„Powinni byli przynajmniej„ zawołać ”: dlaczego nadal nie spotkaliśmy się z kosmitami

Gdzie oni są?

To krótkie pytanie zadał fizyk Enrico Fermi we wczesnych latach pięćdziesiątych podczas kolacji z kilkoma naukowcami. Omówili niedawny wzrost liczby latających spodków oraz możliwość podróży międzygwiezdnych ludzkości lub innych istot. Kiedy rozmowa zeszła na kosmitów, Fermi zapytał: "Gdzie oni są?" Dokładne słowa giną na wieki; być może zapytał „Gdzie są wszyscy?”, co jest równie krótkie.

Pomimo swojej prostoty pytanie to ma bogate tło.

Podstawową ideą jest to, że do tej pory albo powinniśmy już odkryć inteligentne życie w Galaktyce, albo powinno nas odwiedzić.

Ponieważ ani jedno, ani drugie się nie wydarzyło Nie liczę obserwacji UFO. Pomimo ogromnej liczby rozmytych zdjęć, oczywistych fałszerstw i chwiejnych filmów, nigdy nie było ani jednego ostatecznego dowodu na to, że kosmici kiedykolwiek nas odwiedzili. Sobie z tym poradzić. pytanie o to, gdzie są kosmici, jest rozsądne.

Załóżmy, że aby to zrobić kosmici zapukał do naszych drzwi, ich sytuacja powinna być podobna do naszej: gwiazda jak Słońce, jak planeta Ziemia, miliardy lat rozwoju i ewolucji życia, postęp technologiczny, a następnie zdolność podróżowania od gwiazdy do gwiazdy. Jak prawdopodobne jest to wszystko?

Aby to zrobić, możemy skorzystać z równania Drake'a, nazwanego na cześć astronoma Franka Drake'a. Obejmuje wszystkie warunki niezbędne dla rozwiniętego życia i określa stopień ich prawdopodobieństwa. Jeśli wszystkie warunki zostaną wpisane poprawnie, wynikiem będzie liczba zaawansowanych cywilizacji w Galaktyce (gdzie „Opracowane” oznacza „zdolne do wysyłania sygnałów w kosmos”, tak byśmy o nich wiedzieli istnienie).

Na przykład Droga Mleczna ma około 200 miliardów gwiazd. Około 10% z nich jest podobnych do Słońca: podobna masa, rozmiar i tak dalej. To daje nam 20 miliardów gwiazd do obliczenia. Dopiero teraz dowiadujemy się, jak powstają planety wokół innych gwiazd - pierwszej planety krążącej wokół gwiazdy, podobny do Słońca, został odkryty w 1995 roku - ale uważamy za bardzo prawdopodobne, że gwiazdy takie jak Słońce mają planety.

Nawet jeśli przyjmiemy szalenie niskie prawdopodobieństwo, że wokół innych gwiazd istnieją planety (powiedzmy 1%), nadal będą to setki milionów gwiazd z planetami.

Jeśli przyjmiemy szalenie niskie prawdopodobieństwo, że te planety będą podobne do Ziemi (ponownie powiedzmy 1%), nadal będą miliony planet takich jak Ziemia. Możesz kontynuować tę grę, oceniając, na ilu planetach mogą istnieć warunki do życia, ile jest życia, ile jest żywych istot zdolnych do rozwijania technologii ...

Każdy kolejny krok w tym łańcuchu jest nieco mniej prawdopodobny niż poprzedni, ale nawet najbardziej pesymistyczny pogląd w tej serii sugeruje, że nie powinniśmy być sami Galaktyka. Szacunki dotyczące liczby obcych cywilizacji są bardzo zróżnicowane, dosłownie od zera do milionów.

Jesteśmy sami?

Oczywiście nie jest to zbyt szczęśliwe. Niższa ocena jest otrzeźwiająca. Może, tylko może, naprawdę jesteśmy sami. W całej galaktyce, we wszystkich ogromnych bilionach sześciennych lat świetlnych pustki, nasza planeta jako pierwsza stała się przystanią dla stworzeń zdolnych do myślenia o własnym istnieniu Możesz czuć się samotny w inny sposób, a za chwilę będziemy o tym przekonani. . To zagmatwana i w pewien sposób przerażająca okazja. I prawdopodobnie to prawda.

Inną możliwością jest to, że życie może nie być wyjątkowe, ale „zaawansowane” formy życia są rzadkie.

