Как и когда искать инопланетные цивилизации

Российский миллиардер Юрий Мильнер обещает выделить 100 миллионов долларов на приобретение времени использования лучших радиотелескопов планеты и разработку новых методов поиска радиосигналов внеземного происхождения. Почему бизнесмен решил потратить на это столько денег?

Далеко не все ученые уверены в том, что SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence — общее название проектов по поиску внеземного разума) движется в верном направлении. Некоторые вообще считают, что поиск радиосигналов из дальнего космоса лишен смысла. Сможет ли Мильнер как-то расширить узкие места SETI?

Кого мы ищем

Еще в 1950 году Энрико Ферми сформулировал забавный парадокс: по каким-то причинам инопланетяне, если они вообще есть, категорически не спешат контактировать с нами. Как только цивилизация овладевает хотя бы такими примитивными технологиями, как небольшие термоядерные бомбы, она в принципе приобретает способность заселить всю Галактику — для землян время такого заселения по консервативным оценкам не превысило бы 3,75 миллиона лет. Если мы сочтем такую колонизацию слишком дорогой, можно послать дешевые роботизированные зонды или просто отправить радиосигналы к другим звездным системам.

Как нам сегодня известно, большинство землеподобных планет во Вселенной образовались на пару миллиардов лет раньше нашей. Вроде бы это означает, что за прошедшие c Большого взрыва века наша система могла быть многократно колонизирована внеземными цивилизациями (ВЦ) — более тысячи раз, если учитывать только нашу галактику, и более миллиона раз, если брать в расчет и иногалактические цивилизации. Но никаких следов деятельности колонизаторов мы не видим, равно как и их космических зондов. Полвека наблюдений SETI свидетельствуют, что и избытка чужих радиосигналов вокруг нас незаметно.

«Я ничего не вижу, следовательно, только я и существую»

Десятки решений парадокса можно свести к трем основным точкам зрения. Первая, размахивая бритвой Оккама, утверждает: если мы не видим ВЦ, их не существует. Особенно популярна она была до массовых открытий экзопланет, когда ее сторонники ссылались на некогда модное в астрономии представление о чрезвычайной редкости формирования планет. В последние годы, когда выяснилось, что только в нашей Галактике могут быть десятки миллиардов землеподобных небесных тел в зоне обитаемости, голоса скептиков несколько поутихли. В тренде, скорее, позиция известного мусульманского богослова XII века: «Аргументы философов в пользу единственности мира слабы, это хрупкие аргументы, основанные на невнятных предпосылках».

Сейчас скептики организованно отошли на запасные рубежи. Если планеты оказались обычным делом, то вот жизнь на них, уверяют они, по неким пока неизвестным причинам больше нигде во Вселенной не возникла. Учитывая, что уже после 2018 года новые телескопы предоставят нам возможность анализа атмосфер ближайших земелеподобных экзопланет, ждать проверки этого утверждения осталось не так уж долго.


 Физик Стивен Хокинг на пресс-конференции, посвященной проекту Юрия Мильнера Фото: Matt Dunham / AP «Мы ничего не видим, потому что плохо ищем»

Второй подход основан на том, что мы ищем инопланетян не там, где они есть, а, так сказать, под фонарем, потому что там светлее. Следы даже самой массовой колонизации Галактики могут быть не замечены нами потому, что мы невольно представляем ее как человеческую колонизацию. Другие разумные виды могут вообще не интересоваться планетами вокруг желтых карликов вроде Солнца. Помимо прочего, наша звезда достаточно быстро меняет светимость, и всего через миллиард лет сложная жизнь на Земле будет невозможна. Цивилизация, ответственно планирующая свое расселение, может быть не в восторге от необходимости в частых переездах и вполне способна выбрать систему красных карликов — гораздо более распространенных звезд, которые к тому же обеспечивают обитаемость своих планет на протяжении многих десятков миллиардов лет.

