Вселенная безгранична. На протяжении сотен лет мы узнаём всё больше и заглядываем всё дальше вглубь космоса. Но, несмотря на тысячи открытых экзопланет и сотни тысяч звезд, мы не разу ни наткнулись на внеземную жизнь. Где же она? Именно на этот вопрос я постараюсь ответить в этой статье.
На самом деле этот вопрос в науке признан называться: Парадоксом Ферми. Итальянский физик Энрико Ферми далеко не первый, кто задался подобным вопросом. Но именно его знаменитое высказывание: «Где все?» во время случайной беседы за обедом в 1950 году, стало выражением сути парадокса, носящего его имя. Несмотря на необъятность нашей галактики Млечный Путь, в которой, по оценкам, содержится от 100 до 400 миллиардов звезд, и многие из них гипотетически могут обладать планетами с пригодными для развития жизни условиями. Никого нет. Но давайте посмотрим, что об этом вопросе говорит современная наука, и рассмотрим самые популярные гипотезы, которые пытаются объяснить этот парадокс:
Гипотеза редкой Земли:
Эта гипотеза предполагает, что возникновение сложной жизни является чрезвычайно редким событием из-за сочетания астрофизических, геологических и биологических факторов, которые должны идеально совпадать. Это означает, что планеты земного типа встречаются крайне редко, что делает развитие развитых цивилизаций редким явлением.
Великий Фильтр:
Гипотеза Великого Фильтра, предполагает, что в эволюционном процессе каждого вида существует стадия, которую крайне маловероятно или невозможно преодолеть развитой цивилизации. Она также потенциально объясняет тишину космоса и нашу уникальность. Этот фильтр может быть в любой стадии развития отдельной цивилизации, начиная от процесса возникновения жизни, заканчивая самоуничтожением в ходе войны или любой другой причины.
Гипотеза самоуничтожения:
Эта гипотеза предполагает, что технологически развитые цивилизации имеют тенденцию к самоуничтожению с помощью таких механизмов, как ядерная война, деградация окружающей среды или искусственный интеллект. Идея утверждает, что передовые технологии неизбежно приводят к падению цивилизаций, прежде чем они смогут достичь межзвездной связи.
Гипотеза зоопарка:
Даная теория утверждает, что внеземные цивилизации намеренно избегают контакта с Землей, чтобы обеспечить естественную эволюцию и развитие, подобно тому, как люди наблюдают за животными в зоопарке без вмешательства. Эта гипотеза предполагает, что инопланетяне намеренно скрывают от нас свое присутствие, что бы не нарушить ход вещей.
Теория просачивания:
Эта менее обсуждаемая гипотеза предполагает, что хотя может существовать множество цивилизаций, межзвездные путешествия ограничены огромными расстояниями и ограниченностью ресурсов, что предотвращает широкомасштабную колонизацию или контакты.
Гипотеза моделирования:
Интригующим и современным дополнением к этим гипотезам является гипотеза моделирования, которая предполагает, что наша реальность может быть искусственной симуляцией, созданной развитой цивилизацией. Если это правда, это могло бы объяснить, почему мы не обнаружили другие цивилизации: они могут существовать за пределами нашей моделируемой реальности. Парадокс данной гипотезы заключается в том, что её нельзя никак подтвердить или опровергнуть.
Проблемы общения:
Другое правдоподобное объяснение состоит в том, что различия в технологиях и методах связи могут препятствовать контакту. Цивилизации могут использовать формы связи, которые мы не открыли или не распознаем. Например, сигналы нейтрино или экзотические частицы вместо электромагнитных волн.
Среди всех них гипотеза Великого Фильтра выделяется своими глубокими последствиями для будущего человеческой цивилизации. Эта гипотеза предполагает, что на эволюционной временной шкале существует весьма вероятный барьер («Великий фильтр») который большинству, если не всем формам жизни не удается преодолеть. Фильтр может быть как позади нас, например возникновение жизни из неживой материи, так и впереди, например, способность поддерживать технологически развитую цивилизацию без самоуничтожения.
Если Великий Фильтр находится в нашем будущем, это будет означать мрачную перспективу долгосрочного выживания человечества. И наоборот, если бы человечество уже прошло Великий Фильтр, наше существование могло бы быть чрезвычайно уникальным, что объясняет отсутствие обнаруживаемых внеземных цивилизаций.
Шкала Кардашёва:
Шкала Кардашёва представляет собой метод измерения технологического развития цивилизации, основанный на измерении количества энергии, которую может использовать цивилизация для своих потребностей. По шкале Кардашёва любую цивилизацию можно разделить на три основные типа:
• Цивилизация типа I способна использовать всю доступную энергию своей планеты. Это выражено в способности добывать и обрабатывать все источники энергии доступны на одной корректно планете.
• Цивилизация типа II может напрямую потреблять энергию родительской звезды. К этому типу относятся строительство Мегаструктур, таких как сферы Дайсона.