Na ten temat napisano wiele książek i jest to interesujący temat do dyskusji. Prawdopodobnie na pewnym etapie życie staje się podatne na introspekcję i w ogóle nie rozwija technologii lub nawet o nie nie dba (bardzo trudno jest przeniknąć do psychologii obcych istot). Mam nadzieję, że zanim dotrzesz do tego punktu w książce, już wyjaśniłem, że wydarzenia, które niszczą cywilizacje, zdarzają się nieprzyjemnie często w geologicznych ramach czasowych. Może prędzej czy później każda cywilizacja zostanie zmieciona przez jakieś naturalne wydarzenie, nawet zanim rozwinie się w wystarczająco doskonały sposób podróż kosmicznaaby temu zapobiec.

Właściwie nie podoba mi się ta odpowiedź. Za kilka lat będziemy w stanie zapobiec zderzeniom między Ziemią a asteroidami, prowadzącym do katastrofalnych konsekwencji. Jesteśmy przekonani, że możemy niezawodnie chronić się przed wydarzeniami na Słońcu. Nasza wiedza astronomiczna pozwala nam zatem określić, które pobliskie gwiazdy mogą eksplodować, jeśli my zobaczymy, że część z nich jest już blisko, możemy skierować wszelkie wysiłki, aby od tego uciec z dala. Wszystko to są stosunkowo niedawne osiągnięcia, które nastąpiły w jednej chwili w porównaniu z tym, jak długo istniało życie na Ziemi.

Nie wyobrażam sobie cywilizacji wystarczająco inteligentnej, by badać niebo, ale niewystarczająco zaawansowanej, aby zapewnić sobie przetrwanie.

Nie biorą pieniędzy na żądanie

Podejrzewam również górną granicę równania Drake'a, tak jakby w galaktyce były miliony obcych cywilizacji, tak zaawansowanych jak my, a nawet bardziej zaawansowanych. Gdyby to była prawda, myślę, że mielibyśmy już wyraźne dowody na ich istnienie.

Pamiętaj, Galaktyka jest nie tylko ogromna, ale ma też wiele lat. Droga Mleczna ma co najmniej 12 miliardów lat, a Słońce tylko 4,6 miliarda lat. Jeśli sobie wyobrazisz gwiazdapodobny do Słońca, powstały zaledwie milion lat wcześniej - spadek w morzu w porównaniu z wiekiem Galaktyki - łatwo sobie wyobrazić obcą cywilizację, która pojawiła się wiele milionów lat wcześniej ludzkość.

Wiemy, że życie na Ziemi powstało dość łatwo; narodził się, gdy tylko skończył się okres bombardowań, a powierzchnia Ziemi uspokoiła się na tyle, aby mogło się rozwijać życie. Więc prawie na pewno życie zakorzenia się przy najmniejszej okazji, co z kolei oznacza, że ​​nasza Galaktyka powinna tętnić życiem. Pomimo serii epickich i niszczycielskich katastrof życie na Ziemi wciąż trwa. Jesteśmy inteligentnymi, zaawansowanymi technologicznie istotami i wyruszyliśmy w kosmos. Gdzie będziemy za 100 milionów lat?

Biorąc pod uwagę ten czas i przestrzeń, obce gatunki już powinny pukać do naszych drzwi.

Powinni przynajmniej „zawołać”. Ustanów komunikację na ogromnej przestrzeni przestrzeń łatwiejsze niż przyjście. Wysyłamy sygnały w kosmos od lat trzydziestych XX wieku. Są stosunkowo słabe i obcej istocie trudno byłoby je usłyszeć z odległości większej niż kilka lat świetlnych, ale z czasem nasze sygnały stały się silniejsze. Gdybyśmy chcieli wycelować w określone miejsce, skupienie łatwo wykrywalnego sygnału radiowego na dowolnej gwieździe w galaktyce nie jest trudne.

Jest też odwrotnie: każda obca rasa, która ma silną chęć porozmawiania z nami, może to zrobić bez większego wysiłku. Na to właśnie stawia projekt Search for Extraterrestrial Intelligence (SETI). Ta grupa inżynierów i astronomów przeczesuje niebo w poszukiwaniu sygnałów o częstotliwości radiowej. Będą dosłownie słuchać, aby zobaczyć, czy obcy mówią. Technologia rozwija się tak dobrze, że astronom Seth Shostak uważa, że ​​w ciągu najbliższych dwóch lub trzech dekady będziemy mogli zbadać jeden lub dwa interesujące układy gwiezdne z odległości do lat świetlnych z ziemi. Pozwoli nam to zbliżyć się do podjęcia decyzji, czy jesteśmy sami, czy nie.

