Парадокс Ферми? Нет никакого парадокса!

6В закладки

В 1950-м году великий физик Энрико Ферми сформулировал парадокс, который звучит примерно следующим образом:

Если в нашей галактике существует множество развитых техногенных цивилизаций, то почему мы не наблюдаем никаких следов разумной внеземной жизни?

Многие исследователи считают, что будь в Млечном Пути хотя бы одна другая техногенная цивилизация, она бы за время не более 100 000 000 лет (что довольно мало по астрономическим меркам) колонизировала бы все уголки галактики. Ведь даже на скорости всего в 0,1% от скорости света (что, безусловно, достижимо на практике) за это время можно пересечь весь диск Млечного Пути из края в край, создавая по дороге колонии, которые затем будут запускать новые звездолёты. А мы такой колонизации что-то не наблюдаем…

Попыток разрешить парадокс было множество, и большинство из них сводилось к одному из следующих пунктов:

  1. Разумные цивилизации давным давно нашли Землю, но не рассматривают нас как «братьев по разуму». Мы для них скорее «забавные зверушки», за которыми они тихонечко наблюдают со стороны, да и только. Такой точки зрения придерживался, например, Константин Эдуардович Циолковский: «Не пойдём 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».
  2. Наша цивилизация является первой, а быть может и единственно возможной, как минимум в нашей Галактике. Такая версия известна как «гипотеза уникальной Земли». Сторонники этой точки зрения рассматривают зарождение техногенной цивилизации как нечто с феноменально низкой вероятностью. Обычно считается, что для зарождения цивилизации звезда должна по всем параметрам, включая положение в галактике, повторять Солнце, а планета должна в самых мелких деталях повторять Землю, вплоть до наличия у неё спутника со всеми параметрами, как у Луны, и при том только одного. Разумеется, при таких жёстких требованиях цивилизация в галактике оказывается только одна – наша.
  3. Хотя появление техногенной цивилизации не является чем-то исключительным для галактики, срок существования любой цивилизации (как минимум в сколько-нибудь понятном для нас виде) по астрономическим меркам очень мал. Сторонников этого варианта разрешения парадокса можно разделить на пессимистов и оптимистов. Первые считают, что цивилизации неизбежно достаточно быстро уничтожаются. Либо по природным причинам типа близких вспышек сверхновых или гамма-всплесков, либо в следствии научно-технического прогресса. Ну там, например, развитие рано или поздно доходит до того, что установку для разделения изотопов урана становится возможным собрать из лазерных указок с AliExpress, а там дальше ядерный терроризм и радиоактивная пустыня вместо планеты. Или Большой Адронный Коллайдер создаёт чёрную дыру, которая засасывает всё и вся. Вы и сами кучу вариантов слышали. Оптимисты же считают, что цивилизации находят пути перемещения в другие вселенные и уходят в те из них, которые куда удобнее нашей. Или превращаются из совокупности биологических организмов в нечто совершенно для нас непостижимое, а потому мы, быть может, даже наблюдаем их, но не способны осознать, что это – цивилизация. Или на что у кого фантазии хватает.
  4. Цивилизаций много, но все они боятся «высунуть нос», так как считают, что все остальные цивилизации враждебны. И, более того, они правы! Стоит какой-то цивилизации громко заявить о своём существовании (например, широко развить проекты типа METI), как тут же какая-нибудь другая цивилизация наносит по ней удар, полностью уничтожая. Зачем она это делает? Так из страха же! Лучше нанести внезапный превентивный удар первым, чем дожидаться, пока тебя найдут и попытаются уничтожить… Поэтому все «громкие» цивилизации существуют крайне недолго, а древние цивилизации сидят «тише воды, ниже травы».

Но есть ли вообще этот парадокс на самом деле? Может быть для начала стоит ответить на вопрос: «А можем ли мы наблюдать следы других разумных цивилизаций?»

Наши собственные сигналы радио, телевидения и т.п. едва ли удастся вычленить из фонового шума уже даже в окрестностях ближайшей звезды. Специализированные сигналы, переданные на частотах где меньше всего шума с помощью мощных направленных антенн, потенциально могут быть приняты на дистанции в десятки световых лет. Быть может — несколько сотен. Но не более того. И даже если дистанция позволяет уловить сигнал, нужно ещё оказаться в узкой полосе направленности антенны и в нужное время «слушать» нужную частоту. Как не сложно догадаться, шанс, что «все звёзды сойдутся», и вы поймаете сигнал другой цивилизации, получается весьма мал.

