Даже те, кто занят поисками внеземных цивилизаций, зачастую не задумываются о его теоретических основах. Итогом этого недопонимания становятся парадоксы по типу парадокса Ферми. На самом деле, если немного вникнуть в суть дела, всё встанет на свои места, а парадокс окажется "дутым".
Ключевой момент
Принято считать, что если мы попали в радиус, на котором сигналы некой инопланетной цивилизации могут быть нами зафиксированы, то мы эту цивилизацию непременно обнаружим. Так как подозрительных космических сигналов было слишком мало (а доказанных от инопланетян не было совсем), многие ученые делают опрометчивый вывод об отсутствии развитых цивилизаций в радиусе обнаружимости, который нам, на самом деле, доподлинно не известен. При этом не принимается во внимание тот факт, что излучение цивилизации могло ещё не дойти до нас, или, наоборот, оно уже ушло от нас к тому времени, когда мы построили мощные радиотелескопы. Период радиоизлучения цивилизации при этом, также по умолчанию, считается равным продолжительности её жизни, а прекращение радиоизлучения увязывается исключительно с её гибелью.
На самом деле нам не известна ни мощность излучения ближайших (гипотетических) инопланетных цивилизаций, ни продолжительность этого излучения. Единственная информация, которой мы можем оперировать - это наша собственная цивилизация, которая излучает всего около 100 лет, а интенсивно - и того меньше. Этот срок можно считать нижним пределом фазы излучения цивилизации. Ширина кольца излучения, случайно оказавшись в котором мы сможем такую цивилизацию обнаружить (при условии, что мы окажемся внутри радиуса, в котором её радиосигналы будут достаточно сильны для обнаружения), равна произведению скорости света на продолжительность фазы активного излучения. Нижний установленный предел этого срока равен около 100 лет, а что будет дальше, покажет дальнейшая история человечества. Возможно, через 100 лет радиосвязь нам будет уже не нужна. Как когда-то отпала необходимость в телегах. Например, телевидение и радио уже находятся в фазе крутого спада, просуществовав, в общей сложности, всего около 100 лет. Следующие на очереди - военные радары, ведь молодёжь, как уже известно, к войнам относится скептически, в отличие от более старших поколений, которые сейчас у власти. Кроме того, сигналы военных радаров, как я читал, теперь делают всё менее заметными для наблюдателей, что преследует военные цели. Следующий этап - это квантовая связь. Достаточно отказаться от специальной теории относительности и признать наличие передачи энергии при квантовой телепортации, что уже было сделано отдельными исследователями. Роль проводной связи также увеличивается, благодаря прогрессу в оптико-волоконной индустрии. Переход к твердотельным (в 100 раз менее мощным, чем традиционные, при той же производительности), а затем и к ещё более эффективным инновационным радарам (если их вообще будут использовать) может ослабить радиоизлучение и уменьшить радиус обнаружимости человечества из космоса во много раз, возможно, в сотни. Ведь радары - это самые мощные (и при этом широко распространенные) источники радиоизлучения нашей цивилизации. Иные источники радиоизлучения несравнимо менее мощные, за исключением связи с дальними аппаратами, которые летают в основном в плоскости орбит планет.
Самолёты (а значит, и аэропортные радары) в будущем станут не нужны, так как уже сейчас Китай тестирует летающие автомобили, которые со временем станут намного мощнее. К тому же скоростные поезда, которые также развивает Китай, уже сокращают число авиарейсов, пока внутрикитайских, но со временем дойдет и до внешних. Они более удобные, энергоэффективные и безопасные. Планетарные радары тоже станут особо не нужны, так как все планеты будут уже хорошо изучены, а астероиды будут легко сбивать на подлёте к планете, и следить за ними на больших расстояниях не будет иметь особого смысла. К тому же, для этого можно использовать и обычные телескопы. Для моментального определения расстояния можно использовать метод параллакса. Для далеких астероидов в радарной точности нет смысла, главное засечь, с чем могут справиться обычные орбитальные телескопы. А если уж подлетит совсем близко или будет доказано наличие угрозы, тогда можно и радаром проверить, но мощность сигнала для небольшого расстояния будет уже небольшой. К тому же для ракеты с тепловым наведением все эти нюансы не важны: заметили, выстрелили и забыли. А может они заранее позаботились и уничтожили все потенциально опасные астероиды (или просчитали их траекторию на тысячелетия вперёд). Тогда как раз будет вариант с редким использованием радаров, возможно, раз в тысячу лет и строго в определенном направлении (когда появится новый потенциально опасный астероид).
