом спектре с Земли — она бы в несколько раз превосходила видимый диаметр Луны на нашем небе.
Все спутники Юпитера, конечно, находятся вне «Зоны Златовласки» солнечной системы — там слишком холодно, однако, согласно открытиям «Кеплера», масса планет, похожих на Юпитер, находятся гораздо ближе к собственным центральным светилам, нежели наш собственный Юпитер. Такие планеты, именуемые «горячими юпитерами», часто находятся даже гораздо ближе к своей материнской звезде, нежели горячий край «Зоны Златовласки» и там, в общем-то, скорее «слишком жарко», нежели «очень холодно».
Как можно объяснить нахождение планет-гигантов возле весьма горячих центральных светил, если известно, что газовые гиганты обычно образуются на холодной периферии протопланетного облака?
Судя по всему, в момент образования любой звёздной системы, в её планетарном облаке происходят весьма нетривиальные процессы, которые и приводят к образованию «горячих юпитеров» — вновь образующаяся планета понемногу «подъедает» внутренний край газо-пылевого диска, попутно теряя момент импульса в расчёте на единицу своей массы.
Итогом такого многомиллионлетнего процесса является губительная спираль, что и приводит газовый гигант, родившийся на окраине облака, на весьма специфическую орбиту возле центральной звезды.
Солнечной системе в этом плане в чём-то даже повезло — и в этом, кстати, состоит её уникальность в чём-то гораздо большая, нежели уникальность Луны или спиральных рукавов. По ссылке вы можете прочитать, как образование не одного, а целых четырёх планет-гигантов позволило нашей Солнечной системе хоть и пройти через жёсткий период «трэша, угара и содомии», именуемого ещё поздней тяжёлой бомбардировкой, за время которой Земля обогатилась столь необходимой нам водой, чуть не потеряла свою Луну в результате удара в бассейн Южный Полюс-Эйткен, но и избежала печальной участи неизбежной встречи с громадным Юпитером, медленно снижающимся по спиралевидной орбите к нашему молодому Солнцу.
Чем ударили молодую Луну — до конца непонятно. Но били сильно.
Имея уже гораздо более полные представления о генезисе нашей собственной Солнечной системы, нежели даже в конце ХХ века, и всё лучше понимая с каждым годом её уникальность, как и уникальность Земли — мы, безусловно, с помощью гораздо более совершенной техники и методов поиска продолжим обследовать окружающее нас пространство.
Задачей таких исследований, понятное дело, станут звёздные системы, максимально похожие на нашу собственную, в которой планеты-гиганты не опустились к центральному светилу, в которых центральная звезда достаточно стабильна, а внутренние планеты земной группы, находящиеся в обитаемой зоне, как минимум имеют похожие на Луну спутники — либо же сами являются спутниками планет-гигантов.
Безусловно, здесь мы уже включаем в ход и гипотезу «углеродного шовинизма», и всё тот же «антропный принцип», но тут уже речь идёт, как я сказал, не об опровержении парадокса Ферми, а о последовательном исключении заведомо ложных объяснений данного парадокса.
И обнаружение далёкой солнечной планетарной системы, похожей на систему нашего Солнца во всех существенных деталях — будет сильнейшим ударом по гипотезе «уникальной Земли».
2. Гипотеза уникальности разумной жизни.
Понятным образом, манипулирование показателем fi (вероятность возникновения разума на планете с жизнью), в отличии от чисто астрономических и астрофизических показателей первой части формулы Дрейка, представляется гораздо более простым.
Одним из понятных всем фактов является то, что разумная жизнь на планете Земля существует всего около 100 000 лет (хотя кое-кто скажет, что и сейчас люди малоразумны), в то время, как вся биологическая история нашей планеты насчитывает добрые 4,5 миллиарда лет.
Более того, сами по себе находки жизни связаны с первыми осадочными породами — то есть у нас просто нет фиксирующих жизнь хранилищ более древней природы. Исходя из этого, в общем-то, и присутствует максима «жизнь существует столько же, сколько существует и сама Земля».
А вот существование разума уже отнюдь не представляется столь же однозначным для целей развития биосферы. Лучше всего, пожалуй, описал эту коллизию Брюс Стерлинг в своём рассказе «Рой», но неплохое прочтение этой проблемы содержится и в романе Френка Херберта «Улей Хельстрома».
Контакт? Есть контакт!
Разумная жизнь, в общем-то, достаточно затратный механизм: при весьма скромном весе нашего личного мозга мы потребляем на его работу около 20% всей энергии тела — причём нет особой разницы: пытаемся ли мы закадрить красивую одногруппницу, либо же сдаём экзамен по ядерной физике.
Потому что сама по себе жизнь придумала разум в первую очередь в силу того, что в среде высших приматов «правило №34» обросло совсем уж неприличным ворохом различных социальных практик, которые и вызвали весьма усиленный рост лобных долей нашего мозга, которые и взяли на себя всю эту тяжёлую ношу определеления факта «Ты какого чёрта так пристально на меня смотришь... зайчик мой!»
