Если существует так много галактик, звезд и планет, где же все инопланетяне и почему мы ничего о них не слышали? Эти простые вопросы лежат в основе парадокса Ферми. В новой работе пара исследователей задается следующим очевидным вопросом: Как долго мы должны прожить, чтобы услышать о другой инопланетной цивилизации?
Их ответ 400 000 лет.
Четыреста тысяч лет - долгий срок для вида, который существует всего пару сотен тысяч лет, а земледелие открыл только 12 000 лет назад. Но 400 000 лет - именно столько нам потребуется, если мы хотим услышать что-нибудь от инопланетных цивилизаций. Это следует из нового исследования, посвященного внеземным разумным цивилизациям (CETI).
Работа называется "Количество возможных CETI в нашей Галактике и вероятность общения между ними". Авторы работы - Вэньцзе Сонг и Хэ Гао, оба с кафедры астрономии Пекинского нормального университета. Статья опубликована в журнале The Astrophysical Journal.
"Как единственная развитая разумная цивилизация на Земле, один из самых загадочных вопросов для людей - уникальность нашего существования", - заявляют авторы. "За последние несколько десятилетий было проведено множество исследований внеземных цивилизаций". Конечно, были, хотя трудно изучать то, в существовании чего мы даже не уверены. Но это нас не останавливает.
Изучение других цивилизаций в любом виде сбивает с толку, потому что у нас есть только одна точка отсчета - люди на Земле. Тем не менее, многие исследователи рассматривают этот вопрос как своего рода мысленный эксперимент, используя строгие научные принципы. Например, в одном из исследований, проведенном в 2020 году, был сделан вывод, что в Млечном Пути, скорее всего, существует 36 CETI.
Вопрос о том, сколько CETI может существовать, связан с тем, как долго нам придется ждать, чтобы услышать о них. "Мы всегда хотели узнать ответы на следующие вопросы. Во-первых, сколько CETI существует в Млечном Пути? Это сложный вопрос. Мы можем получить информацию только из одной известной точки данных (нас самих)...", - пишут авторы.
Именно здесь на помощь приходит уравнение Дрейка. Основываясь на наших растущих знаниях о Млечном Пути, уравнение Дрейка пытается оценить, сколько CETI может быть в нашей галактике. Уравнение Дрейка имеет свои недостатки, как объясняют многие критики. Например, некоторые из его переменных являются не более чем предположениями, поэтому количество цивилизаций, которое оно рассчитывает, не является надежным. Но уравнение Дрейка - это скорее мыслительный эксперимент, чем реальный расчет. Мы должны с чего-то начать, и оно помогает нам начать.
С него начали и авторы нового исследования.
"Большинство исследований по этой проблеме основаны на уравнении Дрейка", - пишут исследователи. "Очевидная сложность этого метода заключается в том, что количественно оценить вероятность того, что жизнь может появиться на подходящей планете и со временем развиться в развитую коммуникативную цивилизацию, невозможно".
Если вы скептически относитесь ко всему этому, вы не одиноки. Мы не можем с научной точки зрения знать, сколько существует других цивилизаций и существуют ли они вообще. Мы не обладаем достаточными знаниями. Подобные исследования - это часть постоянного разговора с самими собой о нашем затруднительном положении. Каждое из них помогает нам задуматься о контексте нашей цивилизации.
Как же они пришли к цифре 400 000 лет, если мы даже не знаем, сколько CETI может существовать?
Исследователи не первые, кто занялся этим вопросом. В их статье описываются некоторые предыдущие научные усилий, направленные на понимание распространенности других цивилизаций в Млечном Пути. Например, они ссылаются на исследование 2020 года, согласно которому в Млечном Пути насчитывается 36 CETI. Это число было получено в результате расчетов, включающих историю галактического звездообразования, распределение металличности и вероятность того, что звезды имеют планеты, подобные Земле, в своих пригодных для жизни зонах. В этой работе уточняется, что "...тема внеземных разумных и коммуникабельных цивилизаций будет оставаться исключительно в области гипотез до тех пор, пока не будет сделано какое-либо положительное открытие...". Но они также отмечают, что ученые все еще могут создавать ценные модели, основанные на логических предположениях, "... которые, по крайней мере, могут дать правдоподобные оценки частоты появления таких цивилизаций".
Данное исследование в некоторой степени повторяет эти мысли. В нем рассматриваются два параметра, оба из которых плохо изучены. Первый касается того, сколько земных планет пригодны для жизни и как часто жизнь на этих планетах превращается в CETI. Второй - на каком этапе эволюции звезды-хозяина может зародиться CETI.
