Компютърното моделиране на еволюцията на галактиката ни позволява да разрешим парадокса Ферми, според който извънземните цивилизации не могат да останат незабелязани, ако изобщо съществуват. В поредицата Techno Weekend Forbes говори за не особено практични, но въпреки това любопитни научни и технически идеи
Статия на четирима известни астрофизици, публикувана онлайн миналия месец, засяга въпроси на пресечната точка на научната фантастика и космологията: може ли интелигентната суперцивилизация да колонизира галактика и ако е така, колко време ще отнеме.
Смята се, че първите подобни въпроси са били поставени от известния физик Енрико Ферми още в началото на 50-те години на миналия век и затова този проблем влезе в историята на науката като „парадокса на Ферми“. В най-общата си форма парадоксът изглежда така: в нашата галактика има стотици милиарди звезди и е логично да приемем, че около някои от тях от време на време възникват цивилизации, както се случва близо до нашето Слънце. Тези цивилизации, развивайки се, започват да овладяват околните звездни системи. Именно тази много обещаваща цел си е поставило човечеството в средата на ХХ век и очевидно тя все още не е изчезнала от дневния ред, тъй като нашите „пътешественици“вече са напуснали Слънчевата система и летят към съседните звезди. По този начин напредналите цивилизации трябва да имат достатъчно време да се появят в близост до нашата планета. И така, къде са те?
През 1975 г. астрофизикът Майкъл Харт публикува известна книга, в която предлага най-песимистичното решение на парадокса. В основата на разсъжденията му стои „Факт А“: в околностите на Земята няма извънземни същества и никога не са били. Харт от своя страна изключи всички възможни обяснения на този факт, свързани с ограничената скорост на междузвездно пътуване и времето на съществуване на цивилизациите. Остава само едно обяснение: извънземните цивилизации просто не съществуват. Много астрономи и космолози обаче не можаха да приемат тази гледна точка.
Парадокси на възприятие
Повечето критици на идеите на Харт посочват, че той разглежда постепенното разширяване като неизбежен атрибут на цивилизацията. Това предположение може да бъде погрешно, ако вземем предвид друг атрибут на интелигентните същества - психологията.
Едно от първите съображения, изразено малко след първоначалното формулиране на парадокса на Ферми, възниква очевидно под впечатлението от надпреварата за ядрени оръжия, която се провежда на нашата планета по това време. Този аргумент е, че технологичното развитие заплашва цивилизацията със самоунищожение. Липсата на признаци на извънземно посещение на Земята може да означава, че интелигентните цивилизации, осъзнавайки опасността от неограниченото развитие на технологиите, в определен момент поставят това развитие под строг контрол. Космическо разширение не се случва, но това не означава, че свръх интелигентността не съществува или не би могла да овладее техниката на междузвездно пътуване: тя просто не го искаше. А тези, които не можаха да преодолеят изкушението, престанаха да съществуват в съответствие с неумолимите закони на историята.
Промоционално видео:
Интересна промяна в тази гледна точка се изразява от сър Мартин Рийс, британският космолог и може би най-известният астроном на нашето време. Той вярва, че интелигентната суперцивилизация, може би, не се проявява по никакъв начин в нашите земни дела, защото е твърде потопена в собствените си мисли. Във Вселената има много тайни, които заслужават дълбока мисъл и колкото по-дълго се развива цивилизацията, толкова повече тя иска спокойно да мисли за тези тайни. Празна суета, подобно на завладяването на галактики, не подхожда на свръхсъзнанието.
Друга гледна точка също се основава на психологията, но не извънземните, а самото човечество. Тя се изразява от Сет Шостак, водещ астроном на проекта SETI ("Търсене на извънземна интелигентност"). „Буболечките в моята градина не забелязват, че са заобиколени от живи същества - а именно от съседите ми и от мен“, казва той. "Въпреки това ние сме тук." Такъв аргумент може да звучи малко обидно за човечеството, но е напълно разумен: за да забележите наличието на свръх разузнаване, първо трябва поне да разберете какво е и как би могло да изглежда, а това само по себе си не е лесна познавателна задача - поне за бръмбар …
Възможно ли е обаче да се разреши парадоксът на Ферми, без да се изграждат хипотези за психологията на суперцивилизациите и без да се обижда човечеството? Астрофизиците Джейсън Райт, Джонатан Карол-Неленбек, Адам Франк и Калеб Шарф си поставиха тази задача. Техните симулации предлагат по-оптимистично разрешаване на парадокса.