Ну ладно радио, а что на счёт колонизации? Ведь по идее мы должны не то, что радиосигналы принимать, а бегать между колёс инопланетных карьерных самосвалов, осваивающих ресурсы нашей планеты!

Давайте сделаем всего несколько предположений:

  1. Цивилизаций в галактике десятки, сотни, быть может несколько тысяч, но не сотни миллионов и не миллиарды. Если вы считаете, что цивилизаций ещё меньше, то с вами всё ясно — вы сторонник «уникальной Земли». Если же считаете, что цивилизаций именно что сотни миллионов, если не миллиарды, то прошу ответить на вопрос: «Почему мы не наблюдаем никаких следов разумной внеземной жизни?». При такой огромной плотности населения мы должны были бы их наблюдать!
  2. Другие цивилизации возникали раньше нашей на 100 000 000 лет. Возникали раньше на 1 000 000 000 лет. Но никак не на 10 000 000 000 лет: в ранней Вселенной просто не было нужного количества необходимых для жизни элементов, таких как углерод, азот, кислород, фосфор, железо и т.д. А ведь мало этим элементам в принципе появиться, им ещё нужно стать основой планеты, на планете должна была появиться жизнь, развиться до сложных форм (на это земной жизни эдак 3 000 000 000 лет потребовалось) и т.д.;
  3. Увы и ах, но скорость света – это действительно недостижимый предел скорости перемещения массивных объектов. Никаких столь желанных кротовых нор, Warp-двигателей и прочих вариантов оказаться у другой звезды уже к обеду реально фундаментально не существует.

Как видим, предположения весьма простые, и не противоречат никаким известным фактам о Вселенной.

Кто-то тут ещё вспомнил бы, что ряд исследователей полагает Землю почти что минимальной по массе планетой для развития жизни. В этом случае большинство цивилизаций зародится на так называемых «суперземлях», т.е. планетах схожих с Землёй, но имеющих куда более сильную гравитацию и более плотную атмосферу. В таких условиях при любом уровне технологий развитие космонавтики может оказаться столь трудной задачей, что даже самые отъявленные романтики будут вынужденны признать её бессмысленной тратой сил. Но этот аргумент работает только если цивилизаций единицы, максимум десятки. Если их хоть сотни, то неизбежно некоторые из них будут на планетах, с которых улететь в космос вполне возможно. Ну и, разумеется, найдутся оптимисты, которые сочтут и взлёт из недр Юпитера чем-то вполне реальным для достаточно развитых технологий. Так что давайте будем считать, что есть цивилизации, для которых полёты в космосе – это освоенная технология. И пусть их будет, допустим, 300 штук разбросанных более или менее равномерно по всей галактике.

И так, у нас есть 300 техногенных цивилизаций, вышедших в космос, по всему диску нашего родного Млечного Пути. На каждую из них в среднем приходится примерно по миллиарду звёзд и участок диска галактики диаметром в 5500 световых лет. Одна из этих цивилизаций – наша. И рядом с нами на расстоянии 5000-6000 световых лет есть ещё штук шесть других, более древних и развитых, цивилизаций. Насколько древними должны быть эти цивилизации чтобы успеть добраться до нас?

Сторонники «волны колонизации» считают, что всего нескольких миллионов лет уже более чем достаточно. А в астрономических масштабах миллионы лет – это мгновения, и цивилизации наверняка должны быть древнее. Но как они делают такой вывод?

Вывод этот делается довольно просто: пусть родительская цивилизация отправит на скорости всего навсего 0,1% от скорости света корабли с колонизаторами ко всем звёздам в радиусе 5-10 световых лет. Через несколько тысяч лет (экипаж в криокапсулах или же у нас корабль поколений) колонизаторы прибывают на место, осваиваются и через тысячу лет отправляют свои корабли дальше ко всем ещё не колонизированным звёздам на расстоянии 5-10 световых лет. Через миллион лет пройдёт уже несколько сотен таких итераций, и цивилизация захватит всё в радиусе сотен световых лет от родительской звезды. Если одна итерация длится 11 000 лет (10 000 лет полёт + 1000 лет на развитие колонии), расширяет цивилизацию на 10 световых лет, от них до нас 5500 световых лет, то до нас доберутся примерно за 6 000 000 лет. Если предположить (небезосновательно), что достижима скорость в 1% от скорости света, то до нас волна колонизации доберётся и вовсе всего за 1 100 000 лет.

