Всем привет! С вами подкаст «Феи, роботы, пришельцы», и сегодня мы поговорим про парадокс Ферми. Почему мы до сих пор не встретили инопланетян? Означает ли это, что мы одни во вселенной, или с нами просто никто не хочет общаться? Хорошо ли то, что мы уникальны, или это обрекает нас на вечное одиночество и риск вымирания? Как вообще можно оценить вероятность встречи с инопланетянами в тёмном лесу космоса?
Об этом мы сегодня и поговорим.
Итак, почему в отношении проблемы наличия инопланетян мы употребляем термин «парадокс»? В пятидесятые-шестидесятые годы ученые на полном серьезе обсуждали возможность существования внеземных цивилизаций. Это был период подъема и оптимизма в развитии астрономии и космонавтики. Казалось, что прогресс будет идти такими же семимильными шагами: запуск первого спутника, выход человека в космос, высадка на Луне! Конечно же, на других планетах возможна жизнь, с которой мы обязательно рано или поздно встретимся! Такая уверенность не была уделом мечтателей и страждущих внимания, а обсуждалась на полном серьезе на конгрессах и форумах. Однако вопреки первоначальному энтузиазму следы инопланетян мы так и не нашли. Собственно, это и есть парадокс: «Если они должны быть, то где же все?». Этот вопрос задал в 50-е годы американский физик Энрико Ферми.
Исходя из того, что нам известно о способности жизни распространяться даже в экстремальных условиях, развитая внеземная цивилизация почти наверняка ищет новые ресурсы и будет продвигаться в космос. Если в Галактике существует хотя бы одна цивилизация, способная передвигаться между звёздами, даже на таких кораблях, как у нас - за 100 миллионов лет она распространилась бы по всей Галактике. Относительно малый промежуток времени в космологических масштабах. Так почему же мы не видим её представителей на Земле?
Для того, чтобы оценить проблему математически, в 1960 году американский астрофизик Дрейк разработал знаменитое уравнение. Оно показывает, какова вероятность вступить в контакт с другой цивилизацией. Вот как оно выглядит:
N - количество цивилизаций, готовых вступить с нами в контакт. N равняется количеству звёзд, образующихся в нашей галактике каждый год, умножить на вероятность всех событий, которые ведут к контакту. А именно: доля звёзд, подобных Солнцу, обладающих планетами, умножить на среднее количество планет, умножить на вероятность зарождения жизни, на шанс возникновения разумной жизни, на вероятность того, что разумные жители способны к контакту и ищут его. Умножить в итоге на время, в течение которого эта разумная жизнь существует и готова вступить в контакт.
Стоит пояснить, что уравнение Дрейка не может быть решено точно при текущем уровне знаний. Скорее оно призвано привести в порядок наши мысли и последовательно подойти к вопросу.
Как несложно заметить, большинство множителей - это вероятности, измеряемые величиной от нуля до единицы. При перемножение величин меньше единицы значение уменьшается. Однако сколь бы мал не был итоговый коэффициент, все меняет самый первый - количество звёзд, образующихся в нашей галактике. Звёзд, как известно, миллионы миллиардов. Млечный путь, который кажется нам белой полосой в небе, это россыпи сотен тысяч светил, образующих всего лишь один из рукавов нашей галактики. А рядом с нами находится еще галактика Андромеды, которая входят в локальную группу галактик, и так далее. Многие точки, которые мы видим на ночном небе, это на самом деле не отдельные звезды, а группы галактик, каждая из которых состоит из миллиардов звёзд. Можно повторять слово «миллиард», называть двузначные степени, наш разум все равно не может представить себе, что это такое. Сама необъятность Вселенной должна гарантировать, что всегда есть какое-то количество цивилизаций, которые могут и хотят вступить с нами в контакт.
И вот возникает противоречие: несмотря на такое огромное количество звёзд, Вселенная молчит. Мы не принимаем сигналов, мы не видим кораблей других цивилизаций. Ну, по крайней мере, не видим инопланетян так, чтобы все это признали. Если внимательно взглянуть на уравнение Дрейка, становится очевидно, что многих параметров в нем мы ещё не можем точно определить.
На момент создания уравнения в 1960 году более-менее понятно было количество звёзд, образующихся в Галактике. Даже доля звёзд, подобных Солнцу, была оценена эмпирически. Сейчас мы знаем уже намного больше об этих величинах. Но все же последняя группа параметров, связанная с зарождением жизни и её эволюции, по-прежнему удел скорее научной фантастики, чем науки. У нас есть только один пример планеты, где возникла разумная жизнь - это наша Земля. Через одну точку невозможно провести линию тренда. Поэтому большинство оценок и параметров этих переменных здесь из области догадок, не подтвержденных фактами.