Галактика в движение
В предишните модели арената на дейността на суперцивилизацията се разглеждаше в духа на космологията на Джордано Бруно: като пространство, изпълнено с вечни неподвижни звезди. Сферата на влияние на суперцивилизацията в този случай изглежда като разширяващ се балон около родната звезда, а скоростта на това разширяване зависи само от постигнатата скорост на междузвездно пътуване. Авторите на статията, представена за публикуване в The Astrophysical Journal, обаче предлагат да се разгледа нашата галактика като динамичен обект.
Картината на разрастването на цивилизацията трябва силно да зависи от движението на звезди в Галактиката. Нашето Слънце направи около 50 оборота около галактическия център по време на своето съществуване, обяснява съавторът Карол-Неленбек от Университета в Рочестър за проекта Nautilus. Ако вземем предвид този факт, интензивността на разширяването на практика престава да зависи от технологичните ограничения на скоростта на междузвездно пътуване. В същото време самият модел на разширяване се променя: вместо да разширяваме сферите, трябва да видим много по-сложна картина.
В симулацията, извършена от авторите, се разглежда размножаването на „преселителния фронт“. Оказа се, че дори при консервативни предположения, галактиката може да бъде населена сравнително бързо. Промяната на някои параметри, като например живота на цивилизациите и предпочитанията на определени посоки на разширяване, дадоха резултат, който на практика беше изключен от предишни опростени модели. Оказа се, че между „празната галактика“и „галактиката, изпълнена с живот“има широк сектор от други възможности. В най-вероятните сценарии галактиката наистина е в голяма част населена, но големи „празнини“остават в нея, където разширението все още не е проникнало. Ако нашата звездна система се озове в някоя от тези празноти, което е вероятно,това може да обясни „факта А“, формулиран от Харт - липсата на видими следи от посещения - и по този начин да разреши парадокса на Ферми по начин, който е желателен за човечеството.
Адам Франк и Джейсън Райт вярват, че основното отвличане от тяхната работа е това: ако все още не виждаме следи от присъствието на свръхцивилизация в Галактиката, просто трябва да разгледаме по-отблизо.
Как да търсите извънземен разум?
Ако, както следва от обсъжданата работа, цивилизациите, следващи пътя на технологичния прогрес, може да съществуват в галактиката, това означава, че разумна посока за тяхното търсене е да се опитат да намерят видими следи от този прогрес, тоест „технологичен подпис“.
Написани са много научни статии за това как може да изглежда такъв „подпис“. Форбс говори за един от тях преди седмица: математикът Луи Крейн се чудеше как би изглеждало от страната на цивилизацията, която реши да използва миниатюрни черни дупки, създадени от излъчването на мощен гама-лазер като източник на енергия. Друга статия по тази тема беше публикувана миналата седмица. Този път Брайън Лейки от Института за усъвършенствани изследвания в Принстън се чудеше дали можем да забележим, че слънчевите панели на извънземен кораб от Земята достигат до Слънчевата система.
Отраженията на слънчеви масиви на спътници за комуникация около Земята често попадат в зрителното поле на земните аматьорски телескопи. Статията на Лейки предоставя подробно изчисление на факторите, влияещи върху вероятността подобен обект да бъде видян. Тези фактори включват площ на повърхността на батерията, ориентация и скорост на въртене. Авторът показа, че панорамният телескоп Pan-STARRS1 на Хаваите, сканирайки небето в търсене на обекти, опасни за Земята, може да забележи бавно въртящо се огледало с размери на няколко десетки метра на разстояние от една астрономическа единица. За да може обаче един такъв обект да влезе в рамката на телескопа със сигурност, броят им във вътрешната област на Слънчевата система трябва да достигне милион. По този начин, дори ако междупланетен космически кораб с огромни слънчеви панели е много близо до нас,вероятността да го намерите е малка.
Както видяхме по-горе, земните астрономи рядко се задоволяват с песимистични изводи. Лейки разгледа следния случай: Ами ако роботизираната извънземна станция пристигне при нас преди много време, излезе от употреба и се превърна в орбитални отломки, като този, който човечеството произвежда в изобилие? В този случай е много вероятно той да приключи пътуването си в една от "точките на Лагранж", където гравитацията на различни тела в Слънчевата система се балансира помежду си. Ако фокусирате наблюденията върху такива точки, твърди Лейки, тогава само сто космически огледала са достатъчни, за да бъдат забелязани от един от малките телескопи на Земята. Защо тогава те още не са забелязани? Може би извънземните просто са свикнали да чистят боклук след себе си, предполага авторът на статията.
Автор: Алексей Алексенко