В своих расчетах исследователи наделили каждый из этих параметров переменной. Вероятность появления и развития жизни в CETI - (fc), а необходимый этап эволюции звезды-хозяина - (F). Сонг и Гао провели серию симуляций Монте-Карло, используя различные значения этих переменных. Они пришли к двум сценариям: оптимистическому и пессимистическому.
В оптимистическом сценарии использовались значения F = 25% и fc = 0,1%. Таким образом, звезда должна пройти не менее 25% своего жизненного пути, прежде чем может возникнуть CETI. А для каждой земной планеты вероятность появления CETI составляет всего 0,1%. Эти оптимистичные переменные создают более 42 000 CETI, что звучит как много, но не является таковым, если распределить их по галактике в разное время. Далее, нам нужно будет прожить еще 2000 лет, чтобы добиться двусторонней связи с нами. Это звучит почти как в пределах досягаемости.
Но это оптимистический сценарий, при котором Вселенная кажется дружелюбной и населенной другими гостеприимными цивилизациями. Возможно, некоторые из них уже разговаривают друг с другом, и нам просто нужно присоединиться к ним.
Теперь о пессимистическом сценарии.
В пессимистическом сценарии F = 75%, а fc = 0,001%. Таким образом, звезда не может принять у себя CETI, пока она не станет намного старше, а вероятность того, что любая земная планета примет у себя CETI, падает до мизерного процента. Что же нам остается?
Этот пессимистичный расчет дает всего около 111 CETI в Млечном Пути. Что еще хуже, нам придется прожить еще 400 000 лет, чтобы иметь с ними двустороннюю связь. (Для информации, "Звездный путь" начинается в середине 22-го века).
Вот где вступает в дело Великий фильтр. Великий фильтр - это то, что мешает материи превратиться в жизнь, а затем стать развитой цивилизацией.
Авторы затрагивают эту тему, когда пишут: "Однако было высказано предположение, что срок жизни цивилизаций, скорее всего, самоограничен из-за множества потенциальных сбоев, таких как демографические проблемы, ядерное уничтожение, внезапное изменение климата, неконтролируемые кометы, экологические изменения и т.д.". Если аргумент Судного дня верен, то при некоторых пессимистических ситуациях люди могут не получить никаких сигналов от других цивилизаций до вымирания".
В своей работе ученые пишут: "... значения fc и F полны многих неизвестных". Так происходит во всех подобных работах. Эту работу и другие, в которых рассматривается тот же вопрос, полезнее рассматривать как мысленные эксперименты, чем как надежные результаты. Мы не можем знать ничего с полной уверенностью, но мы не можем не быть вынуждены исследовать это. Это часть человеческой природы. "Совершенно неизвестно, какая доля земных планет может породить жизнь, а процесс эволюции жизни и способность посылать обнаруживаемые сигналы в космос крайне непредсказуем", - пишут они.
Встретит ли человечество когда-нибудь другую цивилизацию? Это один из самых волнующих нас вопросов, и почти наверняка ни у кого из ныне живущих не будет на него ответа. Во-первых, должны существовать другие CETI, а затем мы должны существовать одновременно с ними и как-то общаться. Возможно, что другие CETI уже обнаружили жизнь на Земле до того, как они были уничтожены Великим фильтром или, возможно, природным бедствием, таким как взрыв сверхновой. Мы никогда не узнаем.
Возможно, человечество проживет еще долго. Возможно, Земля станет непригодной для жизни, и человечество сбежит на Марс или куда-нибудь еще. Но будет ли марсианский аванпост на давно исчезнувшей планете, населенный оборванными потомками разрушенной Земли, считаться CETI? Нам нравится представлять, что другие цивилизации успешно справились с проблемами, над которыми мы все еще бьемся. Будет ли это правдой? Или первая открытая нами CETI окажется не более чем потомками некогда гордой цивилизации, которая излучала уверенность, пока не наступил Великий фильтр?
Кто знает? Если человечество когда-нибудь встретит другой технологический вид, это может произойти так далеко в будущем, что наши потомки будут почти неузнаваемы с современными людьми.
Или, возможно, у нас никогда не будет ответа, и Великий фильтр помешает нам найти его.
Но если человечеству нужна цель, что-то, за что можно уцепиться, что может сохранить надежду, то мечта об общении с другим CETI может сделать это.
По информации https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20220503232007