Вот что я нашел по этому поводу в английском ИИ (что подтвердило мою гипотезу о том, что радары в этом случае используют только для потенциально опасных объектов):
Таким образом, обнаружить сигнал планетарного радара инопланетной цивилизации может быть очень проблематично - только если мы случайно окажемся на линии какого-то потенциально опасного для "зеленых человечков" астероида и будем наблюдать именно в тот момент, когда они его заметят и начнут посылать на него сигналы радаров.
Для слежения за астероидами можно использовать и мини спутники на разных расстояниях от планеты, которые смогут точнее определять характеристики объектов, так как будут от них на близком расстоянии.
Метеорологические радары можно заменить сетью мини-станций и камер слежения, которая даст гораздо более точную и подробную информацию о погоде. Такие объекты можно устанавливать в любом месте и подключать к системе. Энергия для их питания может быть от солнечного света или ветра. В море их можно устанавливать на стационарных буйках. Идея реализуема уже сейчас.
Авиационные радары, применительно к будущей цивилизации, будут особо не нужны. Даже отслеживание местоположения самолетов с помощью радаров может быть уже не нужно, благодаря четко проложенным маршрутам, системам спутниковой навигации и управлению транспортного потока с помощью ИИ. Остальные пункты вообще связаны с текущей ситуацией и к будущему цивилизации отношения не имеют:
Разумеется, это лишь гипотезы, но это то, что реализуемо уже сейчас, а в будущем тем более. Вероятность того, что будут до упора использовать именно радары и радиосвязь, а не другие технологии слежения и связи, совсем невелика. Особенно если эти технологии окажутся более предпочтительными в сравнении с радиоизлучением, как автомобили перед лошадью и телегами. За 100 лет может многое произойти, особенно на фоне быстрого развития ИИ, камер слежения и беспилотных летательных аппаратов.
Особняком стоит вопрос безопасности галактического пространства. Потенциальным инопланетянам не составит труда послать на Землю большую термоядерную или нейтронную бомбу, если они решат нас уничтожить. Наводкой для неё будет как раз наше излучение в радиодиапазоне (подобно тому, как ракеты наводят на излучение мобильных телефонов). Даже если лететь ей придется долго, долгоживущей цивилизации некуда спешить. Обнаружить же нас проще всего будет именно по радиоизлучению, так как другие индикаторы слишком слабы и доступны в основном только для тех, кто располагается в плоскости нашей планетной системы. Своим радиоизлучением мы оповещаем всю галактику (учитывая потенциальные возможности будущих радиотелескопов) о нашем присутствии и о наличии хорошей пригодной для колонизации планеты. Шанс, что на нас обратят внимание, теперь гораздо выше, чем до изобретения радио. Не факт, что ответом будет дружественное послание.
Сейчас человечество похоже на ребенка, который не задумывается о рисках и возможных последствиях своей деятельности, но когда нам будет что терять (например, в случае перехода к бессмертию), ситуация может кардинально измениться. И мы постараемся как можно меньше фонить, чтобы нас не смогли бы обнаружить. Подобно тому, как люди не хотят разглашать в интернете адрес своего проживания. Чем раньше это будет сделано, тем ниже будут риски для цивилизации.
