Если галактике миллиарды лет, и людям потребовалось всего несколько десятилетий, чтобы посетить Луну и запустить космические станции, почему ни один инопланетный космический корабль не приземлился на лужайке Белого дома?
Мы должны быть единственными начинающими летчиками в космическом окружении, как предлагали различные астрофизики на протяжении десятилетий. Но новый анализ, проведенный группой астрономов-астрофизиков Адама Фрэнка из Рочестерского университета, предлагает более детальное решение старого парадокса . Прохождение через Млечный Путь и создание единой галактической империи может быть неизбежным для монолитной суперцивилизации, но большинство культур не являются ни монолитными, ни супер - по крайней мере, если наш опыт является руководством. Космические корабли ломаются. Сверхактивные звезды жарят в противном случае желательные цели. Экономические кризисы и закрытие правительства убивают зарождающиеся корабли, прежде чем они оторвутся от земли.
Используя смесь теории и симуляции, опубликованную на прошлой неделе, в бумажной базе данных arXiv , которая в настоящее время рассматривается коллегами, Фрэнк и его коллеги исследуют существенную золотую середину между бесплодной и наполненной до краев галактикой, где некоторые цивилизации могут преуспеть в превращении в многозвездную, но без установления пространственной и временной хватки на всем Млечном Пути.
Астрономы только начали искать звезды в поисках признаков технологии (так называемой техносигнатуры), поэтому до сих пор немногие чувствуют разочарование в связи с тишиной (обычные шутки сходятся в том, что сегодня против инопланетян делается вывод, что дельфинов не существует после сканирования стоимости одного пула океанской воды ). Но что не дает оптимистам по ночам, так это аргумент, впервые разработанный в 1975 году.
Мысль гласит, что даже в темпе улитки галактика настолько стара, что у любого технологического вида должно было быть достаточно времени, чтобы излучаться к каждой звезде Млечного Пути. Тем не менее, мы не видим доказательств прошлых или настоящих инопланетных городов здесь на Земле - наблюдение, получившее название « Факт А ». Академики пролили кучу чернил, пытаясь разгадать эту загадку, известную как парадокс Ферми, с объяснениями, начиная от размещения человечества в заповеднике , до всех остальных, ожидающих в спящем режиме вселенную, которая лучше охладит их компьютеры.
Многие из этих решений основаны на предположении о том, как могут вести себя инопланетяне, что никогда не устраивало Фрэнка: «Одна из вещей, которая всегда раздражала нас, когда люди говорили о парадоксе Ферми, заключалась в том, что всегда было так много воображаемой экзосоциологии».
Вместо этого Фрэнк и его сотрудники создали самую всеобъемлющую модель, все еще пытаясь отделить фантастику от науки и ответить на один вопрос: из всех возможных галактик, в которых мы могли бы жить, какие типы соответствуют факту А?
Ряд особенностей выделяют этот анализ. С одной стороны, исследователи включили в свои моделирования тот факт, что звезды действительно перемещаются . «Даже если у вас нет корабля, вы путешествуете по всей галактике бесплатно», - говорит Джейсон Райт , соавтор и астроном из Университета штата Пенсильвания. «Каждые 100 000 лет или около того новая звезда самая близкая, так что вы надеетесь на это».
Команда подсчитала, что для цивилизации, использующей корабли всего в десятки-тысячи раз быстрее, чем наши винтажные Voyager , дрейф звезд сокращает время, необходимое для распространения по галактике, до нескольких сотен миллионов лет. Иными словами, если вы втисните существование галактики в один календарный год, любой, кто запустит корабли к 7 января, может добраться до каждой звездной системы к 14 января. Теперь, 31 декабря, они явно опаздывают.
Это быстрое время пересечения углубило загадку факта А, пока исследователи не добавили еще две проверки реальности. Во-первых, как говорит Фрэнк, найти хорошие планеты может быть трудно. У некоторых звезд нет планет. Многие планеты могут не соответствовать вашим потребностям. Или планета вашей мечты уже может быть занята.
Во-вторых, ни одна среда обитания не может существовать вечно, поскольку человечество быстро осознает это . Распространение на другие звезды может продлить общую продолжительность жизни цивилизации, но с момента рождения нового поселения его дни сочтены. Это может продолжаться сотни тысяч или даже миллионы лет, но в какой-то момент катастрофа почти наверняка уничтожит ее.
Принимая во внимание диапазон продолжительности жизни поселений, доли подходящих планет, время перезарядки между запусками и другие факторы, команда рассчитала, какая часть галактики закончилась бы для миллиардов потенциальных галактических историй, и нашла три широкие категории. Первые два представляют собой здравый смысл решения парадокса Ферми: если хороших планет много, а выживание легко, галактика должна переполниться жизнью. Если верно обратное, никто не заходит очень далеко.
Многие из их симуляций, однако, попали в третью категорию - Млечный Путь, который остается частично заселенным на неопределенный срок. Ускорение быстрых волн по всей галактике может быть легким, но управлять этой территорией впоследствии практически невозможно. Поселения вымирают, распадаются, и огромные пространства снова становятся необитаемыми. Некоторые переселяются, другие нет.
«Вы можете в конечном итоге получить эту свободную сеть поселений, - говорит Райт, - где находится вся галактика, но любой данной звезды в любой данный момент может не быть».
Может случиться так, что мы окажемся в одной из зон, которая оставалась нетронутой как минимум миллионы лет (авторы отмечают, что если бы Земля принимала поселение в глубине своего геологического прошлого, сегодня не осталось бы никаких признаков). Если это так, Факт А не нуждается в объяснении.
Некоторые все еще предпочитают другие способы разрешения парадокса Ферми, например, Андерс Сандберг , исследователь из Института будущего человечества в Оксфорде, Англия, который предполагает, что жизнь может быть просто исчезающе редкой . Он хотел бы, чтобы моделирование Фрэнка было расширено, чтобы охватить более широкий спектр возможностей. «Это прекрасная модель, - написал Сандберг в электронном письме, - но авторы ограничивают себя довольно узким углом возможного пространства».
Астроном Джилл Тартер , чья работа вдохновляла роман Карла Сагана « Контакт» , высоко оценил способности команды, но поставил под сомнение, насколько далеко может пойти теоретический анализ. «Они умные люди и, вероятно, правильно поняли математику, - написала она в электронном письме, - что бы это ни значило при отсутствии каких-либо данных».
Авторы согласны с тем, что никакое количество теории не может заменить реальные поиски, но говорят, что этот анализ поддерживает их оптимизм в отношении того, что технологическая жизнь может существовать в нашей галактике, а также их убежденность в том, что астрономическое сообщество должно пойти и искать это. Фрэнк рассказывает о взрыве известных планетных систем с почти 4000 экзопланет, открытых с 1992 года, и надеется, что исследователи разовьют способность детально изучать эти миры.
«Мы собираемся посмотреть на эти атмосферы и посмотреть, есть ли в них кислород и метан, - говорит Фрэнк, - и мы можем споткнуться о техносигнатуру . Впервые за тысячелетия споря о жизни на других планетах, мы живем в эра, где у нас действительно будут данные. "