3. Гипотеза Великого Фильтра.
Данная гипотеза, уже упомянутая мною в прошлой части, сразу же пытается объяснить всё, обнулить все параметры (fl, fi и fс), но при этом и не выдвигает никаких чётких предположений, что же это был за Великий Фильтр, который погубил все прошлые и погубит все будущие цивилизации. Который, возможно, уже прошли мы — но и с которым ровно с той же неопределённой вероятностью можем столкнуться уже и в ближайшем будущем.
Вот иллюстрация действия Великого Фильтра:
Великий Фильтр, ждущий нас в будущем...
... или же уже пройденный нами (и, возможно, кем-то ещё) в прошлом.
Поскольку нам пока неизвестны цивилизации III-го типа (покорившие и колонизировавшие всю Галактику), гипотеза Великого Фильтра утверждает, что либо где-то в прошлом для нас, либо где-то в будущем нас и встретит (или уже встретил и прошёл мимо, коль мы живы) тот самый «белый песец».
Вариантов «белого песца», в общем-то, несть числа — рассмотреть в телескоп погибшие цивилизации мы пока ещё не можем, хотя поиграться в умственную игру «придумай себе кончину пострашнее и поувлекательнее» нам никто не мешает.
Беда, понятное дело, может прийти к нам из совершенно непрогнозируемых мест, о чём, например, говорит нам длинное эссе, касающееся проблем эволюции и быстрого развития искусственного интеллекта.
Я приведу лишь короткую фразу оттуда:
«Предлагаю представить нам мешочек с кучей шариков. Скажем, большинство из них белые, некоторые красные и всего несколько черных. Каждый раз, когда люди изобретают что–то новое, они достают один шарик. Большинство изобретений безвредны и являются белыми шариками. Некоторые несут в себе опасность, но не грозят вымиранием – это красные шарики. Но может случиться так, что мы изобретем нечто опасное – мы вытянем редкий черный шарик. Пока это еще не произошло, так как вы живы и читаете этот пост. Но нельзя исключать вероятности того, что мы вытянем черный шарик совсем скоро. Если бы ядерное оружие было легко производить, то террористы уже давно отправили бы нас обратно в средние века. Ядерные бомбы не были черным шариком, но недалеко ушли от этого. Искусственный суперинтеллект, по мнению некоторых — главный кандидат стать первым черным шариком».
И пусть сегодня нас невозможно пока испугать бунтом нашего телефона на Android'е, а наш компьютер слава богу, пока не может отключать наши жизненно важные функции, но — возможности искусственного интеллекта весьма быстро приближаются к Великому Фильтру.
Тем более, что роботы вполне догоняют возможности ИИ. Позволю себе ещё одну цитату:
«И это объясняет очень и очень многое. Ну, например то, что в Великобритании массы завоевывает скверный, но дешевый кокаин, по сорок фунтов за грамм. (Те, кому доводилось выкушать в Лондоне чашечку чаю знают, что такая опасная дурь, а не чай – по тамошним ценам крайне дешево…) Так что Cocaine has become part of suburban family life. И, похоже, потому, что жители европейских пригородов современной глобальной экономике нужны не будут, и могут воспользоваться достатком чтобы ликвидировать себя самостоятельно… Такова участь бывшей «Мастерской мира».»
Добро пожаловать домой, судья Дредд.
Опасности Великого Фильтра, как видите, скорее всего будут иметь чисто внутреннюю природу: напомню, за всё время эволюции жизни на Земле так и не произошло ни одного кризиса небиологической природы — практически все массовые вымирания имели чисто внутреннюю, биологическую природу.
Поэтому — я бы не боялся астероида. Я бы по-прежнему боялся людей — и их обычных, повседневных желаний. Которые могут погубить будущее нашего вида на пути к цивилизации III типа гораздо увереннее какого-то жалкого астероида.
С моей точки зрения, которую я изложил в своей книге — Великих Фильтров в нашей истории было несколько, но и не меньшее их количество лежит в нашем вероятном будущем, в силу чего нам совершенно не стоит расслабляться и почивать на лаврах «единственных из выживших».
Кроме того, концепция «мешка Пандоры с разноцветными шариками» и множественных Великих Фильтров вполне может не обнулять какой-то из параметров, а дать весьма универсальное решение для формулы Дрейка: «Да, разумная жизнь возможна. Да, более того, она достаточно часто возникает в нашей Галактике и беззаветно стремится найти в Космосе себе подобных. Но опасности на пути цивилизации по дороге разума безмерно сокращают время существования данной цивилизации L...»
Если в формуле единственное число больше единицы (это параметр образования звёзд R), то все остальные переменные вполне могут уменьшить общее число одновременно существующих цивилизаций N до значений, сравнимых с единицей, а то — и меньших её.
