Как стать автором
Обновить

Парадокс Ферми – вовсе не парадокс, а вопрос; в чём он состоит, и как его решать (часть 2)

Научно-популярное Космонавтика Астрономия
image
«Репликатор» из сериала «Звёздные врата»

В прошлый раз мы разобрались с тем, что парадокс Ферми – вовсе не парадокс, а просто вопрос: «А где все?», и рассмотрели некоторые варианты ответов на него.

Вкратце: если в нашем Млечном Пути, сотни миллиардов звёзд, и у приличного процента из них есть планетные системы, а возраст Галактики составляет около 8-10 млрд лет, то уж наверняка за это время где-то должна была появиться высокоразвитая цивилизация (а, может, и не одна), способная колонизировать звёзды. Почему же мы не видим следов её деятельности?

С 1950-х годов прошлого века появилось немало гипотез, пытающихся объяснить отсутствие наблюдений. Продолжим их рассматривать.

Гипотеза берсеркеров


Истоки этой гипотезы лежат в работах великого человека, достигшего многого во многих областях науки (в математике, инженерном деле, физике, и проч.) – Джона фон Неймана. Одной из многочисленных областей его интересов были самовоспроизводящиеся машины и клеточные автоматы (причём его работы предшествовали открытию ДНК). Фон Нейман показал, что наиболее эффективным способом добычи полезных ископаемых на спутниках планет и астероидов будет использование зондов, способных собирать копии самих себя.

Такой зонд, названный «зондом фон Неймана», в теории можно было бы отправить к одному из небесных тел, где он найдёт полезные ископаемые, переработает их, и частично использует на сборку себе подобных, после чего отправится далее. Эффективность добычи обеспечит экспоненциальный рост количества зондов.

Интересно, что массив подобных зондов будет действовать подобно колонии бактерий, благодаря чему такие зонды можно считать некоей особой формой жизни. Дэвид Брин, писатель-фантаст (а также профессор физики и консультант НАСА) в одном из рассказов описал ситуацию, в которой зонды разных цивилизаций могут конкурировать друг с другом за ресурсы, реализуя нечто вроде дарвиновского отбора. При наличии достаточного количества разновидностей роботов и способности к изменениям/мутациям они могут породить свою экологию, а если у них будет какой-либо интеллект – то и сообщество.

В 1980-м году Роберт Фрейтас подсчитал, что подобные самовоспроизводящиеся космические корабли, не использующие экзотических методов передвижения в пространстве, и способные разгоняться до скоростей порядка 10% от световой, могли бы распространиться по всему Млечному Пути всего за миллион лет. Хотя то, что мы до сих пор не встретили такие зонды, лишь усложняет вопрос Ферми, а не разрешает его, можно предположить, что цивилизации нет необходимости охватывать своими зондами всю Галактику, и их радиус действия может быть ограничен.

Фантаст Фред Саберхаген развил идею самовоспроизводящихся машин в своём цикле фантастических рассказов «Берсеркер». Если можно создать роботов, воспроизводящих самих себя, могут быть и роботы, атакующие всё живое на своём пути. Они могут появиться как результат работы разумной расы, страдающей крайней формой ксенофобии (или просто разрабатывавшей оружие), так и в результате «мутаций». Этой же идеей явно вдохновлялись и сценаристы сериала «Звёздные врата SG-1», введя в свою вселенную механических «репликаторов» — самовоспроизводящихся машин.

Фантаст Грегори Бенфорд в своей «Саге центра галактики» предложил несколько иной вариант встречи с подобными машинами – его Мехи не уничтожали инопланетную жизнь целиком, а лишь опускали технологически развитые цивилизации до более низкого уровня развития. По мнению создателей Мехов, технологический прогресс всегда ведёт к нестабильности и самоуничтожению.

Если подобные самовоспроизводящиеся машины будут достаточно мощными, то в результате их деятельности иные цивилизации исчезнут или не будут развиваться технически – поэтому мы их не заметим. Правда, опять же встаёт вопрос – если какая-то цивилизация создала подобных всемогущих роботов, уничтожающих или хотя бы задерживающих развитие технологических цивилизаций, то где все эти роботы?

Гипотеза планетария


В 2001 году математик, инженер и фантаст Стивен Бакстер предложил свой вариант ответа на вопрос Ферми. По его мнению, человечество может находиться в своебразной заповедной зоне, или в виртуальном «планетарии», созданном высокоразвитой цивилизацией – возможно, даже достигшей III стадии по Кардашёву.

Высокоразвитая цивилизация класса К3 может, манипулируя доступной ей энергией, создать для земной цивилизации впечатление отсутствия признаков наличия других цивилизаций, а также ограничить наши возможности по колонизации других миров.

Гипотеза симуляции


Предыдущая идея перекликается с гипотезой симуляции, выдвинутой Никласом Бостромом в работе 2003 года «Живёте ли вы в компьютерной симуляции?» В последней описывается возможность того, что наша Вселенная (или, по меньшей мере, наблюдаемая нами часть), и всё, что в ней содержится – всего лишь компьютерная симуляция.

Критика обеих гипотез указывает на то, что их крайне сложно, или вообще невозможно опровергнуть, что делает их не научными, а скорее философскими. В некоторых работах учёные пытаются доказать, что любая симуляция будет ограничена по своим возможностям, из-за чего её будет достаточно легко разоблачить.