Решение парадокса Ферми - это фактически анализ того или иного коэффициента уравнения Дрейка. Во времена, когда эта идея была сформулирована, результат выходил от 1 до 20. Двадцать цивилизаций, которые мы можем найти на просторах космоса! Не удивительно, что проект SETI по поиску внеземной жизни получил одобрение и финансирование. Самое интересное, что с развитием науки некоторые коэффициенты стали даже выше. Мы точно знаем, что минимум половина из звёзд во Вселенной обладают планетами. Если полвека назад наличие планет у звёзд было чисто теоретической догадкой, то сейчас нам известно уже больше трёх с половиной тысяч экзопланет, то есть планет, вращающихся вокруг других звёзд. Правда, мы снизили другие коэффициенты. Доля звёзд, подобных Солнцу, сейчас оценивается несколько ниже, вероятность землеподобных условий у наблюдаемых планет - только 16%, а не 50%, как считал Дрейк.
Мы уже многое знаем о формировании звезд и количестве планет. Но вот первая же величина, связанная с появлением жизни, ставит нас в тупик. Оптимисты на заре космонавтики считали вероятность возникновения жизни равной единице. Если жизнь на планете возможна, то она возникнет. Существует современная крайне низкая оценка этой величины. Жизнь - чрезвычайно маловероятна. Шанс того, что цепочка РНК будет реплицироваться биологическим методом, оценивается как 10-1000 . Далее жизнь из одноклеточной должна перейти в многоклеточную. Здесь также на каждом этапе эволюции мы не можем точно сказать, предопределен этот этап или нет. То, что это произошло на нашей планете, может говорить о том, что жизнь обязана развиваться. Или наоборот, что для этого требуется череда невообразимых случайностей, которые очень сложно повторить и тем более предсказать. Весь этот набор факторов называют «Великий фильтр» или «Великий барьер». Может быть, жизнь не способна без внешних факторов перейти на следующий этап развития. В конце концов, даже на нашей Земле в течение 4 миллиардов лет жизнь была представлена простейшими одноклеточными микроорганизмами, и только 540 миллионов лет назад (12% времени существования Земли) произошёл так называемый Кембрийский взрыв, после которого начался резкий всплеск эволюции. Из простейших одноклеточных появились фотосинтезирующие колонии, многоклеточные организмы, а потом животные, и планета стала похожей на то, что мы видим сейчас.
Эти факторы приводят нас к гипотезе Уникальной Земли. Возможно, череда обстоятельств, которые привели к возникновению разумной жизни, настолько неповторима, что шанс на еще одну жизнь просто ниже количества планет во Вселенной? Есть трактовка, что у нашего Солнца особое положение в рукаве Млечного пути. Наша планета защищена от жёсткого излучения чёрных дыр и гравитационных волн. Может быть, имеет значение то, что у Солнца нет второй звезды; большинство известных нам звёзд во вселенной существуют парами или тройками. Немаловажным фактором может быть наличие Луны, которая скорее всего сформировалась в результате столкновения двух планет. У нас есть крупный спутник, массой в 20% от массы планеты, чего нет ни у одного другого тела нашей Солнечной системы. Наклон земной оси обеспечивает нам смену сезонов и соответственно большее разнообразие условий для эволюции. Приливы и отливы, влияние Луны на магнитное поле – что из этого подтолкнуло развитие жизни? Одно из объяснений Кембрийского взрыва — это вспышка сверхновой звезды на расстоянии в несколько десятков световых лет от нас. Вспышка оказалась достаточно сильной, чтобы Землю накрыло потоком радиации, но недостаточно близкой, чтобы сжечь все живое. Может быть эти факторы оказали самое непосредственное влияние на возникновение и развитие разумной жизни. Может быть это череда случайностей, повторение которых совершенно не обязательно. Мы не знаем и пока не можем проверить.
Именно поэтому для учёных так важно найти следы существования жизни на Венере и Марсе или спутниках Юпитера. Это даст нам возможность лучше понять процессы возникновения жизни. Но не даст ответа на вопрос о Великом Барьере. Если мы найдём на Марсе следы одноклеточной жизни, мы не будем знать, какова была вероятность её дальнейшей эволюции. Гипотеза Уникальной Земли в теории способна примерить сторонников научного и религиозного подхода, однако это узкая дорожка ведёт к концепции креационизма и чрезвычайно скользка.
Чем дальше в уравнение Дрейка, тем больше мы уходим в сторону фантастических допущений. Как часто встречается разумная жизнь?