И для этого, в общем-то, потребуется всего лишь снижение параметра L до пока недостижимого для нас срока в 10 000 - 100 000 лет для отдельно существующей цивилизации.
Это где-то минимум вдвое больше, чем расстояние от нас до первых настоящих городов на Земле и равно расстоянию от нас до примитивных охотников-собирателей.
4. Гипотезы «зоопарка», «картофельной грядки» и «обычной Вселенной».
В том случае, если мы получим достаточно веские данные, касающиеся того, что наша Солнечная система и планета Земля — лишь заурядные объекты или же если мы не хотим баловаться с параметром fi (вероятность возникновения разума на планете с жизнью) и играться в рулетку Великого Фильтра и «мешка Пандоры с разноцветными шариками», нам лишь остаётся обнулить каким-то образом параметр fс (способность к контакту), но при этом постараться попутно и объяснить, почему десятки тысяч цивилизаций в нашей Галактике не вступают между собой в контакт, незаметны по результатам своей деятельности и, более того — не оставили за собой никакого «космической копоти» от своей прошлой деятельности.
И, к сожалению, простым обнулением параметра fс, который в таком случае получает массу объяснений наподобие того, что инопланетяне не склонны к путешествиям и контактам (гипотеза картофельных грядок), исподволь наблюдают за нами со стороны (гипотеза зоопарка) или же существует прямой запрет на контакт с нами (гипотеза галактической цензуры), цели не достичь.
Все эти гипотезы — и многие другие — страдают одним неисправимым недостатком: они исходят из маловероятной предпосылки, что всем внеземных цивилизациям присуще какое-либо общее качество: то ли все внеземные цивилизации склонны к патологическому домоседству, то ли у всех внеземных цивилизаций действует (и, к тому же, неукоснительно соблюдается!) один и тот же этический принцип невмешательства в инопланетные дела. Однако, если цивилизаций в обозримом космосе тысячи, такое их единообразие поведения практически невозможно по теории вероятностей!
В конце концов, человечество устраивает на Земле заповедники для охраны редкой дичи, однако это далеко не всегда мешает браконьерскому промыслу.
В гробу я видел весь ваш земной зоопарк!
Кроме того, все гипотезы, которые в той или иной степени обнуляют лишь параметр fс, не объясняют нам, как же существуют сами инопланетяне, которые в этом случае всё равно должны как-то развиваться на своих родных планетах, при этом «коптя воздух» продуктами своей жизнедеятельности.
В противоречие с этим утверждением вступает ещё одна популярная версия объяснения парадокса Ферми, которая состоит в том, что постулируется утверждение, что мы никак не можем понять действия старых цивилизаций, в силу чего воспринимаем их попытки выйти с нами на контакт или же просто следы их существования, как часть нашей обычной окружающей Вселенной.
Ну или, как вариант, говорится о том, что за определённым моментом, именуемым иногда «космической сингулярностью», цивилизации II, а тем более — III типа просто «сливаются с ландшафтом» или же изобретают некую «квантовую тирьямпампацию», от которой в матеральном мире не остаётся никаких следов.
Во-первых, никакая «тирьямпампация», конечно же, не отменит долгого пути любой цивилизации от возникновения жизни на их родной планете и до овладения массой технологий (в том числе — и весьма «коптящих»), которые в какой-то момент времени необходимы для цивилизации для обеспечения её дальнейшего развития. Например, смещённый изотопный состав планеты, где происходили управляемые ядерные реакции или же термоядерные взрывы, будет демаскировать даже цивилизацию I типа и через сотни миллионов лет. Именно так, кстати, был найден один интересный артефакт нашего прошлого.
Во-вторых, понятное дело, я считаю окружающий нас мир познаваемым, на что, собственно говоря, и нацелен наш разум, прошедший весьма долгий путь совершенствования со времён появления у нас речи, письменности или компьютеров. Поэтому, сравнивать нас с муравьями всё-таки достаточно сложно: точно также, как муравьи легко находят жизнь вокруг них и используют её себе в пищу — так и мы вполне можем обнаружить следы и признаки деятельности цивилизаций, которые находятся или находились когда-то на похожих с нами ступенях развития. Найдя ту самую «копоть на небесном своде».
И именно вокруг поиска этой «копоти небесного свода» и сконцентрированы усилия большинства учёных, которые хотят опровергнуть парадокс Ферми.
Хотя бы в виде находки непрямых свидетельств присутствия в нашем мире других инопланетных цивилизаций.
Первым кандидатом на то, чтобы попасть в поле зрения наших телескопов, безусловно является сфера Дайсона.
Логика построения такого гипотетического астроинженерного проекта, в общем-то, понятна — любая жизнь, любой разум и любая развитая цивилизация в той или иной форме зависят от лучистой энергии своей центральной звезды.
Один из вариантов Сферы Дайсона в представлении художника.
