Мы фактически одни во Вселенной, и это нормально
Пол Саттер — космолог-теоретик Института передовых вычислительных наук Университета Стоуни-Брук представляет свой взгляд на проблему поиска внеземного разума и инопланетной жизни во Вселенной. Он является отмеченным наградами популяризатором науки, автором книг «Твое место во Вселенной» и «Как умереть в космосе», а также ведущим нескольких телевизионных сериалов.
Тишина. Полная, нервирующая тишина. Несмотря на десятилетия поисков любой формы жизни, разумной или иной, там, в космосе, у Вселенной есть только одно сообщение для нас: никто не отвечает.
Но это одиночество не проклятие. Огромное пространство пустых небес над нами не несет с собой непосильного бремени одиночества. Оно порождает свободу — свободу исследовать, быть любопытными, удивляться, расширяться.
Вселенная в нашем распоряжении.
Великая тишина
Согласно легенде физики, в 1950-х годах великий ученый Энрико Ферми прямо сказал об этом во время случайного разговора с другом: “Где все?”
Логика, стоящая за вопросом, проста. Современная космология построена на принципе Коперника, или том, что я называю «Принципом, что мы не особенные». Млечный Путь — это средняя, заурядная галактика, одна из сотен миллиардов, если не триллионов, в обозримом объеме космоса. Наше Солнце примерно такое же среднее, как и другие звезды: среднего возраста и среднего размера.
Земля? Ладно, это несколько особенное. На поверхности есть жидкая вода и приятная, но не слишком плотная атмосфера. Другие миры в Солнечной системе тоже могут похвастаться жидкой водой — просто она находится под землей. И вода — самое распространенное химическое соединение во всей Вселенной, поэтому мы не должны сильно удивляться, что то тут, то там она становится жидкой.
Но даже учитывая, что Земля довольно хороша, мы все равно не особенные. В Земле, появлении на ней жизни или возможной эволюции разумной жизни нет ничего очевидного, триумфально примечательного. Это случилось здесь; это может случиться где угодно. И, учитывая, что возраст Вселенной приближается к 14 миллиардам лет, жизнь должна была возникнуть где-то еще.
Но всех этих миллиардов лет более чем достаточно для того, чтобы какая-нибудь цивилизация стала чрезвычайно технически компетентной и отправила либо себя, либо своих роботов-эмиссаров по всей галактике, исследуя, если не полностью колонизируя, каждую планету, которую они пожелают. Не похоже, что Млечный Путь настолько велик. Его диаметр составляет всего 100 000 световых лет, так что миллиарды лет — это достаточно времени для того, чтобы кто-то исследовал каждый маленький уголок, даже если ему придется делать это медленно. Учитывая эти предположения, свидетельства существования инопланетных цивилизаций должны быть очевидными.
Итак, мы имеем парадокс: где все?
Поисковые шаблоны
Один из ответов заключается в том, что мы недостаточно внимательно смотрели. Очевидно, что разумная жизнь не является супер-пупер распространенным явлением, учитывая, что мы единственные разумные существа, возникшие в нашей собственной Солнечной системе, и не на каждой планете вокруг каждой звезды будут подходящие условия для жизни.
Так что, если разумные цивилизации не собираются приходить на зов, возможно, нам нужно активно охотиться за ними.
В ответ на парадокс Ферми и по настоянию нескольких выдающихся ученых, таких как пионер радиоастрономии Фрэнк Дрейк, родился SETI: поиск внеземного разума.
Идея SETI заключается в том, что, хотя разумная жизнь может быть относительно редкой в космосе, она была бы исключительно шумной.
Рассмотрим наш собственный вид в качестве примера. Как только мы разобрались с основами электромагнетизма и натолкнулись на концепцию использования радиоволн для передачи информации, мы начали генерировать радиоизлучения, достаточно мощные, чтобы они могли обогнуть земной шар. И эти радиоизлучения были действительно всенаправленными, что означает, что при каждой передаче с Земли на Землю, которую мы генерируем, некоторые из этих радиоволн выходят в просторы космоса.