Гипотеза зоопарка


Близко к гипотезе планетария находится гипотеза зоопарка, выдвинутая в 1973 году Джоном Болом. По его мнению, вероятность наличия в Млечном Пути цивилизаций, уровень развития которых сравним с человеческим, статистически ничтожна. Скорее всего, существуют либо менее развитые цивилизации, чем наша, либо гораздо более развитые. Мы можем не воспринимать следов наличия более развитой цивилизации потому, что она по каким-то причинам специально скрывает свою деятельность от нас – возможно, чтобы каким-либо образом не навредить нам и не мешать развиваться. Таким образом, Земля оказывается в чём-то вроде гигантского зоопарка или заповедника. При этом сам Бол признаёт, что из формулировки гипотезы следует её непроверяемость.

Быстро исчезающее окно возможностей


Проект «Озма» стал одним из первых экспериментов SETI. В 1960 году его осуществил астроном Корнеллского университета Фрэнк Дрейк в Национальной Радиоастрономической Обсерватории в Грин Бэнк, Западная Вирджиния. Его коллегой по проекту был астрофизик и радиоастроном Себастьян фон Хорнер. В 1961 году он опубликовал работу «Поиск сигналов иных цивилизаций», в которой привёл приблизительные расчёты, пытаясь понять, каким образом и где нужно искать эти самые сигналы.

В частности, по его расчётам выходило, что нужно искать сигналы по всей площади неба, поскольку техническая цивилизация может появиться только вблизи одной из каждых трёх миллионов звёзд. При этом среднее время существования технологически продвинутой цивилизации составляет порядка 6500 лет, а среднее расстояние до мест появления десяти ближайших к нам цивилизаций составляет около 1000 световых лет.

Фон Хорнер считал, что любая продвинутая цивилизация будет стремиться одновременно изобретать оружие и средства, направленные на облегчение существования людей. Первое из этих стремлений приводит цивилизацию к самоуничтожению, второе – к деградации; отсюда и ограниченность по времени. А поскольку вероятность появления недалеко от нас развитой цивилизации примерно в одно время с нами очень мала, вполне вероятно, что мы уже пропустили все сигналы, испущенные такой цивилизацией, если она появилась раньше, чем мы – или она просто ещё не дошла до такого уровня развития.

Развивая эту идею, в 2018 году сам Фрэнк Дрейк и Клаудио Гримальди опубликовали работу «Покрытие Галактики расширяющимися сигналами внеземных цивилизаций», в которой рассмотрели вопрос, как именно будут вести себя радиосигналы, распространяющиеся во все стороны от различных центров цивилизаций. Они подсчитали, что если цивилизация будет существовать менее 100 000 лет (диаметр Млечного Пути оценивается в 100 000 световых лет), то мы на Земле, скорее всего, получим сигнал от неё, уже много лет спустя её исчезновения – а сигналы, испущенные существующими в данный момент цивилизациями, до нас ещё могли не дойти.

В 2009 году Джейкоб Хак-Мишра и Сет Баум опубликовали работу «Отсутствие устойчивого развития как решение парадокса Ферми». В ней они исследуют гипотезу, согласно которой постоянная экспансия цивилизации в космос может оказаться невозможной ввиду неконтролируемого роста популяции и потребления ресурсов.

Гипотеза первенца


В 1973 году на проходившем в Кракове симпозиуме в честь 500-летия со дня рождения Николая Коперника астрофизик-теоретик Брэндон Картер представил свою гипотезу, касающуюся развития человечества. В пику «принципу Коперника» (также известному, как «принцип заурядности»), согласно которому ни Земля, ни Солнце не занимают какое-либо привилегированное положение во Вселенной, Картер предположил, что человечество, по крайней мере, могло стать первой или одной из первых разумных цивилизаций в Галактике.

В середине XX века родился слабый антропный принцип, отвечавший на вопрос о том, каким образом во Вселенной сложилось так много переменных, что смогли возникнуть условия, пригодные для появления жизни, и в итоге – человека. Согласно этому принципу, мы наблюдаем заведомо не произвольную область Вселенной, а ту, особая структура которой сделала её пригодной для возникновения и развития жизни.

Поэтому вместо того, чтобы предполагать, что Вселенная достаточно однородна в пространстве и времени, можно предположить, что условия для возникновения разумной жизни появились относительно недавно. Следовательно, хотя Вселенная и существует уже 13,8 млрд лет, а галактики в ней – до 10 млрд лет, вполне возможно, что для появления развитых цивилизаций раньше просто не было подходящих условий. К примеру, вполне могло быть, что раньше в Млечном Пути гораздо чаще происходили взрывы сверхновых, испускающих смертельное для всего живого гамма-излучение – и теперь, когда эти явления становятся более редкими, появляется возможность для развития продвинутых цивилизаций.

В работе 2016 года «Относительная вероятность появления жизни как функция от космического времени» Абрахам Лоуб, Рафаэль Батист и Дэвид Слоан подсчитали, что вероятность возникновения жизни на планете напрямую зависит от массы её звезды. Чем больше звезда, тем быстрее она сгорает, и тем меньше времени остаётся на возникновение жизни. Звёзды класса М, красные карлики, живут дольше и дают жизни больше времени.

Возможно, именно нашей цивилизации и суждено стать теми, кто расселится по Галактике, будет встречать другие формы жизни, стоящие на пути к технологическому развитию, и окружать их защитными мерами, создавая «космические заповедники», «зоопарки» и «планетарии».

Критики данной гипотезы отмечают, что она основана на предположении, что все разумные цивилизации могут существовать только в условиях, схожих с теми, что подходят для существования людей – то есть, что разум везде развивается примерно по одному и тому же сценарию. Кроме того, пока нет убедительных доказательств того, что взрывы сверхновых со временем должны происходить всё реже. И, наконец, эту гипотезу чрезвычайно трудно подтвердить или опровергнуть.

Продолжение следует…
Теги:
Хабы:
Всего голосов 53: ↑50 и ↓3 +47
Просмотры 21K
Комментарии Комментарии 99