Итог (варианты):
1. Отказ цивилизации от радаров по разным причинам (уход под землю, нахождение более эффективных альтернатив, прекращение войн, отказ от авиаперелетов и т. д.).
2. Снижение мощности излучения радаров, благодаря техническому прогрессу.
3. Шифрование сигналов радаров (когда люди станут жить почти вечно и им будет что терять, они, скорее всего, начнут соблюдать осторожность, подобно пользователям соц. сетей, которые не хотят писать в контактных данных адрес своего проживания и личный телефон).
4. Искажение и ослабление излучения межзвездной средой (сравнение качества сигналов радиопульсаров на разных расстояниях от нас может помочь прояснить этот вопрос).
5. Редкое использование радаров.
6. Все цивилизации в радиусе потенциального обнаружения по чистой случайности ещё не достигли стадии использования радиосвязи.
Суммарная вероятность этих вариантов очень высокая, а нынешняя ситуация с большим количеством мощных радаров в разных областях деятельности и с незашифрованными (незамаскированными) сигналами в течение 1000 лет может сильно измениться. Но даже если не изменится, это всё равно лишь один из вариантов для цивилизации, а значит, в радиусе обнаружимости (определенном по излучению нашей собственной цивилизации) такого типа цивилизаций могло просто случайно не оказаться, а оказались цивилизации других типов (менее фонящие в радиодиапазоне). Конечно, в этом случае верхний допустимый предел их концентрации в галактике будет гораздо меньше, но нам могло также не повезти и с тем, что в нашей области галактики цивилизаций чисто по случайности оказалось мало.
А вот ещё важная связка от английского ИИ:
1. "Поиск инопланетных радиосигналов (SETI) в настоящее время включает в себя использование крупных радиотелескопов и радиосетей для сканирования неба в поисках узкополосных искусственных сигналов, а также применение передовых методов обработки сигналов и машинного обучения для различения потенциальных сигналов от естественного космического шума."
2. "Радиолокационные сигналы могут быть узкополосными или широкополосными (широкополосными), в зависимости от области применения и используемой технологии. Традиционные радары часто используют узкополосные сигналы, в то время как современные системы высокого разрешения часто используют широкополосные сигналы для достижения лучшего распознавания целей и повышения точности в условиях сильных помех."
Это может означать, что мы не обнаруживаем радарные сигналы инопланетян, ввиду их широкополосности. Это можно считать ещё одним пунктом к шести пунктам выше.
Что это даёт для решения парадокса Ферми
Если цивилизация излучает кольцом, а не сплошным кругом, то вероятность её обнаружить уменьшается в огромное число раз. Например, при сроке жизни в 1 млрд лет и длительности активного радиоизлучения в 1000 лет, получим разницу в миллион раз! То есть, в этом случае миллион цивилизаций в радиусе обнаружимости (сейчас верхний его предел считается равным около 10000 св. лет) могут быть не обнаруживаемыми по радиоизлучению. Мы могли просто случайно оказаться вне их колец излучения. А 1000 лет - это более чем достаточный срок для развития и перехода к иным типам связи или иным способам радиотишины (например, при использовании зашифрованных сигналов или уходе цивилизации под землю для защиты от внезапных гипотетических гамма-всплесков), в течение которого будет уменьшаться радиус обнаружимости цивилизации (у нас первым этапом этого процесса стало закрытие самого мощного на планете передатчика в Аресибо). К тому же продолжительность жизни развитых цивилизаций может быть в несколько раз больше 1 миллиарда лет. Тогда мы, скорее всего, не обнаружим ни одну из них в течение, как минимум, 1 тысячи лет, а возможно и нескольких тысяч лет.
Радиоизлучение, зависящее от магнитных бурь и плохо проникающее через вещество, станет аналогом зависящей от лошади телеги, которую быстро сменили автомобили.
...
Осталось лишь доказать, что цивилизации излучают сферическим кольцом (>50% вероятности), а не сплошной сферой, и парадокс Ферми разрешён!