В поисках внеземного разума (SETI) учёные давно задаются вопросом, существуют ли в нашей галактике другие технологически развитые цивилизации. Новое исследование, опубликованное на сервере препринтов arXiv, утверждает, что обнаружение таких цивилизаций маловероятно, если соотношение рождаемости и смертности в других мирах не попадает в относительно узкое окно.
Авторы исследования, Дэвид Киппинг из Колумбийского университета и Герайнт Льюис из Сиднейского университета, называют это «проблемой тонкой настройки». Они утверждают, что численность развитых цивилизаций в галактике определяется балансом между скоростью их рождаемости и смерти. Однако, по их словам, нет никаких ограничений на эти условия, и соотношение рождаемости и смертности может охватывать порядки величин, ниже или выше единицы.
На Земле это соотношение почти никогда не приближалось к единице. Планете 4,6 миллиарда лет, и её единственный технологически продвинутый вид существует всего около 100 лет. В настоящее время соотношение рождаемости и смертности у людей немного больше единицы, но демографы полагают, что к концу этого столетия оно будет стремиться к единице. Однако это соотношение подвержено резкому снижению из-за таких катастроф, как изменение климата, войны, пандемии или столкновение с астероидом.
Авторы исследования считают, что соотношение, равное единице, весьма маловероятно и для других развитых технологических цивилизаций. Они приводят анализ к «устойчивому уравнению Дрейка», включающему соотношение рождаемости и смертности, и приходят к выводу, что, поскольку поиски SETI охватывают всего около тысячи-десяти тысяч звёздных систем, но пока не обнаруживают никаких внеземных цивилизаций, соотношение рождаемости и смертности должно быть намного больше, чем обратная величина этого числа, — от 0,001 до 0,0001.
Это оставляет узкое окно для успешного поиска, с соотношением примерно 0,01 к 0,1, где существуют внеземные цивилизации, которые мы можем обнаружить сейчас. Авторы утверждают, что оптимисты должны надеяться именно на этот небольшой диапазон соотношений.
Исследование большего количества экзопланет увеличивает шансы на успех, но даже увеличение исследования до всей галактики, около 100 миллиардов звёздных систем, увеличивает относительную вероятность успеха в 10 миллионов раз, но расчёты показывают, что абсолютная вероятность успеха всё ещё «мизерна» — всего 1 к 10 000 000 000 000 000 000 (1019,10 миллионов триллионов). Для контекста, это число значительно больше, чем количество атомов в человеческом теле (около 1027) или количество звёзд в наблюдаемой Вселенной (около 1024). Это подчёркивает, насколько маловероятным может быть успешный поиск внеземных цивилизаций, даже если расширить наши поиски до всей галактики.
Авторы отмечают, что единственный шанс на обнаружение — это если их уравнение Дрейка для устойчивого состояния будет нарушено или соотношение рождений и смертей там не будет близко к единице. Они также указывают на тот факт, что на Земле вероятность спонтанного образования белков из аминокислот оценивается в 10-77, крайне малое число, что является лишь необходимым первым шагом для создания живых существ, не говоря уже о существах с технологическим развитием.
Тем не менее, авторы подчёркивают, что поиски SETI по-прежнему важны, поскольку, хотя шансы на успех невелики, одна успешная находка станет величайшим открытием в истории мира. Они также отмечают, что существуют решения, которые могут радикально увеличить шанс на успех, такие как поиск признаков технологической деятельности, а не только сигналов, направленных непосредственно на Землю.