• Цивилизация типа III способна улавливать всю энергию, излучаемую её галактикой и каждым объектом в ней, например, каждой звездой, черной дырой и т.д. Но стоит подметить, что мы не достигли даже первого типа в полном объёме.
Уравнение Дрейка:
Говоря о внеземных цивилизация нельзя не затронуть Уравнение Дрейка. Оно обеспечивает систематический подход к оценке возможного количества разумных видов населяющих конкретную галактику.
Уравнение выражается как: N = R∗ × fp × ne × fl × fi × fc × L где:
N — количество активных, коммуникативных внеземных цивилизаций в Млечном Пути.
R ∗ - средняя скорость звездообразования в год в отдельной галактике.
fp - доля тех звезд, которые имеют планетные системы.
ne - среднее количество планет, на которых потенциально может поддерживаться жизнь, на одну звезду с планетами.
fl - Доля планет, на которых могла бы поддерживаться жизнь там, где жизнь действительно появляется.
fi - доля планет с жизнью, на которых развивается разумная жизнь.
fc — доля цивилизаций, разрабатывающих технологию, выпускающую в космос обнаруживаемые признаки их существования.
L — продолжительность времени, в течение которого такие цивилизации могут общаться.
Но не мало важным является поиск техно-подписей, таких как необычные электромагнитные сигналы или доказательства крупномасштабных астроинженерных проектов (например, сфер Дайсона).
Эти поиски включают в себя сканирование неба на предмет закономерностей или аномалий, которые предполагают искусственное происхождение, потенциально предоставляя прямые доказательства существования технологий. Каждый член уравнения Дрейка подвержен значительной неопределенности, что делает уравнение скорее основой для обсуждения, чем точным инструментом прогнозирования. Несмотря на свой умозрительный характер, уравнение Дрейка остается краеугольным камнем исследований.
Развитие технологий и достижения в исследованиях экзопланет открывают новые возможности для уточнения параметров уравнения Дрейка, особенно fp и ne. Такие миссии, как «Кеплер» NASA и TESS, произвели революцию в нашем понимании планетных систем, открыв тысячи экзопланет, многие из которых расположены в обитаемых зонах своих звезд, где условия могут быть подходящими для жидкой воды и, потенциально, жизни.
Детальное изучение атмосфер экзопланет с использованием новейших технологий, дают возможность выявлять биосигнатуры, индикаторы жизни, такие как определенные атмосферные газы, которые могут образовываться в результате биологических процессов.
Парадокс Ферми и уравнение Дрейка отражают стремление человечества понять наше место во Вселенной и потенциальное существование других разумных существ. Хотя этот парадокс подчеркивает абсолютную тишину космоса, уравнение обеспечивает структурированные средства борьбы с неопределенностями, присущими поиску внеземной жизни. Хотя на данный момент это больше средство для обсуждений, чем серьёзный научный инструмент.
Гипотеза тёмного леса:
В отдельности я хочу выделить очень интересную гипотезу темного леса, выдвинутую китайским писателем-фантастом Лю Цысинем в его романе «Темный лес». Она предлагает хоть и спекулятивное, но достаточно интересное объяснение парадокса Ферми.
В описании Гипотезы Темного Леса цивилизации играют роль охотников, бесшумно перемещающихся в тенях, чтобы обеспечить свое выживание. Гипотеза остается художественным произведением, но при этом она заставляет задуматься о сложностях и неопределенностях, присущих стремлению понять наше место во Вселенной. Когда мы всматриваемся в космический темный лес, нам остается размышлять о глубоких последствиях потенциального встречи с внеземными цивилизациями.
В повествовании Лю Цысиня Вселенная сравнивается с темным лесом - огромным и загадочным пространством, где цивилизации действуют как охотники. Каждая цивилизация, движимая первобытным инстинктом выживания, действует осторожно, опасаясь потенциальных угроз, исходящих от других развитых обществ.
Центральным принципом гипотезы темного леса — является императив выживания. Во Вселенной, где преобладает неизведанное, цивилизации сталкиваются с проблемой предотвращения обнаружения потенциальными противниками. Заявление о своем присутствии становится опасным поступком, подобно тому, как охотник трубит в рог в тихом темном лесу. Как только цивилизация обнаруживается, она запускает «цепочку подозрений». Сам факт раскрытия своего существования может привести к каскаду реакций среди других цивилизаций, каждая из которых воспринимает новичка как потенциальную угрозу. Эта цепочка может завершиться упреждающими ударами по устранению предполагаемых опасностей.
Парадокс Ферми отражает стремление человека к разгадке тайн Вселенной. Мы и в правду не знаем, куда это может нас привести. С абсолютно равной вероятностью наш вид может быть стечением невероятной удачи и совокупности большого числа факторов, так и одним из бесчисленного количества других разумных цивилизаций. Этот вопрос неисчерпаем и любой ответ на него будет вызывать ещё больше вопросов.
Если данная тема для вас была интересна то буду рад видеть вас в своём уютном Телеграмм канале о мире науки и Космоса: RSC_News