|
Новый взгляд на существование развитой жизни
|
|
|
|
В период с середины 1970-х до начала 1980-х годов два физика, Майкл Харт и Фрэнк Типлер, опубликовали серию спорных статей, в которых утверждали, что внеземного разума не существует. По их мнению, вероятность того, что у внеземных цивилизаций (ВЦ) было бы достаточно времени для развития передовых вычислительных систем, космических полетов и самовоспроизводящихся машин (зондов фон Неймана), означает, что они колонизировали бы галактику и прибыли на Землю давным-давно. Поскольку доказательств этому не было, они пришли к выводу, что ВЦ не должно существовать, и человечество одиноко во Вселенной.
|
|
|
|
Это стало известно как «парадокс Ферми», или, точнее, гипотеза Харта-Типлера (H-TC). С тех пор их аргументы вдохновили бесчисленное множество предложенных объяснений, не последним из которых является «ответ Сагана». В недавнем исследовании профессор Дэвид Киппинг из Колумбийского университета, руководитель его лаборатории «Холодные миры», предлагает новый взгляд на эту гипотезу, известную как «космологическая гипотеза Харта-Типлера» (CH-TC). Эта новая модель, представленная в статье, размещенной на сервере препринтов arXiv, использует простое уравнение, включающее возникновение, распространение и время, и учитывает космическое расширение, что может иметь потенциально тревожные последствия.
|
|
|
|
Гипотеза Харта-Типлера, или «парадокс Ферми», была вдохновлена историей, связанной со знаменитым итало-американским физиком Энрико Ферми. В 1950 году, во время «обеденной беседы» с друзьями в Национальной лаборатории Лос-Аламоса, Ферми якобы неожиданно спросил: «Где все?» Его коллеги рассмеялись, понимая, что он имел в виду их предыдущее обсуждение недавней волны наблюдений НЛО. Согласно этой истории, Ферми и его коллеги провели некоторые расчеты и определили, что, если предположить возможность межзвездных транзитов, внеземные существа должны были бы уже несколько раз посетить Землю.
|
|
|
|
|
|
|
Как отмечалось, это вдохновило на многочисленные контрпредложения, включая статью Карла Сагана и Уильяма Ньюмана 1983 года «Солипсистский подход к внеземному разуму». Для начала, Саган и Ньюман критиковали расчеты, использованные Хартом и Типлером, включая скорость распространения, время, необходимое для расширения по всей галактике, и несколько основополагающих предположений в их моделях. К ним относилось убеждение, что внеземные цивилизации будут стремиться к неограниченному расширению и что их колонии будут существовать миллионы или даже миллиарды лет.
|
|
|
|
Тем не менее, как утверждает Киппинг, теория H-TC пережила своего рода возрождение в последние годы благодаря достижениям в аддитивном производстве (3D-печати), искусственном интеллекте и коммерческих космических полетах. Эти достижения привели многих комментаторов к предположению, что типы зондов, которые представлял себе фон Нейман, так называемые «универсальные конструкторы», неизбежны и даже «неминуемы». Кроме того, все предложенные решения парадокса Ферми, не доказывающие несуществование внеземных цивилизаций, требуют особых объяснений того, почему человечество не получало от них никаких вестей.
|
|
|
|
К ним относятся теория о том, что внеземные цивилизации очень редки (гипотеза редкой Земли или гипотеза Великого Фильтра), что они избегают обнаружения (гипотеза зоопарка или гипотеза Темного Леса) и что межзвездные путешествия и заселение очень сложны (гипотеза перколяции). Главные недостатки этих аргументов заключаются в том, что они, как правило, предполагают единообразие мотивации, при котором ожидается, что вся разумная жизнь будет следовать схожим моделям развития и поведения. Они также склонны отдавать предпочтение идее, что исследование будет включать самовоспроизводящиеся зонды.
|
|
|
|
Как Киппинг объяснил изданию Universe Today по электронной почте, он выбрал другой подход: «В своей статье я стараюсь отойти от конкретного понятия самовоспроизводящихся зондов и говорить в более общем смысле об искусственной инфекции. Это может быть научно-фантастическая программа колонизации, какие-то межзвездные биологические патогены, самовоспроизводящиеся машины, работающие на основе искусственного интеллекта, или что-то, чего мы еще даже не могли себе представить».
|
|
|
|
«Тем не менее, можно усомниться в правдоподобности идеи заражения. Перефразируя Фейнмана, в науке вы начинаете с предположения (разрушительные инфекции возникают с некоторой скоростью), вычисляете последствия этого предположения (вселенная к настоящему времени должна быть в значительной степени заражена), а затем сравниваете эти последствия с наблюдениями или опытом (мы существуем, поэтому этот сценарий кажется несовместимым)».
|
|
|
|
В ответ на это Киппинг представляет упрощенную модель «искусственных инфекций» (подобно зондам фон Неймана и любым другим средствам расширения в пространстве) в космологическом масштабе, учитывающем космическое расширение. Модель имеет всего три параметра: спонтанную скорость возникновения разумной жизни (Лямбда), скорость распространения (u) и время начала вычислений (t). Космическое расширение (постоянная Хаббла-Леметра) является ключевым, поскольку все предыдущие предложенные решения парадокса Ферми, включая H-TC, сосредоточены только на нашей галактике.