Может быть, на других планетах постоянные катастрофы, сметающие зарождающуюся жизнь. Нестабильное излучение родной звезды, вспышки сверхновых, космическая радиация, падение гигантских метеоритов, неконтролируемый парниковый эффект, как на Венере. Может быть, разум не так уж и необходим жизни. Акулы, львы и тараканы идеально вписались в свою экологическую нишу, и им просто не нужна способность к рефлексии и осознанию себя как личности. Зачем тратить ресурсы? А мозг, напомню, потребляет 10% всей энергии нашего тела! Сильные челюсти могут быть лучше способности говорить и делать орудия. Вот когда на нашей планете дельфины, обезьяны и собаки начнут следующий этап развития разума – тогда у нас появятся дополнительные данные для обсуждения.
Какова вероятность того, что разумная жизнь разовьется до космического уровня и будет готова вступить в контакт? Многие учёные в шестидесятые-семидесятые годы, в том числе знаменитый американский астроном Карл Саган, предлагали, что нас ограничивает крайне малый срок существования продвинутых цивилизаций. Новые технологии могут не только улучшать, но и губить жизнь. Атомные войны, изменение климата, неудачные эксперименты космологического масштаба – и вот вместо разумной жизни мы имеем опустевшую планету. В разгар холодной войны возникла ещё одна, совсем уже фантастическая гипотеза: наличие некой внешней силы, уничтожающей слишком развитые цивилизации. Пресловутые «Древние» или «Жнецы» из научной фантастики. Помните «Жук в муравейнике» Стругацких? Или некое явление природы, свойство Вселенной, которая не дает развиться жизни выше определённого порога. Ещё неизвестные нам сложности космических путешествий, или некая сверхцивилизация, которая целенаправленно уничтожает конкурентов.
Ещё ряд факторов связаны со временем и пространством. Может быть, мы просто самые первые в эволюционный гонке. Наша вселенная существует 14,6 миллиардов лет. Солнце - это звезда третьего поколения, возникшее уже после того, как прогорели и взорвались самые первые звезды из чистого водорода. Тяжелые вещества, образовавшейся при взрыве звёзд первого и второго поколения, позволили сформироваться нашей планете и всему тому, что мы видим вокруг. В других частях нашей Галактики этот процесс может идти куда медленнее, и потому просто ещё не пришло время контакта.
Есть другая версия, что мы не первые, а последние. Другие цивилизации развиваются намного быстрее нас, и за те десять тысяч лет, которые потребовались нам на путь от каменных топоров до ракет, другие цивилизации уже давно обогнали нас и существуют уже на том уровне развития, когда мы не способны не только понять, но и просто заметить их.
Может быть, окно контакта чрезвычайно мало. Мы можем сказать, что наш род, хомо сапиенс, готов к контакту не менее восьмидесяти лет. Да и то, готовы ученые, а вовсе не все человечество в целом. Но это не дает нам оценки верхней границы. Писатель Станислав Лем в своем последнем романе «Фиаско» пессимистически рассуждал, что технологический процесс на каждой планете идёт по-разному, и буквально за пару земных столетий технологии так сильно расходится в стороны, и так сильно разводят цивилизации, что они уже никогда друг друга не поймут, даже если встретятся.
Вполне возможно, что разумная жизнь должна возникать вовсе не так, как мы себе представляем. Этот взгляд получил название «углеродного шовинизма». Мы можем представить себе жизнь, только похожую на нашу. На основе углеводородов, в водяной среде, с кислородным дыханием. На других планетах жизнь может образовываться из кремния в метановых озёрах. И тогда мы, во-первых, неправильно ищем собратьев по разуму, посылая сигналы, адаптированные для наших органов чувств. И во-вторых, совсем неверно оцениваем их готовность идти на контакт и нашу способность найти общий язык.
Последняя группа объяснений связана с предполагаемым нежеланием других рас общаться с нами. Опять-таки, все модели здесь построены на примерах из нашей земной истории. Насколько наш личный опыт можно применить ко всей Галактике?
Так называемая группа гипотез «Космического зоопарка» говорит о том, что инопланетяне про нас знают, но не хотят или не готовы вступить с нами в контакт. Где-то существует Галактическая лига или Совет космических цивилизаций, главное правило которого - запрет на контакты с цивилизациями, не достигшими определённого уровня развития. Иными словами, пока мы не научимся летать быстрее скорости света или не создадим гармоничного общества на своей планете, никто с нами разговаривать не будет. Есть более обидное для предположение, что Земля - это планета для экспериментов или наблюдения. Эту версию активно поддерживают все уфологи и контактеры. Как еще объяснять похищение людей и многочисленные наблюдения НЛО?
Более оптимистичный вариант объединения двух этих версий - инопланетяне уже давно среди нас и занимаются прогрессорством, стремясь помочь нам как можно быстрее преодолеть кризис взросления и войти в семью других продвинутых обитателей бескрайних просторов космоса.