Аналогично может обстоять дело и с нашим поиском радиосигналов. Если инопланетяне используют лазерную или нейтринную связь (поглощение нейтрино межзвездной средой несравнимо меньше поглощения электромагнитных волн), наши шансы на прием подобных сигналов следует признать невысокими. Учитывая, что люди всего век назад даже не подозревали о существовании тех же нейтрино, нельзя исключать, что другие цивилизации используют пока неизвестные нам средства передачи информации, не имеющие никакого отношения к электромагнитным волнам.

Зоопарк планетарного масштаба

Третье решение парадокса — наиболее раннее и было сформулировано еще до того, как Ферми над ним задумался. В 1933 году Константин Циолковский первым задал основные вопросы, озвученные его зарубежным коллегой в 1950 году, и тут же ответил на них.

Как отмечает отец космонавтики, «низшим земным животным нет смысла давать знать» о существовании ВЦ. По его словам, «не пойдем же мы в гости к волкам, ядовитым змеям или гориллам. Мы их только убиваем. Совершенные же животные небес не хотят то же делать с нами... Должно прийти время, когда средняя степень развития человечества окажется достаточной для посещения нас небесными жителями». Можно спорить о том, прав ли Циолковский, говоря о гуманности ВЦ, но сама «гипотеза зоопарка» — весьма популярный ответ на вопрос, «почему мы не обнаруживаем инопланетян и их радиосигналы».


Константин Циолковский (1933 год). Фото: РИА Новости

Впрочем, для самого Циолковского проблема поиска «признаков ВЦ» все-таки не стояла. В конце той же неопубликованной рукописи 1933 года он уверенно указывает: «Есть ряд странных фактов... непосредственное подтверждение бытия иных, более зрелых организмов». К сожалению, в этом месте ученый поставил точку, и что конкретно имел в виду первый автор так называемого «парадокса Ферми», мы так никогда и не узнаем. По его логике, обнаружение доказательств существования «более зрелых организмов» могло бы вызвать беспорядки, «погромы и варфоломеевские ночи» среди морально не готовых к такому знанию землян. Учитывая, что в 1933 году одна из самых развитых стран планеты как раз готовилась к массовым погромам по гораздо менее значительному поводу, осторожность, с которой Циолковский обрубил свою мысль в конце рукописи, могла и не быть чрезмерной.

Однако не только второй, но и третий подходы говорят в пользу SETI. Даже если наиболее развитые цивилизации, по Циолковскому сознательно не выдающие нам своего существования, и не испускают радиосигналы, часть ВЦ может находиться на том же уровне развития, что и мы. Тогда они будут искать радиоконтакта, и если подобных цивилизаций достаточно много, мы рано или поздно натолкнемся на «сверстников».

Правильно ли мы ищем?

Одна беда: даже если галактика кишит цивилизациями, и рядом кто-то находится в той же пубертатной стадии развития, что и мы, и, соответственно, еще не освоил нейтринную связь, наши методы поиска в радиодиапазоне так плохи, что с трудом сработают и на «сверстниках».

В 1960-х годах в основу SETI были положены идеи, в ту пору выглядевшие технически вменяемыми. Например, что радиосвязь с другой цивилизацией должна строиться на волнах очень узкого диапазона, близкого к водному «окну прозрачности», в котором поглощение волн веществом межзвездной среды минимально — скажем, на частоте 1,42 гигагерц.


 Изображение: SETI / Wikipedia Скриншот скринсейвера SETI@home, системы распределенных вычислений, в рамках которой добровольцы дарят свободное время своих компьютеров для анализа радиосигналов из космоса.

По мере развития технологий радиосвязи стало ясно, что у этой точки зрения есть существенные недостатки. Как резюмировал в 2013 году Дэвид Мессершмитт из Калифорнийского университета в Беркли, наращивание мощности передатчиков ведет к росту пропускной способности такого канала лишь до определенного предела. Затем взаимодействие волн сигнала с межзвездной средой вызывает нарастание шума, глушащего сигнал любой мощности.