Вариантов построения Сферы Дайсона существует масса (например, наиболее романтический и при этом наиболее рельный из них с инженерной точки зрения описан у американского фантаста Ларри Нивена в его романе «Мир-Кольцо»), однако смысл любой кострукции Сферы Дайсона одинаков: надо максимально эффективно перехватить наиболее возможный поток бесплатной лучистой энергии от центральной звезды — а потом сбросить остатки неиспользованной энергии в виде длинноволнового излучения.
Кстати, начав постройку орбитальных зеркал или же солнечных космических электростанций — человечество уже сделает первый, но важный шаг к построению Сферы Дайсона вокруг нашего Солнца.
Любая масштабная постройка в космосе приближает нас к Сфере Дайсона.
При этом сбросе этого длинноволнового инфракрасного излучения сфера Дайсона начнёт сиять на нашем небе, аки космическая ёлка. Имея температуру около 300 К (или в районе 30 °C) такой астрономический объект будет разительно отличаться и от горячих звёзд, и от холодного межзвёздного газа, и от похожих с ним по своей температуре, но совершенно мизерных по размеру планет земной группы.
Однако, с другой стороны, масса необычных, но достаточно распространённых в космосе объектов имеют спектры излучения, схожие со Сферой Дайсона и отличить их от рукотворного объекта достаточно трудно — инфракрасный диапазон гораздо менее «чёткий», нежели оптический (сказывается длина волны), а околоземная орбита — не лучшее место для наблюдения, так как на ней пространство забито массой инфракрасных помех.
Но, надо сказать, что исследования в этом направлении ведутся и, более того, ещё в 1980-х годах были получены уже первые обнадёживающие результаты. Тогда в деле поиска кандидатов на Сферу Дайсона отличился американский инфракрасный орбитальный телескоп IRAS.
Для охлаждения зеркала телескопа IRAS использовали бортовой запас жидкого гелия, что и послужило причиной короткого срока службы IRAS — он проработал на орбите всего лишь 10 месяцев. Последующий нагрев зеркала обесценил большинство его позднейших наблюдений.
В 2009 году те же 10 месяцев проработал на орбите и следующий инфракрасный телескоп, WISE. Бюджет запуска WISE составил 320 миллионов долларов, что очень немало на фоне столь краткого срока работы аппарата.
Всего инфракрасные телескопы обнаружили несколько сотен подозрительных объектов, из которых не меньше десятка показали спектр излучения, очень близкий к гипотетической сфере Дайсона:
Синие точки — все объекты нетипичного спектра, красные точки и квадраты — наиболее вероятные канидаты на Сферу Дайсона.
Кроме того, декабрь прошлого года принёс нам ещё одну интересную новость. В рамках картографирования поверхности Марса масс-спектрометрами и исследований марсианской атмосферы на Марсе была обнаружена аномально высокая концентрация изотопа ксенон-129 и интересное пространственное распределение квазистабильного изотопа торий-232.
«Физик Джон Бранденбург (John Brandenburg) представил новые доказательства ядерных взрывов на Марсе. На планетологической конференции НАСА, которая проходит сейчас в Хьюстоне, Бранденбург представил геофизические данные, которые, по его мнению, можно объяснить только взрывами ядерного оружия. Тезисы доклада представлены на сайте конференции (правда по прямой ссылке он уже недоступен, вот вам пересказ в Daily Mail).
Инертные газы всегда полезны при исследовании планет. Характерной чертой марсианской атмосферы является преобладающее присутствие там двух изотопов инертных газов: ксенона-129 и аргона-40. Высокая концентрация ксенона-129 в марсианской атмосфере, большое количество урана и тория на поверхности красной планеты по сравнению с ее метеоритами означают, что там происходили масштабные радиологические события, в результате которых возникло большое количество изотопов, а поверхность оказалась покрытой тонким слоем радиоактивного мусора, некоторые элементы которого намного радиоактивнее марсианских горных пород под поверхностью. Эти явления можно объяснить двумя аномальными и мощными взрывами на Марсе, которые произошли в прошлом.
По мнению ученого, отсутствие крупных кратеров на поверхности Марса свидетельствует, что взрывы должны были произойти в воздухе (и мощность их могла достигать нескольких миллиардов мегатонн тротилового эквивалента). Наконец, Бранденбург заявляет о видимых спектроскопами следах тринитита (радиоактивного стекла, в которое превратился песок на месте взрыва первой ядерной бомбы в США) только в двух вышеуказанных точках на поверхности Марса.»
Распределение изотопа торий-232 по поверхности Марса.
Возможно, завтра или послезавтра мы увидим в свои телескопы... ну, например, «кофемолку Дайсона» — некий весьма вспомогательный, но в чём-то необходимый цивилизации III типа агрегат, который делает некую важную, но сугубо второстепенную для создавшей его цивилизации функцию.