Более грустная и мрачная «Теория тёмного леса» сейчас является самой популярной в научной фантастике. Космос - мрачное и опасное место, все обитатели которого просто боятся общаться друг с другом. Каждая цивилизация, столкнувшись с угрозами космоса, боится, что пришельцы со звёзд окажутся враждебными. И потому стремится максимально затаится, спрятаться и не подавать виду. Как подтверждение этой версии приводится история колонизации, когда более развитые европейцы, придя в Америку или в Австралию, не принесли ничего хорошего коренным жителям этих континентов. Так почему же мы должны ждать чего-то хорошего от инопланетян? Сторонники этой версии предлагают немедленно прекратить активный поиск соседей по Вселенной и максимально скрыть наше существование. Такие мысли высказывал, например, знаменитый ученый Стивен Хокинг.
Наконец ещё одна группа гипотез, которая объясняет парадокс Ферми, связаны с пределом развития вычислительных технологий, а именно с симуляцией реальности. Может быть, любая технологическая цивилизация, которая много вкладывает усилий в развитии искусственного интеллекта и вычислительных мощностей компьютеров, рано или поздно создает так называемую «матрицу», виртуальную реальность, существовать в который намного выгоднее и интереснее, чем в реальности обычной? Вместо распространения по космосу планета уходит в жизнь виртуальным мире. Цифровое бессмертие, переписывание сознания в компьютер, симуляция любого мира по запросу. Зачем осваивать и терраформировать негостеприимные соседние миры?
А может быть, и это объяснение уже за пределами уравнения Дрейка, мы сами живём в симуляция? Поэтому никого и не видим - все звезды и галактики в нашем небе существуют просто как виртуальные объекты для нашего маленького аквариума. А на самом деле кто-то невообразимо более могущественный следит за нашими действиями внутри виртуальные программы.
Ну и под конец ещё одна версия, которую сложно оцифровать в рамках уравнения Дрейка. Это, конечно же, заговор. Мы не видим следов инопланетян, потому что их тщательно от нас скрывают. Кто-то в одиночку, или в составе целой организации, подделывает результаты астрономических наблюдений, стирает регулярно приходящие сообщения от наших соседей по Галактике, а за всеми, кто слишком много спрашивает, приходят люди в черном. Никому нельзя верить, но истина где-то рядом. Это тоже распространённая точка зрения. Часто кажется, что вот оно, это точно инопланетяне! Сигнал «Wow», таинственный астероид Оумуамуа, снижение мерцания отдельных звезд, лицо на Марсе... Да многочисленные фотографии НЛО, в конце концов! Но потом приходят ученые, которые скучно объясняют, что «это был взрыв болотного газа», как в известном фильме. Кстати, надо сделать обо всем этом отдельный эпизод.
Ну что же, будем подводить итоги. За более чем шестьдесят лет наблюдений и активного поиска мы так и не нашли твёрдых доказательств, что где-то еще есть жизнь. Может быть, мы одни во Вселенной, и наша планета уникальна. Может быть, нам невообразимо повезло пережить ужасные катастрофы, а может быть, что-то мрачное нас ждет на следующем этапе развития. Быть может, другие разумные существа, похожие или совершенно непохожие на нас, сейчас тоже изучают мир и ждут встречи с нами
Как мы видим, версий и гипотез много. Практически на каждом из пунктов, которые я перечислил, можно создать целый букет дополнительных версий, развить отдельное направление, и даже придумать какие-то математические модели, чтобы оценить их вероятность. К сожалению, для заполнения этих математических моделей у нас просто не хватает данных.
Похоже, что ответ на парадокс Ферми мы узнаем только со временем, получив новые данные о существовании жизни на других планетах Солнечной системы, исследуя экзопланеты ближайших к нам звёзд, анализируй сигналы, которые приходят к нам из далёкого космоса и узнавая новое о эволюции Вселенной.
А на сегодня на этом всё. Спасибо что послушали! Пишите в комментариях, какой вариант вы считаете самым вероятным. Встретим мы когда-нибудь другую жизнь и какой будет эта встреча?
Канал «Феи / Роботы / Пришельцы» можно читать на Яндекс.Дзен, в Телеграме и ВКонтакте. Аудиоверсия подкаста доступна на сервисах Яндекс.Музыка, Apple Podcasts, Google Podcasts и в подкастах ВКонтакте. Видео-версию смотрите на канале YouTube.
Поддержать канал можно на сервисе Boosty по ссылке в описании.
Оставляйте комментарии и ставьте оценки. Не забудьте подписаться на канал, чтобы не пропустить новые выпуски. Скоро увидимся!