Jedyny problem z SETI polega na tym, że rozmowy będą dość długie. Jeśli wykryjemy sygnał z gwiazdy, która jest bardzo blisko galaktycznie, powiedzmy 1000 lat świetlnych od nas, dialog jest w zasadzie monologiem. Otrzymywaliśmy sygnał, odpowiadaliśmy, a potem latami czekaliśmy na ich odpowiedź (tyle czasu zajmuje dotarcie do nich naszego sygnału, a potem ich sygnał do nas). Chociaż SETI to cudowne i warte zachodu przedsięwzięcie (a jeśli znajdą sygnał, to będzie nim) najważniejszych wydarzeń w historii nauki), jeszcze bardziej przyzwyczailiśmy się do tego, że kosmici będą latać nas. Spotkanie twarzą w twarz, że tak powiem, zakładając, że mają twarz.

Ale 1000 lat świetlnych jest bardzo daleko (9 461 000 000 000 000 km). Dość długa podróż, a mimo to, w porównaniu z rozmiarami Drogi Mlecznej, jest praktycznie pod naszymi nosami.

Może dlatego nikt jeszcze do nas nie przyszedł? Najwyraźniej odległości są po prostu zbyt duże!

Właściwie nie do końca. Bez utraty poczucia skali podróż do gwiazd nie trwałaby wcale tak długo.

Odważ się

Załóżmy, że my, ludzie, nagle zdecydujemy się sfinansować program kosmiczny. I aby sfinansować to na dużą skalę: chcemy wysłać statki kosmiczne do innych gwiazd. To nie jest łatwe zadanie! Najbliższy układ gwiezdny, Alpha Centauri (z gwiazdą podobną do Słońca, którą warto obejrzeć), znajduje się 41 bilionów km stąd. Najszybsza sonda kosmiczna, jaką kiedykolwiek wyprodukowano, podróżowałaby tam przez tysiące lat, więc nie powinniśmy oczekiwać wyników w postaci piękne zdjęcia.

Jest to jednak najszybsza jak dotąd sonda kosmiczna. Obecnie opracowywane są pomysły, które umożliwiłyby budowanie znacznie szybszych bezzałogowych sond kosmicznych, nawet takich, które mogą poruszać się z prędkością zbliżoną do światła. Niektóre z tych pomysłów obejmują energię fuzyjną, silniki jonowe (które uruchamiają się powoli, ale stale przyspieszają i przyjmują lata rozwijają ogromne prędkości), a nawet statek, który zdetonuje bomby atomowe za sobą, dając mu potężny impuls, który zwiększa się prędkość To wszystko jest poważne: projekt nazywa się Orion, a rozwój miał miejsce w latach 60. Przyspieszenie nie jest płynne - kopnięcie w miękkie miejsce bomby atomowej zwykle się nie zdarza - ale można rozwinąć niesamowitą prędkość. Niestety Traktat o zakazie prób jądrowych (rozdział 4) uniemożliwia testowanie takiego statku kosmicznego. . Te metody mogą skrócić czas podróży z tysiącleci do zaledwie dziesięcioleci.

Może warto to zrobić. Jest to oczywiście drogie. Ale ten pomysł nie ma barier technologicznych, tylko społeczne (finansowanie, polityka itp.). Żeby było jasne: mając zdecydowany zamiar, moglibyśmy teraz budować takie statki kosmiczne.

W mniej niż 100 lat moglibyśmy wysłać dziesiątki międzygwiezdnych posłańców do innych gwiazd, badając nasze własne sąsiedztwo w Galaktyce.

Oczywiście ze względu na czas trwania lotów i samą budowę floty nie będziemy w stanie obejrzeć wielu „obiektów nieruchomości”. W Galaktyce są miliardy gwiazd, a zbudowanie tylu statków kosmicznych jest niemożliwe. Wysłanie jednej sondy do jednej gwiazdy nie jest ekonomicznie opłacalne. Nawet jeśli nasza sonda po prostu przejdzie przez system gwiezdny, okrążając planety i podróżuje do następnej gwiazdy, zbadanie Galaktyki zajmie wieczność. Przestrzeń jest duża.

Ale jest rozwiązanie: samoreplikujące się sondy.