Функцию настолько ничтожную, что данная цивилизация даже не удосужилась когда-то данную «кофемолку» заэкранировать и скрыть от посторонних глаз. Или просто не может этого сделать — по обычным физическим причинам, как невозможно спрятать от посторонних глаз масштабную Сферу Дайсона даже на расстоянии в 10 000 световых лет.
Проблема в том, что даже такая «кофемолка» будет светить на нас каким-то особенным, нетипичным для остального космоса излучением — или же оставлять несмываемые, нехарактерные следы на окружающей нас материи, которые будут с лёгкостью обнаруживаться и через миллионы лет после начала работы «кофемолки»
Это не будет обычное излучение абсолютно чёрного тела, это не будет ровным шумом реликтового излучения, не будет обычной структурой планет или звёзд вокруг нас.
Это будет что-то иное, необычное и неизвестное, пугающее и манящее одновременно.
И это и станет настоящим опровержением парадокса Ферми.
Если, конечно же, мы будем достаточно умны, осторожны и последовательны, чтобы пройти все будущие Великие Фильтры на своём собственном пути к звёздам.
Имею скафандр — готов путешествовать. Часть третья.
Столкновение любого мыслящего человека с парадоксом Ферми пробуждает обычно те же самые эмоции, что возникли и у самого Энрико: «Где же они, чёрт возьми?».
Но дальше, как это и положено мыслящим существам, люди разделяют задачу парадокса на части, каждая из которых кажется им гораздо более уязвимой, нежели другие.
При этом парадокс Ферми — это зеркало, в которое мы смотримся в тщетной попытке увидеть себя. И своё неизбежное — или достаточно вероятное будущее. Даже, как я покажу, и через призму прошлого — так как решений парадокса Ферми есть отнюдь не один десяток.
Однако, как я уже сказал, в первую очередь дело не в самом парадоксе (он существует вне зависимости от нашего к нему отношения — просто по факту нашего собственного существования и молчания Космоса), а в нашем отношении к парадоксу.
В том самом зеркале, которое показывает нам ровно то, что мы можем в нём увидеть, подойдя к нему и подняв взгляд на... себя самого.
Отношение людей к парадоксу Ферми ещё семь лет назад лучше всего сформулировал ЖЖ-юзер 
alex_semenov, разделив реакцию людей, анализирующих парадокс Ферми, на позиции «Лебедя», «Рака» и «Щуки».
Это деление достаточно простое, но в то же время — показательное, пробуждающее наш ум к дальнейшему анализу как самого парадокса, так и возможностей его разрешения.
В целом, я бы даже назвал эти три базовых реакции на парадокс реакциями «Чёрного Лебедя», «Ищущей Щуки» и «Пятящегося Рака», так как эти эпитеты присутствуют у alex_semenov, и, с другой стороны, очень хорошо дополняют как картинку субъективного восприятия людьми самого парадокса, так и легко объясняют индуцированный этим восприятием спектр «наиболее подходящих» для того или иного типа восприятия решений парадокса Ферми.
Итак, в чём суть «Чёрного Лебедя», «Ищущей Щуки» и «Пятящегося Рака»?
Для анализа парадокса вам лично надо оценить и присвоить значение «истина» или «ложь» трем возможным фактам окружающего нас мира:
«Факт №1» Жизнь в нашей Галактике возникает постоянно и повсеместно, легко достигая стадии высокоразвитого разума, способного к контакту на протяжении долгого времени.
«Факт №2» Любой высокоразвитый разум создает Ударную Волну Расселения, заполнив собой всю Галактику, а потом и Вселенную.
«Факт №3» Солнечная система, да и вся Галактика вокруг нас пуста. Их нет!
Понятное дело, присвоить всем трём фактам значение «истина» у вас не получится: из Факта №1 у нас следует Факт №2, который приводит нас не к Факту №3, а к его противоположности, не-«Факту №3»: «Солнечная система полна инопланетной жизнью».
Точно также, принятие в качестве истины Факта №3 — отбрасывает через Факт №2 нас к тому, что ложна предпосылка Факта №1, а верно утверждение не-«Факт №1»: «Жизнь в нашей Галактике редка и неустойчива».
Сочетать же одновременную истинность Факта №1 и Факта №3 можно, понятное дело, лишь усомнившись в Факте №2, который стоит следствием Факта №1 и причиной Факта №2, изложив его, как не-«Факт №2»: «Межзвёздная колонизация трудна или даже невозможна».
Факт №2, изображённый на иллюстрации, является следствием Факта №1 и причиной не-Факта №3. Разорвать эту логическую цепочку нельзя, кроме как уничтожением Факта №2.
Для самостоятельного изучения аргументации автора я отсылаю вас к исходному тексту, я же лишь ещё раз проговорю тут вкратце позиции «Чёрного Лебедя», «Ищущей Щуки» и «Пятящегося Рака».
