«Парадокс Ферми» гласит: если во Вселенной есть развитые цивилизации, то где они и почему не наблюдается никаких следов их существования? Возможно, стоит изменить способы их поиска. Ученые регулярно придумывают разные методы, как определить, где во Вселенной или за ее пределами предположительно может находится разумная жизнь. Рассказываем о них подробнее.
Внеземная цивилизация
Внеземные цивилизации — гипотетические цивилизации, возникшие и развивающиеся (развивавшиеся) не на Земле. Понятие используется главным образом в научной сфере, а также в фантастике и уфологических теориях. Существование (равно как и несуществование) внеземных цивилизаций в настоящее время строго не доказано, но статистически возможно.
Представления о научно-техническом прогрессе дают возможность предположить, что некоторые внеземные цивилизации могут быть гораздо более развитыми, чем наша, поскольку человек появился достаточно поздно по меркам возраста Вселенной.
Этой точке зрения во многом способствует связывание с ними феномена НЛО. Не исключено, однако, что наша цивилизация, наоборот, является первой и самой развитой во Вселенной (или в Млечном Пути).
Наше Солнце — звезда третьего поколения, сформировавшаяся из остатков образовавшихся после взрывов сверхновых второго поколения, которые, в свою очередь, образовались из звезд первого поколения, которые появились непосредственно после Большого взрыва.
Планеты вокруг звезд первого поколения не содержали тяжелые элементы, поэтому на них жизнь не могла возникнуть. Звезды второго поколения также не были достаточно богаты тяжелыми элементами. Для развития звезд первого и второго поколения, вплоть до их превращения в сверхновые, в недрах которых и образуются тяжелые элементы, необходимо было несколько миллиардов лет.
Солнечная система существует 4,5 миллиарда лет, из которых примерно 4 миллиарда ушло на возникновение и эволюцию жизни до человека. С учетом того, что Вселенной всего 13,8 миллиардов лет, получается, что наша цивилизация появилась довольно рано.
Как взаимодействовать с внеземными цивилизациями?
- Причины поиска контакта и возможные последствия
Многие люди с воодушевлением относятся к мысли о контакте между нашей и иной цивилизациями, возлагая на внеземные цивилизации надежды на разрешение наших извечных проблем — бедности, болезней, смерти, перенаселенности Земли и других.
На самой Земле контакты между разными человеческими цивилизациями в прошлом часто давали толчок развитию торговли, экономики и культуры. С другой стороны, довольно часто народы, стоящие на более низкой ступени развития, либо порабощались, либо уничтожались вообще.
И хотя можно предположить, что некоторый уровень развития предполагает недопустимым военное разрешение противоречий, полностью исключать этот вариант все же нельзя. В любом случае, влияние более развитых цивилизаций настолько велико, что зачастую оно приводит к деградации и забвению собственного культурного наследия.
- Принципиальная возможность контакта
Со стороны человечества непосредственный контакт при текущем уровне научно-технического прогресса невозможен из-за огромных межзвездных расстояний.
Даже ближайшая к нам звезда (после Солнца) Проксима Центавра находится на расстоянии примерно 40 триллионов километров, и чтобы долететь до нее даже с максимально возможной скоростью — скоростью света, космическим аппаратам потребовалось бы около 4 земных лет.
При этом совсем не обязательно, что в окрестностях самой близкой звезды обитают живые существа. Расстояния же до других звезд — в десятки, сотни и тысячи раз больше, не говоря уже о расстоянии до других галактик.
Таким образом, теоретическая возможность непосредственного контакта сохраняется лишь при допущении, что иные цивилизации владеют способами перемещения со сверхсветовыми скоростями, хотя важно учитывать, что возможность разработки подобных технологий другими цивилизациями не вытекает из наших современных физических знаний.
Тем не менее, в принципе, возможен контакт на расстоянии. Уже неоднократно производились попытки посылать в космос сигналы, которые могли бы быть приняты и расшифрованы внеземными цивилизациями. Наиболее известный из таких проектов — METI.
Однако, даже если предполагаемые «братья по разуму» смогут принять наш сигнал, есть вероятность, что они настолько отличаются от нас, что не смогут его понять (собственно, это способны сделать только истинные «братья по разуму», то есть инопланетяне с разумом, сходным с нашим).
- Парадокс «Великого молчания»
По современным научным представлениям, возможность возникновения разумной жизни имеется не только на Земле: даже если подходящие для этого условия довольно редки, они должны существовать и в некоторых других звездных системах, что при огромном количестве звезд в наблюдаемой части Вселенной и длительном сроке их существования логически приводит к идее о множестве внеземных цивилизаций.
Несмотря на это, к настоящему времени нет научного подтверждения действительного существования внеземных цивилизаций. Противоречие теоретических выкладок отсутствию наблюдений сигналов и других признаков деятельности внеземных цивилизаций создает так называемый парадокс «Великого молчания Вселенной», впервые сформулированный Энрико Ферми в виде вопроса: «Ну и где они в таком случае?» Существуют различные объяснения этого парадокса, но ни одно из них не является общепризнанным.
Как искать внеземные цивилизации?