Wyobraź sobie: bezzałogowy statek kosmiczny z Ziemi dociera po latach do gwiazdy Tau Ceti. Odnajduje grupę mniejszych planet i rozpoczyna obserwacje naukowe. Obejmuje to coś w rodzaju spisu ludności - pomiaru wszystkich ciał niebieskich w systemie, w tym planet, komet, satelitów i asteroid. Po kilku miesiącach eksploracji sonda trafi do następnej gwiazdy w swoim składzie, ale przed opuszczeniem wysyła pojemnik na najbardziej odpowiednią asteroidę żelazno-niklową. Ten kontener jest zasadniczo samoczynnie uruchamiającą się fabryką.

Zaraz po wylądowaniu zaczyna wiercić asteroida, wytap metal, wydobądź wymagane materiały, a następnie automatycznie zbuduj nowe sondy. Załóżmy, że buduje tylko jedną sondę, która po kilku latach budowy i testów zostaje wysłana do innego systemu gwiezdnego. Mamy teraz dwie sondy. Po kilkudziesięciu latach docierają do celu, znajdują odpowiednie miejsce i ponownie się rozmnażają. Mamy teraz cztery sondy i proces się powtarza.

Liczba posłańców-robotów rośnie bardzo szybko, ponieważ rośnie wykładniczo. Jeśli jedna sonda potrzebuje dokładnie 100 lat, to pod koniec tysiąclecia mamy 2 dziesiątą moc = 1024 sond. Po dwóch tysiącleciach jest już milion sond. Za 3000 lat będzie ich ponad miliard. Oczywiście nie jest to takie proste.

Nawet pesymistyczne podejście pokazuje, że zbadanie każdej pojedynczej gwiazdy w Galaktyce zajmie nam około 50 milionów lat, może trochę mniej.

Cóż, to za długo! Nadal jesteśmy bardzo daleko od tego, by to zrobić. To najbardziej złożona technologia.

Ale czekaj - pamiętasz cywilizację, o której rozmawialiśmy i która jest przed nami 100 milionów lat? Mając tyle czasu, w poszukiwaniu życia, mogli z łatwością bez wyjątku zbadać wszystkie gwiazdy w galaktyce Drogi Mlecznej. Gdyby zobaczyli nasz ciepły, niebieski świat, przypuszczam, że odcisnęliby na sobie piętno. Możliwe, że odwiedzili tu 50 milionów lat temu i nie spotkali się z nami, ludźmi (musztry Księżyc za monolit w stylu 2001: A Space Odyssey, może nie tak głupi, jak się wydaje), a może jeszcze nie dotarli.

Jednak biorąc pod uwagę ramy czasowe, wydaje się to mało prawdopodobne. Mapowanie całej Galaktyki i odwiedzanie odpowiednich planet nie zajmuje dużo czasu. Dlatego uważam, że odpowiedź „milionów cywilizacji” w równaniu Drake'a jest błędna. Widzielibyśmy je lub przynajmniej słyszeliśmy.

Zgodnie z tą logiką galaktyka w duchu „Star Treka”, która jest zamieszkana przez różne obce istoty na mniej więcej tym samym poziomie rozwoju naukowego i technicznego, jest niezwykle mało prawdopodobna.

Jeśli Droga Mleczna tętni życiem, jest o wiele bardziej prawdopodobne, że cywilizacje zostaną rozdzielone przepaściami dzielącymi miliony lat. Niektóre obce istoty będą wyglądać bardziej jak kyu i organany (wysoce rozwinięte istoty we wszechświecie „Star Trek”), para będzie taka jak my, a reszta - nie więcej niż skrajnie prymitywne mikroby i grzyby. Innym aspektem Star Trek w tym założeniu jest Dyrektywa pierwsza: poddaj kwarantannie ewoluujące obce cywilizacje, dopóki nie opracują technologii do podróży międzygwiezdnych. To ciekawy pomysł, ale nie wierzę w to: oznacza to, że wszystkie istniejące gatunki obce bez wyjątku będą się z nim zgadzać. Wystarczy jeden dysydent, a sekret zniknie.

Amerykański astronom i popularyzator nauki Philip Plate napisał fascynującą książkę o niebezpieczeństwach, które mogą „spaść” na Ziemię z kosmosu: o zderzeniach z komety i asteroidy, czarne dziury, międzyplanetarne wirusy i bakterie, agresywne obce cywilizacje, śmierć Słońca, a nawet całkowita anihilacja z kwantowej zawalić się. Autor humorystycznie opisuje katastroficzne scenariusze i bada ich prawdopodobieństwo z naukowego punktu widzenia. Ocenia również sposoby, w jakie ludzkość może uniknąć nagłej śmierci.

Kupić książkę