|
|
|
|
Но, как утверждает Киппинг, если мы всерьез воспримем предположение Харта и Типлера о том, что зонды могут пересечь Млечный Путь за короткий период космического времени (от 300 000 до 20 миллионов лет), то из этого естественным образом следует, что они могут «заразить» и другие галактики. И, учитывая скорость космического расширения (73,5 км/с на мегапарсек, быстрее скорости света), последствия для космических аппаратов, способных только на субсветовые перемещения (Харт и Типлер рассматривали скорости от 1% до 10% от скорости света), нельзя игнорировать.
|
|
|
|
Киппинг сказал: «Космическое расширение противодействует волнам заражения; это почти как трение, которое затрудняет достижение заражений в масштабах Вселенной. Моя интуиция перед началом проекта подсказывала, что этого будет достаточно, чтобы отделить большинство галактик друг от друга, поэтому я был удивлен, как скорости зондов, достигающие даже 10% скорости света, приводят к заражению вселенных. Конечно, важно помнить, что в этой модели заражения возникают случайным образом по всей Вселенной, поэтому это не означает, что одно зародыш заражения захватывает Вселенную со скоростью 0,1c — это целая группа таких зародышей, разбросанных по всей Вселенной».
|
|
|
|
Его модель предполагает, что каждая галактика может перейти из незараженного состояния (U) в зараженное состояние (I) одним из двух способов: либо внутри галактики может возникнуть ЭТЦ (электронно-транспортная цепь), то есть, посредством скорости появления зародышей, и начать отправлять зонды или другие средства исследования или заселения, либо путем внешнего заражения из другой галактики, посредством распространения. Вместо того чтобы создавать обнаруживаемые техносигнатуры, модель Киппинга предполагает, что «заражение» повлечет за собой аннулирование локальной обитаемости — что не означает «стерилизацию», а скорее прекращение проявления признаков активности, которые мы могли бы распознать как признаки жизни.
|
|
|
|
При вычислении ожидаемой доли зараженных галактик в космическое время выявляется несколько следствий. Однако ни одно из них не является окончательным или неопровержимым. Тем не менее, это устанавливает очень жесткие ограничения на возможное существование технологических цивилизаций во Вселенной. Как объяснил Киппинг, скорость появления новых галактик должна быть снижена до поразительно малых значений, порядка одной на миллион галактик за всю космическую историю; В противном случае, перед нами встаёт тревожная возможность того, что человечество одиноко во Вселенной:
|
|
|
|
«Наиболее твёрдый вывод, который мы можем сделать, заключается в том, что если инфекции возникают чаще, чем в 1 из 100 000 галактик, то 99,9% Вселенной будут заражены при скорости распространения волны инфекции 0,1c. Если мы примем за данность, что это противоречит наблюдениям/опыту, то это означает, что инфекция возникла менее чем в 1 из 10 квадриллионов звёздных систем. Это поразительно жёсткое наблюдательное ограничение на поведение инопланетян; это, безусловно, самое сильное статистическое утверждение, которое мы можем сделать во всей программе SETI».
|
|
|
|
Существуют возможные объяснения этому, которые не связаны с несуществованием разумной жизни за пределами Земли, как отмечает Киппинг. Для тех, кого Саган назвал «оптимистами в отношении контактов», естественным объяснением было бы то, что, несмотря на существование большой популяции внеземных разумных существ во Вселенной, вероятность того, что они когда-либо породят инфекцию, то есть отправят зонды или корабли, астрономически мала. Однако это трудно принять во внимание, если отвергнуть идею единообразия в поведении и мотивации. Как утверждал Дэвид Брин в своей статье 1983 года «Великая тишина: полемика вокруг внеземной разумной жизни», достаточно одного вида, чтобы нарушить закономерность, и предложенное решение стало бы несостоятельным.
|
|
|
|
Напротив, пессимисту, придерживающемуся теории контактов, гораздо проще объяснить кажущееся отсутствие доказательств существования ЭТК (экстракорпоральных цепей распространения), либо заявив об их отсутствии, либо применив аргумент «Великого фильтра». Но, как отметил Киппинг, это объяснение также трудно обосновать: «Если фильтр позади нас, то где же он? Жизнь зародилась так рано, что это убедительно указывает на то, что абиогенез — это быстрый и простой процесс. Возможно, некоторые эволюционные этапы трудны и происходят очень редко, но эволюционные биологи недавно выступили против этого. Или, возможно, он впереди нас, и мы не проживем еще столетие, необходимое для разработки инфекционных технологий.
|
|
|
|
Но тогда трудно представить, как такой будущий «Великий фильтр» может быть настолько мощным, чтобы подавить шансы на том уровне, который необходим здесь». Мы можем представить множество вариантов развития человечества, поэтому, несомненно, кто-то где-то, особенно те цивилизации, которые обладают большей мудростью, чем наша, преодолеют вызовы, с которыми мы сталкиваемся сегодня, без уничтожения».
|
|
|
|
Вспомним «Песнь для Лейбовица», знаменитую научно-фантастическую историю, повествующую о крахе человеческой цивилизации, её возрождении и, спойлер, о неизбежном крахе в конце. Или «Основание», где крах Галактической Империи (подобно «Истории упадка и падения Римской империи») неизбежен, но не является окончательным. Короче говоря, данные не подтверждают никаких выводов, что признаёт и Киппинг.
|
|
|
|
«Честно говоря, у меня нет хорошего ответа на этот вопрос», — говорит он. «Подозреваю, что буду бороться с этим вопросом всю оставшуюся жизнь, испытывая одновременно разочарование и удивление». То же самое может относиться и к нам, и к человечеству в целом.
|
|
|
|
Источник
|