«Чёрный Лебедь»: Их нет, они не родились, не стали разумными, не открыли для себя звёзд — или же погибли давным-давно в реке времени.
«Ищущая Щука»: Они там, далеко! В одиночестве и в темноте они ждут нас, которые ещё имеют шанс покорить Галактику! А если это невозможно — то мы хотя бы сможем покричать в их сторону.
«Пятящийся Рак»: Они уже здесь. Мы их не видим, не слышим или не понимаем. Может быть мы, кстати, это и есть они.
Разбирать всю аргументацию Лебедя, Щуки или Рака я, понятное дело не хочу — она так или иначе прозвучала уже в первых двух частях рассказа и в массе комментариев к ним.
Для меня важнее другое — кем чувствуете себя вы лично и, что важно — что вы будете предпринимать в будущем, опираясь на тот набор значений «истина-ложь», который вы считаете наиболее подходящим для себя?
Для того, чтобы придать нашей мысленной игре некий азарт и интерес, представим себя в виде некоего демиурга, который может жить достаточно долго, чтобы увидеть значительный период развития человечества и даже воздействовать на решения людей в той или иной мере.
Условно говоря — представим себя оператором игры «Цивилизация», который может либо строить танчики и плодить роскошь, попутно насекомя оппонентов и достигает в итоге всепланетного господства, либо же может просто построить сраный трактор межзвёздный корабль — и свалить наконец-то на далёкую Альфу Центавра.
Медленно ракеты уплывают вдаль...
Представим себе (все вместе и каждый по отдельности) — как будет вести себя цивилизация «Чёрных Лебедей», «Ищущих Щук» или же «Пятящихся Раков» на достаточно длительном промежутке времени.
Сразу оговорюсь: я всё-таки «Ищущая Щука», хотя и не чужд аргументации «Чёрного Лебедя». Что точно не по мне — это быть «Пятящимся Раком», однако я готов в рамках нашей мысленной игры продумать и поведение цивилизации, исповедующей модель поведения Рака.
Цивилизация, выбравшая путь «Чёрного Лебедя» должна будет действовать быстро, решительно и целенаправленно: ведь и в самом деле — если так уж сложилось, что наша планета и Солнечная система уникальны, если где-то далеко в прошлом какой-то Великий Фильтр обрубил ноги (щупальца, псевдоподии) всем нашим конкурентам на господство над Галактикой — то зачем ждать, когда вдруг все эти невероятные вероятности снова сложатся в тот самый единственно возможный вариант цивилизации, готовой к межзвёздной экспансии? Вперёд, к звёздам!
И пусть ничто и никто не остановит нас, коль мы первые встали на путь лёгкой и увлекательной межзвёздной гонки!
Подчеркну, что такой подход цивилизации «Чёрного Лебедя» вполне согласуется и с начальным порывом человечества в космос, когда, на фоне первой волны безусловных успехов уже казалось, что завтра будут «яблони на Марсе», а послезавтра — Первая Центаврийская Колонизационная уже передаст эпическое «Приехали!» с орбиты далёкой звёздной системы. Скорейший запуск Ударной Волны расселения будет для цивилизации «Чёрного Лебедя» столь же естественным, как и его положение в картине мира: если мы одни в Галактике, а Ударная Волна — простая прогулка, то зачем медлить?
Каждый следующий год, проведенный цивилизацией на своей родной планете, истощает её ресурсы. Рано или поздно истощится и водород в недрах центральной звезды и дейтерий в морях и океанах Терры. Межзвёздная экспансия, как бы трудна и затратна она не была, даёт совершенно другой горизонт событий для любой цивилизации. Он, в общем-то, обеспечивает ей практическое бессмертие.
И, если кто-то в своём личном будущем и видит суицид, как выход из бремени жизни, то люди всей своей историей скорее доказывают обратное, являясь плотью от плоти и кровью от крови вечно меняющейся и вечно борящейся за выживание биосферы Земли.
Цивилизация «Чёрного Лебедя» будет действовать быстро, решительно и целенаправлено в деле межзвёздной колонизации.
Конечно, особняком стоит та часть аргументации сторонников «Чёрного Лебедя», которая увязывает проблему Великого Фильтра с последствиями или ходом самой межзвёздной колонизации. Обычно их аргументация состоит в том, что «У них — не вышло, но у нас-то — точно получится!».
Когда я говорил о своей позиции, лежащей между архетипами Лебедя и Щуки, то я относил себя именно к такой когорте людей: тех кто видит и безусловные преимущества любой межпланетной и межзвёздной колонизации, но и понимает всю сложность и нетривиальность такой задачи.
К моей собственной картине мира я вернусь чуть позже, а пока займёмся остальными архетипами.
Для краткости я назову этот тип цивилизации «Белым Лебедем» — его установки в чём-то очень близки к классическим романам братьев Стругацких и Ивана Ефремова.