Если бы мы, скромные люди, которые только что поднялись на одну или две первые ступени технологического прогресса, поняли, как сообщить о нашем существовании более широкой Вселенной, представьте, чего могла бы достичь более старая, более совершенная цивилизация. Все, что нам нужно сделать, это начать смотреть и слушать, и в конечном итоге мы должны увидеть доказательства их существования.
Большинство поисковых запросов SETI сосредоточены на радиосигналах, потому что (а) радиоастрономия была новинкой, когда SETI только начинал, (б) радиоволны действительно хороши при прохождении сквозь облака межзвездной пыли, которые имеют тенденцию рассеивать и поглощать практически все остальное, и (в) радио имеет смысл для нас как средство связи в глубоком космосе, потому что вы можете получать приличные, широко направленные сигналы при небольших затратах энергии.
Поиски SETI начались всерьез в 1960-х годах. Команды профессиональных астрономов и астрономов-любителей потратили десятки миллионов долларов на сканирование небосвода в поисках любого сигнала, который можно было бы интерпретировать как искусственный. Вдобавок ко всему, другие астрономы отправились на поиски техносигналов, признаков мегаинженерных проектов, таких как сферы Дайсона или преднамеренные изменения химии звезд.
И после шести десятилетий поисков любого технологического намека на инопланетную цивилизацию, мы остались ни с чем.
Уныние радио
Честно говоря, мы едва коснулись поверхности потенциальных сигналов, на что указывают сторонники SETI, когда сталкиваются с чередой нулевых результатов. Пространство поиска огромно, включая все радиочастоты, доступные по всему небу, во всей глубине галактики, в любой момент времени.
Если бы какая-то инопланетная цивилизация собрала все свои ресурсы, чтобы построить мега-передатчик, который послал бы огромное «ПРИВЕТ», которое можно было бы обнаружить по всей галактике, но им удалось сделать это только один раз, мы, вероятно, полностью пропустили бы это. Даже если другая цивилизация сгенерировала серию сигналов на частоте, которая имела смысл для них, наши телескопы могли быть настроены на другой диапазон, когда эти сигналы пришли к нам. Если это так, то нам не повезло.
Наше собственное умение в области радио появилось сравнительно недавно, особенно по сравнению с глубинами галактического времени, доступными другим цивилизациям. И наш поиск был довольно ограниченным. Основная астрономия обычно смотрит свысока на подобную практику как на пустую трату времени, поэтому усилия SETI в значительной степени зависят от частного финансирования.
В результате мы отсканировали лишь самую малую часть того, где могут скрываться инопланетные сигналы. Таким образом, другие цивилизации вполне могли бы действительно существовать, процветая, но наши поиски слишком недофинансированы, слишком расфокусированы и слишком неискушенны, чтобы их обнаружить.
И теперь есть основания думать, что радио, возможно, не лучшее место для поиска. Прошло меньше столетия, а человечество уже отдаляется от сигналов, охвативших весь земной шар. Мы начинаем отдавать предпочтение менее мощным, более локализованным формам беспроводной связи. Мы также внедряем много шифрования, из-за которого сигналы выглядят очень шумными.
Инопланетная цивилизация может не уловить этого, приняв за простой галактический фон. Радиопередачи кажутся нам привлекательными, но они могут быть такими же старомодными, как каменные топоры для достаточно древних инопланетных цивилизаций. Так что, возможно, пространство поиска еще больше, охватывая способы общения, которые мы даже не можем постичь, потому что мы еще не обладаем необходимым пониманием фундаментальной физики.
Великий фильтр
Другое, более тревожное объяснение заключается в том, что с разумной жизнью происходит нечто катастрофическое, прежде чем она смогут достичь стадии великой галактической цивилизации. Барьер, известный обычно как Великий фильтр, включает в себя множество гипотетических катаклизмов, уничтожающих разум.
Возможно, разумную жизнь просто действительно трудно обнаружить в первую очередь. Рассмотрим Землю в качестве примера. Жизнь появилась практически сразу, как только смогла, как раз тогда, когда образовались океаны и наша планета перестала быть раскаленным адом. Это могло быть еще 3,7 миллиарда лет назад.
