Вы не видите инопланетян? А они есть, утверждают ученые астрофизики

Считается, что первым вопрос о том, почему мы не встречаем инопланетян поставил знаменитый физик Энрико Ферми еще в начале 1950-х, а потому эта проблема вошла в историю науки как «парадокс Ферми». В самом общем виде парадокс выглядит так: в нашей галактике сотни миллиардов звезд, и логично предположить, что возле некоторых из них время от времени возникают цивилизации, как это случилось возле нашего Солнца.
Эти цивилизации, развиваясь, начинают осваивать окрестные звездные системы. Именно такую перспективную цель ставило перед собой человечество в середине ХХ века, и, очевидно, она до сих пор не исчезла с повестки дня, поскольку наши «вояджеры» уже вышли за пределы Солнечной системы и летят к соседним звездам. Таким образом, у развитых цивилизаций должно быть достаточно времени, чтобы появиться в окрестностях нашей планеты.

Так где же они?

В 1975 году астрофизик Майкл Харт опубликовал знаменитую статью, в которой предложил самое пессимистическое разрешение парадокса. В основе его рассуждений лежит «факт А»: никаких инопланетных существ в окрестностях Земле нет и никогда не было. Харт по очереди исключил все возможные объяснения этого факта, связанные с ограниченностью скорости межзвездных перемещений и времени существования цивилизаций. Осталось лишь одно объяснение: инопланетных цивилизаций просто не существует. Однако многие астрономы и космологи не могли смириться с такой точкой зрения.

Парадоксы восприятия

Большинство критиков идей Харта указывают на то, что он рассматривал постепенную экспансию как неизбежный атрибут цивилизации. Это предположение может быть ошибочным, если принимать во внимание еще один атрибут разумных существ — психологию.

Одно из первых соображений, высказанных вскоре после того, как парадокс Ферми был впервые сформулирован, возникло, очевидно, под впечатлением гонки ядерных вооружений, происходившей на нашей планете в то время. Этот аргумент состоит в том, что технологическое развитие грозит цивилизации самоуничтожением. Отсутствие признаков инопланетного посещения на Земле может означать, что разумные цивилизации, осознав опасность безграничного развития технологий, в какой-то момент ставят это развитие под жесткий контроль. Космическая экспансия не происходит, однако это не значит, что сверхразум не существует или не смог освоить технику межзвездных путешествий: он просто этого не захотел. А те, кто не смог преодолеть соблазн, прекратили свое существование в соответствии с неумолимыми законами истории.

Интересный вариант подобной точки зрения высказывает сэр Мартин Риз, британский космолог и, возможно, самый знаменитый астроном современности. Он полагает, что разумная сверхцивилизация, возможно, никак не проявляет себя в наших земных делах, поскольку слишком погружена в собственные мысли. Во Вселенной есть множество тайн, заслуживающих углубленных размышлений, и чем дольше развивается цивилизация, тем сильнее ей хочется спокойно подумать об этих тайнах. Сверхразуму не к лицу праздная суета, вроде покорения галактик.

Другая точка зрения тоже основывается на психологии, но уже не инопланетян, а самого человечества. Ее высказывает Сет Шостак, ведущий астроном проекта SETI («Поиск Внеземного разума»). «Жучки-щелкуны в моем саду не замечают, что окружены разумными существами — а именно, моими соседями и мной, — говорит он. — А тем не менее, мы здесь есть». Такой аргумент может звучать немного обидно для человечества, однако он вполне резонен: чтобы заметить присутствие сверхразума, надо сперва как минимум понять, что это такое и как он мог бы выглядеть, а это само по себе непростая познавательная задача — по крайней мере, для жука.

Однако можно ли разрешить парадокс Ферми, не строя гипотез о психологии сверхцивилизаций и не обижая человечество? Такую задачу и поставили перед собой астрофизики Джейсон Райт, Джонатан Кэррол-Нелленбек, Адам Франк и Калеб Шарф. Проведенное ими моделирование предлагает более оптимистичное разрешение парадокса.

Галактика в движении

В предыдущих моделях арена деятельности сверхцивилизаций рассматривалась в духе космологии Джордано Бруно: как пространство, заполненное вечными стационарными звездами. Сфера влияния сверхцивилизации в этом случае выглядит как расширяющийся пузырь вокруг родной звезды, и скорость этого расширения зависит только от достигнутой скорости межзвездных перелетов. Авторы статьи, представленной для публикации в The Astrophysical Journal, однако, предлагают рассмотреть нашу галактику как динамичный объект.

