Однажды, в одном кафетерии при Лос-Аламосской лаборатории в США, в ходе неформальной беседы с тремя своими коллегами, знаменитый итало-американский ученый Энрико Ферми высказал мысль, впоследствии получившую название "парадокс Ферми". Мысль проста и сводится к одному единственному вопросу: «Где же все?». Вселенная бесконечна: в видимой ее части галактик более 75 триллионов; в одном Млечном Пути около 400 миллиардов звезд. Так много возможностей для существование другой разумной жизни. Но где же они и почему же мы их не нашли до сих пор?
Давайте разбираться!
Мы начинаем серию статей, которые призваны в конце концов пролить свет на этот парадокс Ферми и попытаться дать на него ответ: есть ли другая разумная жизнь кроме нас во Вселенной или нет.
Жизнь на Земле нам кажется довольно заурядной. Современные астрономы обнаружили тысячи экзопланет, в том числе и земного типа рядом со звездами, похожими на наше Солнце по размерам, температуре и светимости. И было бы странно, что только одна единственная Земля обитаема из тысяч и даже миллионов планет в нашем Млечном Пути.
Тем не менее, никаких следов другой жизни обнаружить астрономы не смогли.
Необходимые компоненты для жизни, такие как вода, нужный уровень температуры, углерод, кислород не являются чем-то исключительным даже для нашей Солнечной системы. Вода в том или ином виде есть на Марсе, на некоторых спутниках Юпитера и Сатурна. А знаменитая Европа - спутник Юпитера - так вообще содержит жидкой воды больше, чем Земля.
Таким образом, нужная для жизни среда на планетах и спутниках рядом с другими звездами должна быть чем-то обычным.
В 50-60-е годы прошлого века, когда началась "космическая эра", когда только стали появляться нужные инструменты и оборудование для изучения космоса, оптимизм в отношении инопланетян и их наличия во Вселенной был очень силен даже в кругах ученых.
Более того, считалось и вполне принималось, как нечто уже доказанное, что Марс и Венера – это обитаемые планеты. Практически никто не сомневался, что на Марсе есть реки, растительность, какая-то сложная жизнь, и что вот еще чуть-чуть, и мы ее увидим посредством наших спутников и космических исследовательских аппаратов. Когда появилось радио, было отдано много сил на то, чтоб связаться с марсианами. Эта тема не сходила с передовиц газет и новостей по радио. Волна такого вот энтузиазма, что совсем скоро наши космические корабли будут бороздить галактику, звездные системы.
Но оказалось, что Марс - безжизненная и мертвая планета. А Венера и того хуже. Вся надежда была на другие звезды. И вот, когда уровень науки позволил их изучать, а первые зонды отправились к соседним планетам, итало-американский ученый Э. Ферми формулирует свой парадокс.
Между тем время шло, были проведены очень серьезные, очень скрупулёзные поиски даже с максимальным привлечением астрономов-любителей. Но и они не дали даже надежды на то, что кроме нас кто-то есть во Вселенной. Все это шло на фоне истерии об НЛО, на фоне новостей и уток о похищении инопланетянами людей, новостей о странных кругах на полях...
И вот к концу 80-х годов ученые в большинстве своем пришли к выводу, что как минимум технические, развитые цивилизации во Вселенной – это достаточно редкое явление в наблюдаемой ее части. Это может означать две вещи: либо они сами по себе редко появляются, либо они быстро самоуничтожаются. Особенно этот вывод был актуален на фоне Карибского кризиса, холодной войны. Психологически это было даже понятно.
Однако на начало 21 века стал нарастать оптимизм: что если уж наша цивилизация смогла проскочить эти опасные рубежи и угрозы войны с самоуничтожением, а наш научно-технический прогресс начал развиваться по экспоненте, то и инопланетяне должны последовать тем же путем, что и мы. Хотя бы некоторые из них.
Но вместе с тем стало понятно и то, что путешествия даже в пределах нашей Солнечной системы – это практически фантастика на ближайшие десятки лет. А путешествия до ближайших звезд так и вовсе малодостижимая перспектива: до ближайшей к нам звезды, Альфа Центавра, продолжительность полета с учетом самых современных технологий около 15 тысяч лет.
Уравнение Дрейка – попытка ответа на парадокс Ферми
Шел 1960 год. На волне появившейся дискуссии Френк Дональд Дрейк, другой известный астроном, специализацией которого как раз был поиск внеземных цивилизаций, попытался сформулировать некое уравнение, которое, по его мнению, включало бы в себя все факторы, необходимые для оценки вероятности существования где-либо во Вселенной разумной жизни.