Использование жизненных принципов «Ищущей Щуки», которые ближе всего к специфике SETI и METI (поиск и посылка сигналов в космос), скорее всего приведёт цивилизацию к тем или иным формам создания структур, которые впоследствии смогут встроиться в некое Великое Кольцо, хорошо описанное Иваном Ефремовым в его «Туманности Андромеды».
Понятное дело, инвестиции цивилизации в такого рода структуру будут гораздо менее масштабными, нежели порыв «Чёрного Лебедя» колонизировать быстро, всё и сразу.
Для цивилизации «Ищущей Щуки» колонизация космоса — не более, чем попытка получить какую-то дополнительную информацию от других цивилизаций о внешнем мире, коль уж прямая колонизация других звёзд является по каким-то существенным причинам невозможной.
Наш нынешний мир уже потерял порыв «Чёрного Лебедя» 1960-х. Сейчас мы — осторожная «Ищущая Щука», которая накапливает знания о космосе. Возможно — готовясь к экспансии, а возможно — и подготавливая обоснованный отказ от неё.
Возможно, кстати, что учёные «Ищущей Щуки» будут и в будущем продолжать пытаться найти решение задачи Ударной Волны — и это и будет одним из побуждающих мотивов концентрации усилий на поиске новых и новых участников Великого Кольца.
В случае же, если решения задачи колонизации не существует в принципе — цивилизация Щуки будет, по крайней мере, пользоваться по-максимуму возможностями передачи данных.
Например, осуществив передачу данных о своём генокоде — или же создав «цифровые копии» сознания своих носителей для посылки в сторону своих соседей по Великому Кольцу. Что выводит нас на технологии, которые будут завершать мою статью.
«Ищущая Щука» будет гораздо более консервативна в своём рывке в космос. Слушаем, говорим, но не летаем.
И, наконец, «Пятящийся Рак».
Путь цивилизации Раков полон мистики и религиозного ожидания.
Признать то, что Солнечная система уже давным-давно внутри Ударной Волны — это сознательно начать играться в увлекательную игру «поймай меня, если сможешь».
Цивилизация Раков, с моей точки зрения, добровольно и окончательно запирает себя в рамках собственной планеты: если уж они столь могущественны и стары, то для того, чтобы постигнуть их возможности надо поститься, молиться и слушать радио Радонеж лишь ждать их неизбежной «визуализации», когда они соблаговолят спуститься к нам на столбе огненного пламени, тирьямпампирут к нам через варп-измерение — или же будут и по-прежнему прятаться от нас, поскольку мы недостойны / не достаточно развиты / опасны в своём невежестве.
Последний вариант, кстати, позволяет цивилизации «Пятящихся Раков» создать самоподдерживающуюся культовую доктрину, которая обеспечивает на весьма скромных усилиях планетарных ресурсов «капсулирование» цивилизаци и на планетарном уровне и позволяет избежать какой-либо межзвёздной экспансии.
Что мы, к сожалению, всё больше и больше видим и в нашем мире.
Они уже здесь!
Ну а теперь, собственно говоря, обратная связь. Сделайте свой выбор перед заключительной частью моего рассказа:
Кого вы видите в зеркале парадокса Ферми?
49(26.3%)56(30.1%)50(26.9%)31(16.7%)Сколько, по вашему мнению, цивилизаций в нашей Галактике?
40(19.9%)33(16.4%)20(10.0%)23(11.4%)69(34.3%)16(8.0%)
Остановлюсь подробнее на цивилизации «Белого Лебедя».
Её динамику хорошо описал Сергей Переслегин в своём старом очерке «Странные взрослые». В нём он разбирает весьма реальный, детально проработанный мир романа Ивана Ефремова «Туманность Андромеды».
Мир «Туманности Андромеды» лежит где-то посредине между реальностями Чёрного Лебедя и Ищущей Щуки — в нём межзвёздные путешествия хотя и возможны, но отнимают массу ресурсов и времени от материнской человеческой цивилизации: каждый следующий корабль становится сверхзадачей для человечества.
С моей точки зрения — так и будет устроена будущая колонизационная эпопея: барьер межзвёздной и даже, чего греха таить, межпланетной колонизации будет гораздо выше, чем барьер индустриального перехода, который человечество неудачно штурмовало как минимум дважды — во времена Древнего Рима и в эпоху классической испанской экспансии, когда испанцы вплотную подошли к изобретению паровой машины, но в итоге уступили пальму первенства англичанам.