Картина экспансии цивилизации должен сильно зависеть от движения звезд внутри Галактики. Наше Солнце за время своего существования совершило около 50 оборотов вокруг галактического центра, объясняет соавтор работы Кэррол-Нелленбек из университета Рочестера для проекта Nautilus. Если принять во внимание этот факт, интенсивность экспансии практически перестает зависеть от технологических ограничений на скорость межзвездных перелетов. Меняется при этом и сам рисунок экспансии: вместо расширяющихся сфер мы должны увидеть значительно более сложную картину.

В симуляции, проведенной авторами, рассмотрено распространение «фронта расселения». Выяснилось, что даже при консервативных предположениях галактика может быть заселена относительно быстро. Однако варьирование некоторых параметров, вроде времени жизни цивилизаций и предпочтительности тех или иных направлений экспансии дало результат, который практически исключался предыдущими упрощенными моделями. Оказалось, что между «пустой галактикой» и «галактикой, кишащей жизнью» существует широкий сектор других возможностей. В наиболее вероятных сценариях галактика действительно в значительной части заселена, однако в ней остаются большие «пустоты», куда экспансия пока не проникла. Если наша звездная система окажется в одной из таких пустот, что вполне вероятно, это может объяснить сформулированный Хартом «факт А» — отсутствие видимых следов посещений — и тем самым разрешить парадокс Ферми, причем желательным для человечества способом.

Адам Франк и Джейсон Райт полагают, что главный вывод из их работы таков: если мы пока не видим следов присутствия сверхцивилизации в Галактике, значит, мы просто должны присмотреться получше.

Как искать внеземной разум?

Если, как следует из обсуждаемой работы, в галактике вполне могут существовать цивилизации, идущие по пути технологического прогресса, это значит, что разумное направление их поисков — пытаться найти видимые следы этого прогресса, то есть «технологическую подпись».

О том, как может выглядеть подобная «подпись», пишется немало научных статей. Об одной из них Forbes рассказывал неделю назад: математик Луис Крейн задумался о том, как будет выглядеть со стороны цивилизация, вздумавшая использовать как источник энергии миниатюрные черные дыры, создаваемые излучением мощного гамма-лазера. На минувшей неделе вышла еще одна статья на эту тему. На этот раз Брайан Лэки из Института передовых исследований в Принстоне задался вопросом, заметим ли мы с Земли солнечные батареи инопланетного корабля, достигшего Солнечной системы.

Отблески солнечных батарей околоземных спутников связи нередко попадают в поле зрения земных любительских телескопов. В статье Лэки приведен подробный расчет факторов, влияющих на вероятность подобного объекта быть замеченным. Среди этих факторов площадь поверхности батареи, ее ориентация и скорость вращения. Автор показал, что панорамный телескоп Pan-STARRS1 на Гавайях, сканирующий небо в поисках опасных для Земли объектов, мог бы заметить медленно вращающееся зеркало размером в пару десятков метров на расстоянии одной астрономической единицы. Однако для того, чтобы один подобный объект наверняка попал в кадр телескопа, их число во внутренней области Солнечной системы должно достигать миллиона. Таким образом, даже если межпланетный космический корабль с огромными солнечными батареями находится совсем неподалеку от нас, вероятность его обнаружить невелика.

Однако, как мы видели выше, земные астрономы редко довольствуются пессимистичными выводами. Лэки рассмотрел следующий случай: что если автоматическая станция пришельцев прибыла к нам довольно давно, вышла из употребления и превратилась в орбитальный мусор, вроде того, который в избытке производит человечество? В этом случае велика вероятность, что она закончит свой путь в одной из «точек Лагранжа», где гравитация разных тел Солнечной системы уравновешивает друг друга. Если сфокусировать наблюдения на таких точках, утверждает Лэки, то достаточно всего сотни космических зеркал, чтобы их заметил один из небольших земных телескопов. Почему же тогда они до сих пор не замечены? Возможно, инопланетные пришельцы просто привыкли убирать за собой мусор, предполагает автор статьи.

Источник