Смысл уравнения был в том, чтоб сначала оценить самые важные факторы, обеспечивающие появление и поддержание жизни, как таковой.
И вот параметры, которые были заложены Дрейком:
- Количество разумных цивилизаций, готовых вступить в контакт (обозначается латинской буквой N);
- Скорость возникновения звезд в нашей галактике за один год (обозначается латинской буквой R);
- Доля солнцеподобныхзвёзд с планетарными системами (обозначается латинскими буквами Fp);
- Среднее количество планет (и спутников) с подходящими условиями для зарождения цивилизации (обозначается латинскими буквами Ne);
- Вероятность зарождения жизни на планете с подходящими условиями (обозначается латинскими буквами Fl);
- Вероятность возникновения разумных форм жизни на планете, на которой есть жизнь (обозначается латинскими буквами Fi);
- Отношение количества планет, разумные жители которых способны к контакту и ищут его, к количеству планет, на которых есть разумная жизнь (обозначается латинскими буквами Fc);
- Время жизни такой цивилизации (то есть время, в течение которого цивилизация существует, способна и хочет вступить в контакт) (обозначается латинской буквой L).
Сам Дрейк рассчитал все это следующим образом:
- R = скорость возникновения звёзд: 10/год (10 звёзд образуется в год)
- Fp = доля звёзд с планетарными системами: 0,5 (половина звёзд имеет планеты)
- Ne = cреднее число пригодных планет или спутников в одной системе: 2 (в среднем две планеты в системе пригодны для жизни)
- Fl = Вероятность возникновения жизни в подходящих условиях: 1 (если жизнь возможна, она обязательно возникнет)
- Fi = Вероятность развития до появления разума: 0,01 (1 % вероятности, что жизнь разовьётся до разумной)
- Fc = Доля цивилизаций, имеющих возможность и желание установить контакт: 0,01 (1 % цивилизаций может и хочет установить контакт)
- L = Ожидаемая продолжительность жизни цивилизации, в течение которой она производит попытки установить контакт: 10 000 лет (технически развитая цивилизация существует 10 000 лет)
Таким образом, уравнение Дрейка с его расчетами даёт N = 10 × 0,5 × 2 × 1 × 0,01 × 0,01 × 10 000 = 10. Т.е. на данный момент времени есть потенциально 10 развитых цивилизаций в Млечном Пути.
Однако, современные данные дают совсем иную картину:
- R = скорость возникновения звёзд: 7 звезд в год для Млечного Пути.
- Fp = доля звёзд с планетарными системами: 10% всех звезд в галактике – солнцеподобные, и как минимум 30% из них имеют планеты.
- Ne = среднее число пригодных планет или спутников в одной системе: из обнаруженных 3600 экзопланет около 50 потенциально пригодны для жизни. Т.е. 0,014.
- Fl = вероятность возникновения жизни в подходящих условиях: оценена Дрейком, как 1. В 2002 г. Чарльз Лайнвивер и Тамара Дэвис оценили Fl как > 0.13 для планет с более чем миллиардом лет истории на основе Земной статистики.
- Fi = вероятность развития до появления разума: Дрейком оценена, как 0,01.
- Fc = доля цивилизаций, имеющих возможность и желание установить контакт: Дрейком оценена, как 0,01.
- L = ожидаемая продолжительность жизни цивилизации, в течение которой она производит попытки установить контакт: Дрейком оценена в 10 000 лет. В реальности эта цифра взята наобум.
Таким образом, по современным данным мы получаем такое значение:
N = 7 × 0,5 × 0,014 × 0,13 × 0,01 × 0,01 × 10 000 = 0,00637
То есть мы получаем практически полную уверенность в том, что других разумных цивилизаций в галактике просто нет.
Критики такого подхода сходятся в том, что большинство параметров были взяты Дрейком просто так, из головы, а потому и не имеют практической ценности. Следовательно, само по себе уравнение так же не несет практической ценности и не говорит нам ничего о реальных шансах найти внеземную жизнь и установить с ней контакт.
Другие проблемы с этим уравнением следующие: оно было записано до того, как был подтвержден Большой Взрыв, а модель стационарной Вселенной отвергнута. Дрейком предполагается, что разумная и технологически развитая жизнь не расселится по другим планетам и не изменит их под себя, или как минимум не создаст некие обитаемые базы на них. Ко всему прочему, упор сделан на то, что разумные существа выберут передачу и приём радиосигналов в качестве способа передачи сообщений в межзвёздном пространстве.