Современные технологии подсказывают легкое средство избавления от шума: передавать надо в более широком диапазоне частот. Тогда шум нарастает несравнимо медленнее, а затраты энергии на передачу резко падают. Одна проблема: эффективное прослушивание внеземных радиосигналов в более широком диапазоне требует соответствующей настройки большего количества продвинутых радиотелескопов, чего при текущем финансировании SETI надо еще дождаться.

Есть и другая сложность: если инопланетяне ведут радиопередачи во все стороны, то чтобы их услышали, требуются огромные энергозатраты. По оценкам советского радиоастронома Всеволода Троицкого — примерно такие же, как общая мощность излучения Солнца. Цивилизация нашего уровня развития экономически не потянет столь затратного «разговора в роуминге», поэтому логично предположить, что и ее внеземные сверстники захотят как-то оптимизировать свои расходы. По расчетам Мессершмитта, оптимальная стратегия для этого — простое снижение периодичности излучения сигнала в одном и том же направлении. Оптимальным он называет повтор «контактного» сигнала раз в несколько лет, а в промежутках между ними тот же излучатель может отправлять сигналы в других направлениях.

Увы, если он прав, то можно сказать, что SETI пока даже не приступал к нормальной работе. С 1960-х его идеологи полагали, что периодичность подачи сигналов ВЦ будет сходна с земными. В итоге прослушивание одного и того же участка звездного неба редко велось даже несколько месяцев подряд — то есть, единожды поймав сигнал, люди просто не имели шансов услышать его во второй раз.


    Радиотелескоп в Грин-Бэнк Фото: Nrao / Aui-Handout / Feature / Space Quiet / Reuters

Напомним: в 1977 году радиотелескоп Грин-Бэнк уже засек сигнал предположительно внеземного происхождения. Как и ожидала земная наука того времени, он имел частоту 1,42 гигагерц, земными радиостанциями не используемую, но оптимальную для передачи на большие расстояния в космосе. Любые попытки объяснить его искажением земных сигналов не давали разумных результатов, то есть в принципе перед нами был идеальный «радиоконтакт». Если бы не одно «но»: астроном, открывший сигнал, ждал его повторения каждые несколько минут, но спустя несколько месяцев бросил это занятие, убедившись в его бесплодности. Иными словами, ВЦ, работающие по методике Мессершмитта, дали бы именно такой сигнал, однако если через несколько лет они бы его повторили, слушать их было просто некому.

Революция в SETI

Мильнер выделяет свои сто миллионов, чтобы ученые, работающие в рамках проекта, существенно изменили схему работы земных радиотелескопов, нацеленных на поиск внеземных цивилизаций. Искать их в одном и том же секторе неба оптимальнее всего было бы годы подряд, однако пока лучшие радиотелескопы планеты использовались для этого от 24 до 36 часов в год. Благодаря новому источнику финансирования, по словам астронома проекта SETI Эндрю Симиона (Andrew Siemion), «мы получим тысячи часов в год на самых лучших инструментах... Трудно переоценить, насколько это значимо. Это революция».

Радость ученого понятна. При всей теоретической важности поиска общемировое финансирование проекта, по оценкам Фрэнка Дрейка, в последние годы не превышало полумиллиона долларов в год — и это были сплошь пожертвования частных лиц. Обещанные Мильнером десять миллионов в год на протяжении десятилетия — это двадцатикратный рост финансирования. Учитывая, что речь идет о тысячах часов работы инструментов, подобных стометровому радиотелескопу в Грин-Бэнк, мы, наконец-то, можем говорить о том, что за поиски ВЦ берутся по-настоящему.