Поиски внеземного разума организованы в направлении обнаружения возможных проявлений и следов деятельности внеземных цивилизаций. Так, с 1971 года работает проект SETI, в рамках которого ученые пытаются обнаружить активность внеземных цивилизаций в радиодиапазоне. У проекта SETI есть общественное распространение в виде программы SETI@Home.
Открытия экзопланет, ставшие особенно многочисленными с появлением специализированных космических телескопов типа Kepler, в том числе краудсорсингового проекта Planet Hunters по поиску таких планет в его базе данных, также стали перспективными в плане поиска внеземной жизни и цивилизаций на экзопланетах, находящихся в обитаемой зоне.
- Формула расчета внеземных цивилизаций
Небольшая группа исследователей из Калифорнийского технологического института, Лаборатории реактивного движения НАСА и средней школы Сантьяго разработала обновленную версию старого уравнения для расчета вероятного существования внеземных цивилизаций.
В новой работе исследователи расширили исследования, проведенные Фрэнком Дрейком еще в 1961 году. Он и его коллеги разработали уравнение (теперь известное как уравнение Дрейка) для расчета вероятности существования внеземных цивилизаций — учитывая все, что было известно о космосе и астрономических объектах того времени.
Исследователи учли такие переменные, как количество предполагаемых экзопланет и звездных систем, а также то, сколько из них могут поддерживать жизнь.
В этой новой работе исследователи приняли во внимание все новые факторы и добавили кое-что еще, что не учитывалось в 1961 году — вероятность возникновения других внеземных цивилизаций, а затем их непреднамеренное уничтожение. Например, люди выбрасывают парниковые газы в атмосферу, и это приведет к тому, что Земля больше не сможет поддерживать жизнь.
- Поиск похожих на Землю планет
Сотрудники Университета Британской Колумбии оценили планеты Млечного Пути, которые похожи на Землю. Их насчитали около 6 миллиардов. Для того, чтобы быть похожей на Землю, планета должна иметь примерно подобные размеры и скалистую поверхность, а также находиться недалеко от звезды G-типа.
Она также должна двигаться по орбите в пригодных для жизни зонах — это такой диапазон расстояний от звезды, при котором на планете может содержаться жидкая вода и, возможно, жизнь.
В результате исследователи насчитали около 6 миллиардов планет, которые по своим характеристикам схожи с Землей или близки к ее аналогам.
- Транзитный метод
Пользуясь транзитным методом, специалисты измеряют изменение яркости излучения звезды при прохождении планеты по ее видимому диску. Измеряя глубину и продолжительность «затемнения» звезды, можно определить радиус планеты.
Один из недостатков заключается в том, что для таких замеров орбита планеты должна совпадать с точкой обзора наблюдателя. Транзитным методом открыты более 2 700 планет.
- Поиск сигналов внеземных цивилизаций
Такой способ реализовывал проект Проект SETI — общее название проектов и мероприятий по поиску внеземных цивилизаций и возможному вступлению с ними в контакт.
Существует два подхода к поискам внеземного разума.
- Искать сигналы внеземных цивилизаций. Рассчитывая на то, что собратья по разуму также будут искать контакт. Основных проблем данного подхода три: что искать, как искать и где искать.
- Посылать так называемый «сигнал готовности». Рассчитывая на то, что кто-то будет искать этот сигнал. Основные проблемы данного подхода фактически аналогичны проблеме подхода первого, за исключением меньших технических проблем.
Один подход выражен в финансируемой NASA программе прослушивания электромагнитных сигналов искусственного происхождения — в предположении, что любая технически развитая цивилизация должна прийти к созданию систем радиотелевизионных или радиолокационных сигналов — таких же, как на Земле.
Самые ранние на Земле электромагнитные сигналы могли к настоящему времени распространиться по всем направлениям на расстояние почти 100 световых лет. Попытки выделить чужие сигналы, направленные к Земле, пока остаются безуспешными.
- Выбросы
Согласно новому исследованию специалистов NASA, внеземную технологически развитую цивилизацию можно обнаружить по загрязнению атмосферы. При этом основной сигнатурой ученые называют диоксид азота.
Возможным признаком жизни (биосигнатурой) может быть комбинация газов, таких как кислород и метан. Аналогично присутствие технологий можно определить по диоксиду азота, который является побочным продуктом сгорания в промышленных процессах.
Еще одним возможным признаком существования внеземной цивилизации могут быть хлорфторуглероды (ХФУ), которые также являются мощными парниковыми газами, пригодными для терраформирования. ХФУ не производятся живыми организмами, однако они вырабатываются при очень специфичных процессах.
Ученые смоделировали, способно ли загрязнение диоксидом азота создать сигнал, который можно зафиксировать с помощью существующих и запланированных телескопов. Это вещество способно поглощать некоторые длины волн отраженного от планеты света.
Оказалось, что, если внеземная цивилизация производит столько же диоксида азота, сколько и человечество в настоящее время, она может быть обнаружена на расстоянии 30 световых лет в течение 400 часов наблюдения с помощью одного из космических телескопов, запланированных к запуску.
Читать далее
Аборты и наука: что будет с детьми, которых родят
Посмотрите на самые красивые снимки «Хаббла». Что увидел телескоп за 30 лет?
Шельф Бранта в Антарктиде разрушается со скоростью 5 метров в сутки