Но разумная жизнь появилась практически вчера — то, что мы определяем как анатомически современных людей, возникло около 120 000 лет назад. Примерно через 500 миллионов лет наше Солнце станет слишком горячим, чтобы поддерживать жидкую воду на нашей планете. Океаны вскипят, а атмосфера испарится.
Другими словами, жизнь возникла при первой же представившейся возможности, менее чем через 500 миллионов лет после образования самой планеты. Но разум появился всего за менее чем 500 миллионов лет в до конца существования жизни на Земле. Это всего лишь одна точка данных, но она потенциально информативна: жизнь распространена, а разум — нет.
И потом, есть целый вопрос о ядерных бомбах и изменении климата. Опять же, у нас есть только одна точка данных для работы, но, похоже, что технологически развитые цивилизации обладают способностью, если не склонностью, убивать себя и / или свой родной мир. Мы существуем в очень хрупкое время, одновременно разрабатывая инструменты, чтобы стать межпланетным видом, но пока недостаточно совершенные, чтобы гарантировать наше собственное выживание.
Возможно, разумные цивилизации просто уничтожают сами себя с пугающей частотой.
И затем происходят космические катастрофы. Астероиды. Извержения вулканов. Естественное изменение климата. Массивные вспышки на Солнце. Сверхновые. Гамма-всплески. Галактика — опасное место, недружелюбное к жизни.
В конечном счете, мы не знаем. Мы не знаем, насколько обычна жизнь. Мы не знаем, насколько распространен разум. Попытки количественно оценить нашу неопределенность, такие как уравнение Дрейка, являются всего лишь показухой для нашего невежества: мы не знаем. И пока мы не найдем кого—нибудь — кого угодно — мы не можем знать.
Великая пустота
Есть другой способ интерпретировать это молчание, и это мое личное предпочтение. Вселенная просто слишком велика. Даже наша галактика — все 100 000 световых лет — намного больше, чем способны воспринять наши ничтожные человеческие мозги.
Подумайте об этом. Давайте представим, что на Проксиме b, ближайшей известной экзопланете, всего в нескольких световых годах отсюда, существует разумная, развитая инопланетная цивилизация. Наши самые мощные радиопередачи десятилетиями омывали эту систему. Но даже на этом относительно ничтожном расстоянии наши радиосигналы настолько слабы, что они практически неотличимы от шума. Практически нет способа выделить наши искусственно сгенерированные сигналы из общего фонового радиогула галактики в целом.
Или подумайте об этом. Наш самый удаленный космический корабль — зонд «Вояджер-1». Запущенный в 1977 году, он сейчас мчится сквозь пустоту межзвездного пространства со скоростью более 61 000 км в час. Если бы он был нацелен на Проксиму b (а это не так), он достиг бы этой системы через … 75 000 лет.
Это вершина величайших технологических триумфов нашей цивилизации: способность общаться по всему земному шару и отправлять механические зонды в самые отдаленные уголки космоса. Это то, о чем наши предки могли только мечтать. Но по сравнению с грандиозностью поистине галактических масштабов, нас с таким же успехом могло бы вообще здесь не быть.
Даже невероятно развитые цивилизации могут оставить лишь незначительный след в Млечном Пути. Масштабы, как во времени, так и в пространстве, просто слишком велики. Цивилизация, которая существует миллионы лет, — это всего лишь мгновение ока по сравнению с возрастом нашей галактики. Вид, который расширяется и исследует десятки, даже сотни, систем, даже не регистрируется по сравнению с сотнями миллиардов звезд, для которых наша галактика является домом.
Фильтры не нужны. Великие машины времени и пространства просто выполняют свою работу. Наша космическая незначительность — это единственное препятствие, которое нам нужно для объяснения великой головоломки Ферми.
Мы не оснащены для того, чтобы иметь дело с астрономически большими числами, которые наша галактика небрежно разбрасывает вокруг себя, поэтому то, что на первый взгляд кажется парадоксом, на самом деле является нашей неспособностью справиться с поистине космическими масштабами. Наша галактика могла бы кишеть жизнью. Прямо сейчас в нашей галактике могут существовать десятки, сотни или даже тысячи разумных видов, но бескрайние пропасти небытия, которые их окружают, делают нас межзвездными островами.