 Антенная решётка Аллена Фото: BM / GAC / Reuters Антенная решётка Аллена (The Allen Telescope Array, ATA) — совместный проект Института SETI и радиоастрономической лаборатории Калифорнийского университета в Беркли. Телескоп представляет собой решетку из 42 спутниковых антенн-тарелок. До апреля 2011 года комплекс круглосуточно занимался радиоастрономическим наблюдением нашей и других галактик, вспышек гамма-излучений с целью поиска радиосигналов инопланетян. Потом телескопы были выключены из-за отсутствия финансирования.

Разумеется, все вышеупомянутые трудности обнаружения радиосигналов от ВЦ никуда не делись. Одни могут видеть в нас «низших животных», другие — использовать лазеры, третьи — нейтринную связь, а четвертые способны относиться к контактам с внешним миром, как Япония времен позднего бакуфу (XVII-XVIII века), то есть без всякого интереса. Наконец, близкие к нам по стадии развития ВЦ могут передавать сигналы с очень большими перерывами или применять сложное мультиплексирование, до которого земная радиосвязь еще попросту не дошла.

Тем не менее инициатива Мильнера — действительно огромный шаг вперед. Сейчас поиски ВЦ по 24 часа в год, с учетом упомянутых сложностей — это «имитация поисков за имитацию финансирования». Если мы не перейдем к полноценному радиопрослушиванию Вселенной, ожидать от него реальных результатов могут только крайние оптимисты.

 

Newsland.ru

Комментарии пользователей:
Еще никто не комментировал. Вы будете первым!

А Вы что думаете?