Однако, вернёмся к Ефремову и к описавшему строй цивилизации «Туманности» Переслегину. Вот что он пишет:
«Прежде всего, цивилизация "Туманности…" не является время-ориентированной. Чтобы понять это, достаточно вычислить ее индекс развития. Экспедиция "Тантры" продолжалась порядка 20 лет. Что изменилось за это время на Земле? Очевидно, ничего, поскольку экипажу звездолета не потребовалось никакого "культурного карантина" для того, чтобы уравновесить свое присоединенное семантическое пространство с земным. (Строго говоря, даже люди не постарели - Веда Конг, возлюбленная Эрга Ноора остается молодой женщиной, причем не только физически, что как раз вполне в русле традиционных идей футурологической фантастики, но и психологически. Низа Крит - и в начале и в конце экспедиции "юный астронавигатор"). Можно рассмотреть ситуации и на больших временных масштабах. "Тантру" и "Парус" отделяют 85 лет, между тем, это звездолеты одного класса и одних возможностей. То есть, конечно, "Тантра" более совершенна: она относится к следующей серии и превосходит "Парус" настолько же, насколько "Индефатигибл", британский линейный крейсер образца 1911 года, превосходил "Инвинсибл", построенный на два года раньше: на 4% длиннее, на 10% шире, на 7% больше индикаторных сил на валах…»
Итак, первая часть нашего уравнения: время жизни отдельного человека.
Нет, не бессмертие, но активное и контролируемое долголетие, которое позволяет мыслить не категориями недель, месяца до получки или десятилетия — но может опираться минимум на столетие активной жизни.
В общем, я уже писал о том процессе, который гораздо быстрее приведёт нас в космос.
«Непосредственно из текста следует, что цивилизация "Туманности…" рациональна. Она, очевидно, духовно-, а не материально ориентированна: познание, преодоление энтропии является ее жизнесодержащей ценностью. Но всякая духовно-ориентированная цивилизация должны иметь имманентный ей механизм трансцендентного опыта. Риск, постоянное существование на предельном напряжении всех сил и страстей, и одновременно - на грани смерти, небытия, абсолютного в атеистическом мире - одна из сильнейших форм трансценденции. В этом плане, прослеживая корни "Туманности…", мы должны иметь в виду, что перед нами нетрадиционная версия "восточного" общества: оно состоит из "западных", предельно индивидуализированных личностей, остро переживающих свою экзистенцию. Коллективизм мира Ефремова есть превращенная и структурированная дао-ценностями форма индивидуализма.
Определим теперь "индекс риска" космических экспедиций в мире И.Ефремова. В "Туманности Андромеды" и в "Часе быка" рассказывается о судьбе пяти космических кораблей. "Альграб" - погиб со всем экипажем (7 человек). "Парус" погиб со всем экипажем (14 человек). "Тантра" - экипаж 14 человек, вернулись все. "Темное пламя" - экипаж 13 человек, вернулось 8 человек. "Нооген" погиб со всем экипажем (состав экипажа не приведен, но, исходя из штатного расписания "Темного пламени" в него должно было входить 8 человек). Таким образом, средневзвешенный уровень риска превышает 60%. Эти потери считаются допустимыми, следовательно, речь идет, отнюдь, не о "цивилизации безопасности", описанной Ст.аниславом Лемом в "Возвращении со звезд". Более того, согласие платить подобную цену за достаточно относительные знания (практические результаты, например, экспедиции "Паруса" могут быть изложены "весьма размашистым почерком на половине тетрадного листка в клетку") означает, что познание является не только структурообразующей ценностью данной цивилизации, но и ее трансцендентной сверхценностью.»
Здесь я бы высказал одну догадку, которую Ефремов не прописал в тексте «Туманности Андромеды».
Потеря 60% экипажей исследовательских кораблей в дальних исследовательских полётах никак не может быть «допустимой долей риска».
Корабль, вместе со всем его экипажем можно безболезненно потерять только в том случае, если его потеря и гибель всего экипажа никак особо не скажется на темпах последующей звёздной экспансии.
Скажу тут еретическую, но близкую мне мысль: в далёкий космос будут лететь либо автоматы, либо роботы с искусственным интеллектом — либо же некие гибридные организмы, которые будут нести часть биологического разума, заключённого в прочную и долговечную механическую оболочку.
Скорее всего, мир «Белого Лебедя» будет неуловимо напоминать Вселенную «Призрака в доспехах», где тело, разум, душа переплетаются самым причудливым образом, порождая сущности, которые не боятся будущего, которые умеют ждать, которые сознательно идут на риск — и трансцендентные ценности которых будут отнюдь не нацелены на уютное сегодня Пятящихся Раков...
В космос полетят, скорее всего, не мы. Но и не они — за нас никто нашу работу не сделает.
Остальное вам стоит домыслить самим.
Как и осознать то, что на пути к звёздам нам, скорее всего, ещё потребуется ещё не раз залезть в «мешок Пандоры с разноцветными шариками», каждый раз отыскивая наощупь новые открытия о себе и об окружающем нас мире, попутно тревожно думая: «Белый? Чёрный? Красный?»
И эта тревога не беспочвенна — Космос пока молчит, а мешок с разноцветными шариками, судя по всему, всё больше и больше наполняется красными шарами, среди которых мелькает уже немало чёрных.
продолжение следует.
Вернуться назад