Астроном предложил искать инопланетян с помощью теории игр
С каких планет нашей огромной галактики мы можем получить сигнал от братьев по разуму? И к каким мирам нужно посылать сообщения нам самим, чтобы быть услышанными? Астроном Имонн Керинс (Eamonn Kerins) из Манчестерского университета ответил на эти вопросы с помощью высшей математики. Аргументы учёного изложены в научной статье, опубликованной в издании Astronomical Journal.
Проекты по поиску сигналов от братьев по разуму носят название SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence, то есть "Поиск внеземного разума"). Попытки же передать инопланетянам привет объединяются под названием METI (Messaging to Extraterrestrial Intelligence, то есть "Послания внеземному разуму"). Вести.Ru подробно рассказывали о том, почему лучший способ для того и другого – это радиосвязь. Как же "поймать инопланетян в SETI"? Существуют две очевидные стратегии поиска сигналов от внеземных цивилизаций.
Во-первых, можно обследовать как можно большую область неба. Но собрать и обработать такое количество данных – дорогое удовольствие. Более дешёвая альтернатива – "прослушать" самые перспективные звёзды. Но как определить, где в первую очередь искать братьев по разуму? Ведь человечеству известно уже множество потенциально обитаемых планет, и регулярно открываются всё новые и новые миры.
Игры с нечеловеческим разумом
Керинс предлагает решить этот вопрос, воспользовавшись интересной областью математики – теорией игр. Поясним: математики почти буквально воспринимают фразу, что жизнь – игра. Для них игрой является любой процесс, где есть хотя бы два участника, чёткие правила и критерии успеха. Поэтому с помощью теории игр можно изучать не только шахматы или покер, но и экономику, политику и многое другое. Игры бывают самыми разными: в одних для успеха нужно соперничать, а в других – сотрудничать.
"В теории игр существует класс игр, известных как координационные игры. В них участвуют два игрока, которые должны сотрудничать, чтобы выиграть, но они не могут общаться друг с другом, – объясняет Керинс. – Когда речь идёт о SETI, мы и любая цивилизация где-то там, пытающаяся нас найти, играем именно в такую игру. Следовательно, если и мы, и они хотим установить контакт, обе стороны могут обратиться к теории игр, чтобы разработать лучшую стратегию". Если перевести выводы эксперта с математического языка на человеческий, получается следующее.
Предположим, что инопланетяне похожи на людей по своему уровню технического развития. В таком случае у них недостаточно энергии, чтобы отправлять мощные межзвёздные сигналы во все стороны сразу. Им, как и нам, придётся выбирать звёзды, к которым они направят свои послания. И какие же цивилизации выберут в качестве цели Землю? Ответ очевиден: те, которые знают о её существовании.
А как инопланетяне могут открыть нашу планету? Предположим, что они пользуются самым продуктивным из известных нам способов: методом транзитов. Когда экзопланета проходит между родительской звездой и наблюдателем, она затмевает часть света светила, и телескоп фиксирует это падение яркости. Подобные затмения повторяются при каждом обороте планеты. Они и служат сигналом, что у этой звезды есть экзопланета.
С помощью метода транзитов можно измерить диаметр далёкого мира, а значит, узнать, является ли он скалистой планетой вроде Земли или заведомо необитаемым газовым гигантом. Время одного оборота позволяет вычислить расстояние от звезды до экзопланеты и, следовательно, температуру на поверхности последней. Иногда можно даже изучить атмосферу планеты благодаря лучам светила, пронизывающим газовую оболочку насквозь.
Всё это позволяет понять, может ли изученное небесное тело быть обитаемым. Мы можем получить всю эту информацию о мире братьев по разуму, а они – о нашем. В связи с этим Керинс предлагает обратить внимание на экзопланеты, с которых Землю можно обнаружить и изучить методом транзитов. Первые списки таких миров уже составлены, но они неизбежно будут пополняться. Учёный полагает, что родину человечества можно заметить с тысяч потенциально обитаемых экзопланет.
Кто должен звонить первым
Допустим теперь, что земляне и какие-нибудь панцирные стрекозоиды обнаружили планеты друг друга. Следующий вопрос: кто из них должен начать диалог? Ведь если обе цивилизации, как рассорившиеся подростки, будут ждать, пока им позвонят первыми, никакого контакта не состоится. Керинс вновь обращается к теории игр и отвечает: первый шаг должны делать те, у кого больше оснований полагать, что "на другом конце провода" действительно есть цивилизация. То есть те, кому легче изучить планету партнёра и убедиться, что все "признаки жизни" налицо.
И здесь самое время вспомнить, что ключевой маркер обитаемости – это всё-таки состав атмосферы. А его легче изучить методом транзитов, когда планета обращается вокруг яркой звезды. Итак, если условная планета Плюх обращается вокруг тусклого красного карлика, то нам будет трудно убедиться в её обитаемости. А вот её уроженцам-стрекозоидам будет проще изучить Землю. Так что пусть они первыми и звонят. А вот если их солнце ярче нашего, то бремя первого шага ложится на плечи человечества. Ведь это у нас будет больше оснований полагать, что их планета населена, чем у них – думать то же самое про Землю. Так, во всяком случае, рассуждает Керинс. И поскольку эти рассуждения подсказаны ему беспристрастной математикой, учёный надеется, что так же будут мыслить и инопланетяне. Хотя ещё неизвестно, согласятся ли с ним для начала его собратья по виду Homo sapiens.
Вилами по воде
Между тем, чтобы пересчитать все допущения, сделанные британским астрономом, не хватит пальцев одной руки. Уже никого не удивляют предположения, что инопланетяне существуют и что они хотят вступить с кем-нибудь в контакт. В конце концов, на этих гипотезах зиждутся все проекты SETI и METI, а если не пытаться искать, то шансы найти уж точно будут равны нулю. Точка зрения, что "стрекозоиды" будут использовать для этого радио, тоже неплохо аргументирована, хотя есть и другие варианты. Но Керинс также предполагает, что внеземные цивилизации будут искать планеты нашим же способом (методом транзитов). Что в их математике есть что-то похожее на теорию игр. Что братья по разуму обратятся к ней и выработают ту же стратегию, к которой пришёл Керинс.
На самом же деле мы не знаем, какие области математики они разовьют, а какие оставят без внимания. Вообще говоря, возможных математических теорий бесконечно много, и трудно даже представить себе, какие из них заинтересуют существ с другой психикой, другим обществом и другой историей. А ещё нам неизвестно, насколько развита их наука и техника. Если некая внеземная цивилизация старше нашей хотя бы на несколько тысячелетий (а по меркам возраста планет это мгновение) и при этом развивается с той же скоростью, то ожидать от неё поиска планет методом транзитов – примерно то же, что ожидать от нас использования лука и стрел.
И, наконец, первый шаг в любом диалоге обычно делает не тот, кто должен это сделать согласно какой-нибудь теории, а тот, кто больше хочет поговорить. В общем, не стоит слишком доверять всем этим предположениям. Тем более что и сами учёные не могут прийти к согласию в вопросах поиска внеземных цивилизаций. Одни утверждают, что мы приложили слишком мало усилий, чтобы кого-то найти, а другие – что мы с большой вероятностью одни во Вселенной.