Вы можете оставлять комментарии анонимно, или войти на сайт через open ID и использовать любой из ваших существующих аккаунтов (Mail.ru, Вконтакте и т.д.).
Ваше имя:
Контрольное число:
Отправка..
Комментарий:
Другие новости раздела:
Инопланетянам мешает обнаружить Землю цифровая техника | Конец света в новостях
Повсеместный переход на цифровую технику делает Землю практически «невидимой» из космоса — инопланетянам, если они существуют, из-за отказа от аналоговых радио- и телеприемников становится затруднительно обнаружить нашу планету, считает основатель организации SETI, занимающейся поиском внеземной ..
2010-01-28
5552
4
Ученые выяснили, как установить контакт с инопланетянам | Конец света в новостях
Дуэт британского и американского ученых сделал открытие в области изучения внеземных цивилизаций: последние 50 лет, что ученые пытались установить контакт с внеземными цивилизациями через радиосигнал, посылаемый в космос, они упускали из виду значительно более простой способ, пишет The Daily ..
2011-04-6
6908
11
Парадокс объяснили осторожностью инопланетян | Конец света в новостях
Эдриан Кент из Кембриджского университета предложил новое объяснение так называемому парадоксу Ферми. Препринт статьи Кента доступен на сайте arXiv.org.  Парадокс был придуман итальянским физиком Энрико Ферми. Краткая его формулировка звучит следующим образом: "Если в космосе много ..
2011-04-11
6058
9
К Земле летит второй астероид за сутки | Конец света в новостях
Сегодня утром мимо нашей планеты пролетел астероид 2011 GW9 размером около десяти метров. Вечером астрономы будут наблюдать еще за одним. Его название 2011 GP28, сообщает официальный сайт NASA. Оба астероида были обнаружены в понедельник, 4 апреля. Первый ..
2011-04-6
19353
5
Британские ученые вышли на след затерянного мира | Конец света в новостях
Недалеко от берегов Великобритании обнаружены следы исчезнувшей цивилизации. Британская Атлантида, как утверждается, ушла под воду около восьми тысяч лет назад. А до этого между нынешними Данией и Шотландией простирались города. Поиски затонувших миров не одно десятилетие интригуют исследователей, которые ..
2012-07-4
2694
0
Британские ученые вышли на след затерянного мира | Конец света в новостях
Недалеко от берегов Великобритании обнаружены следы исчезнувшей цивилизации. Британская Атлантида, как утверждается, ушла под воду около восьми тысяч лет назад. А до этого между нынешними Данией и Шотландией простирались города.Поиски затонувших миров не одно десятилетие интригуют исследователей, которые ..
2012-07-9
2702
0
НАСА планирует активнее искать жизнь во Вселенной | Конец света в новостях
Сейчас в НАСА на рассмотрении находятся 28 проектов, в которых предлагается, как дальше искать внеземную жизнь, — пишет Франс Пресс. По мнению сотрудника Корнеллского университета Стива Сквирса, который выступал на пресс-конференции по этому вопросу, интересы ученых, которые занимаются ..
2010-05-4
4541
2
Инопланетян нужно искать на Земле, а не в космосе. | Конец света в новостях
С таким заявлением выступил на конференции Лондонского королевского общества по развитию знаний о природе "Поиск внеземного разума" профессор университета американского штата Аризона Пол Дэвис. Пол Дэвис считает, что наилучшим способом доказать наличие внеземных форм жизни во Вселенной является ..
2010-07-26
6400
7
На Марсе обнаружены новые следы цивилизаций | Конец света в новостях
Знаменитый марсианский сфинкс, обнаруженный на фото, сделанном в 1976 году в Кидонии – области, расположенной на севере Марса, больше не является единственным доводом в пользу существования древней цивилизации на Марсе. В марсианской долине Reull Vallis обнаружено по крайней мере ..
2010-08-4
34253
28
Британцы уже готовятся к колонизации Марса | Конец света в новостях
Бактерии будут производить "топливо будущего" для космических кораблей.Стратегию колонизации Марса рассматривают в Открытом университете Великобритании. По мнению британских ученых, начинать надо с отправки на Марс бактерий. Один из наиболее многообещающих в плане колонизации видов - это цианобактерии."Они очень выносливы ..
2010-09-13
4700
4
Глобальная катастрофа наступит в ближайшие десятилетия | Конец света в новостях
Мир катится к краху все быстрее: современная цивилизация может исчезнуть уже в ближайшие десятилетия. Катастрофический сценарий, о котором говорится в исследовании, сделанном по заказу NASA, станет возможным из-за экономической нестабильности и растущей нагрузки на ресурсы планеты. Специалисты, ссылаясь на гибель древних ..
2014-03-18
2812
0
Ученые начинают поиски сфер Дайсона | Конец света в новостях
Фонд Джона Темплтона (Templeton Foundation) выделил грант в размере 200 тысяч долларов ученому-астроному Джеффу Марси, который является руководителем проекта SETI, на осуществление поиска далеких звезд, окруженных так называемыми сферами Дайсона. Более пятидесяти лет назад Фримен ..
2012-10-22
2954
0
На Марсе и астероиде найдены пирамиды | Конец света в новостях
Недавно НАСА опубликовало фотографии объектов, похожих на пирамиды, найденных на Марсе и астероиде Церера. Несмотря на банальные объяснения ученых, уфологи утверждают, что это явное доказательство существования инопланетян. Уфологи ссылаются на то, что у пирамид почти идеальная конструкция и форма. Мол, это значит, что их построили ..
2015-06-28
2223
Альпийские луга могут исчезнуть навсегда | Конец света в новостях
После масштабного изучения горных регионов Европы стало известно, что многие альпийские луга могут исчезнуть в течение нескольких последующих десятилетий, сообщает «Русская служба BBC». Тринадцать европейских стран, занятых в исследовании, заявили, что некоторые растения находятся буквально ..
2012-01-9
3122
0
Теория относительности превратилась в теорию невероятности | Конец света в новостях
Физики из Европейского центра ядерных исследований просят помощи у всего мирового научного сообщества, чтобы подтвердить или опровергнуть свое шокирующее наблюдение.Навязывание ложных представлений человечеству, позволяет социальным паразитам процветать, паразитируя на теле земной цивилизации...И навязывание ложных ..
2011-11-6
3758
4