Мы можем представить всевозможные технологические скачки и фантастическую физику, которые сделали бы эти экстремальные границы времени и пространства незначительными. Но то, что мы можем их представить, не означает, что Вселенная их допускает. Возможно, ограничение скорости света действительно является железным законом, которым оно кажется. Возможно, есть предел тому, сколько энергии цивилизация может собрать, использовать и направить на плодотворные цели. Возможно, то, что мы знаем, — это все, что мы когда-либо узнаем.
Это даже при условии, что технологии продолжат развиваться и что «прогресс» — это хорошо. Экстремальный рост технологий был особенностью нашего вида только, сколько, сто лет? Кто сказал, что так должно продолжаться вечно? И мы отчасти вредим нашей планете в нашем стремлении к большей изощренности, так что же мешает нашим потомкам решить, что все это было большой ошибкой?
Никаких фильтров. Никакого злонамеренности. Никаких космических происшествий. Только пространство, время и энергия. Возможно, где-то там есть другие цивилизации, которые смотрят в свое ночное небо, их умы полны любопытства и изумления, но они тоже фактически одиноки.
Великая свобода
Что нам делать в фактически пустой галактике? Что ж, с большой силой приходит большая ответственность. Не будет никого, кто придет спасти нас от нашего собственного уничтожения. Если мы хотим выжить как вид, нам придется самостоятельно бороться с изменением климата и уничтожающим цивилизацию оружием. Нам придется перемещаться по галактике, полной враждебных планет и бушующих звезд, без какой-либо посторонней помощи. Не будет никаких подарков в виде кажущихся волшебными технологий. В космосе нет секретов, кроме тех, которые мы разгадываем сами.
Но вместе с этой ответственностью приходит определенное освобождение. Фактически пустая галактика — это, честно говоря, довольно здорово. Да, инопланетяне могут быть где-то там, но они так далеки от нас во времени и пространстве, что мы фактически одни.
Так что нет необходимости беспокоиться о вторжениях (что в любом случае откровенно глупо, поскольку на Земле буквально нет ничего, чего нельзя было бы найти в миллионе других мест с гораздо меньшими затратами энергии). Нам не нужно беспокоиться о межзвездных войнах за пространство или ресурсы. Здесь достаточно места и есть чем заняться каждому. Мы можем расти, расширяться и исследовать столько, сколько пожелает наше сердце, не беспокоясь ни о каких трениях.
И, несмотря на отсутствие успеха SETI (поиск внеземного разума) , мы все еще можем SETL: Поиск внеземной жизни (Search for Extraterrestrial Life). Мы можем охотиться за биосигналами в атмосферах экзопланет или искать микробный материал в мирах Солнечной системы.
Хотя мы не можем поговорить по душам с одноклеточным инопланетным существом, мы можем, по крайней мере, утешаться тем фактом, что жизнь в галактике вынослива и жизнеспособна.
По всем признакам, разумная жизнь чрезвычайно редка — мы вполне можем быть одни в нашей галактике. Но эта редкость уравновешивается невообразимой громадностью количества галактик, звезд и планет во Вселенной (не говоря уже обо всех мыслимых и немыслимых формах, которые может принимать жизнь).
Мы можем выглянуть в ясную темную ночь и наблюдать, как тысячи звезд сверкают на небе. Мы можем утешаться тем фактом, что мы на самом деле не одиноки, что по всем разумным вероятностям существуют другие разумные цивилизации, может быть, похожие на нас, а может и нет, возможно, такие же любопытные, как мы.
Но величина пространства и времени, которые нас разделяют, означает, что нам никогда не придется с ними встречаться. По сути, каждая звезда, которую мы видим, является нашей собственной.
Возможно, Ферми ошибался. Мы особенные! В нашей звезде, нашей планете и наших обстоятельствах есть нечто уникальное. Что во Вселенной нет другого места, где совокупность химических веществ расположилась бы таким образом, чтобы называть себя разумными существами. Мы замечательные, и мы драгоценны. И эта космическая пустота призывает нас быть ответственными распорядителями нашей родной планеты, и она побуждает нас продолжать исследовать ее тайны.