Но давайте посмотрим вот на что… Наши технологии уже позволяют менее чем за 10 лет, т.е. за время много меньше продолжительности жизни человека, долететь до любой планеты Солнечной системы и даже до «разжалованного» Плутона. Сколько мы там планет колонизировали?

Скорости на уровне 0,1% от скорости света нужны чтобы колонизировать одну только звёздную систему. Полёты же к другим звёздам длительностью в тысячи лет нецелесообразны даже для автоматических аппаратов, не то, что для колонизаторов.

Потом, ну вот есть у нас технология криокапсул, полётов на скорости пусть даже 10% от световой (тут уже есть серьёзные сомнения в реальности таких скоростей, и не из-за двигателей, а из-за межзвёздной среды), большое желание отправить колонистов ко всем звёздам в радиусе десятка световых лет. А куда отправлять-то?

  1. Проксима Центавра? Отличный же вариант! Очень близко, ближе некуда, есть отличная планета Проксима Центавра b в «зоне обитаемости» и по размерам почти не отличающаяся от Земли. Правда вот незадача, эта звезда — вспыхивающая. Например, три года назад она просто так, от нечего делать, ненадолго увеличила свою светимость в тысячу раз… Стоит ли говорить, что колонисты «немного» умерли бы, окажись они в этот момент на Проксима Центавра b? Пожалуй, не самый лучший вариант для колонизации, идём дальше.
  2. Альфа Центавра? Двойная звезда, обе компоненты которой близки по характеристикам к Солнцу — очень неплохо. Только вот планет там, тем более в зоне обитаемости, обнаружить не удалось. Что и не удивительно: в системе двух звёзд орбиты потенциальных планет значительно менее стабильны, чем в случае одиночной звезды. Возможно там всё-таки есть планеты, но скорее всего они будут небольшими и вовсе не в зоне обитаемости. Так себе вариант…
  3. Звезда Барнарда? Есть планета Звезда Барнарда b — хорошо. Планета — суперземля, если совершить на неё посадку, то уже не взлетишь — это плохо. Звезда очень старая, а от того её металличность (содержание элементов тяжелее гелия) многократно меньше, чем у Солнца, значит и на планете с полезными ископаемыми туго. Не говоря уж о том, что на ней ожидается средняя температура на уровне -170 °C. Ах да, звезда опять вспыхивающая… Пролетели.
  4. Луман 16? Двойной коричневый карлик. Температура обоих компонентов около 1000 °C. То есть энергии там нет. Полезных ископаемых (т.е. землеподобных планет) тоже не обнаружено. Делать там нечего.
  5. WISE 0855-0714? Коричневый карлик с температурой поверхности ниже 0 °C? До свидания, мы очень спешим.
  6. Вольф 359? Снова вспыхивающая звезда…
  7. Лаланд 21185? И вновь вспыхивающая… Наличие раскалённой суперземли радости не добавляет.
  8. Сириус? Двойная система состоящая из голубой звезды и белого карлика. В силу того, что белый карлик ранее прошёл стадию красного гиганта, а затем сбросил свою внешнюю оболочку, если там даже и были пригодные для колонизации планеты, от них ничего не осталось, увы…
  9. Лейтен 726-8? Двойная звезда, два красных карлика, один из которых, UV Кита, дал название классу вспыхивающих звёзд. Ну вы поняли…
  10. Росс 154? Снова вспыхивает. Да ещё как!
  11. Росс 248? И эта звезда «пыхнуть» любит…
  12. WISE 1506+7027? Ещё один коричневый карлик, от которого никакой энергии не дождёшься.
  13. Эпсилон Эридана? Очень-очень молодая звезда, планеты ещё не успели сформироваться… Да и вообще, мы тут уже заметно перевалили за 10 световых лет расстояния.

Итого имеем: в радиусе десяти световых лет от нас нет ни одной звезды, систему которой можно было бы колонизировать…

Разумеется, на больших расстояниях такие звёзды есть. Например, есть надежды на Росс 128: она хоть и вспыхивает, но не настолько сильно, чтобы «похоронить» идею там жить, и имеет планету в зоне обитаемости. Хотя и с нею проблемка: малая металличность, а значит большие шансы, что на планете острая недостача необходимых для жизни элементов

Но можно пойти ещё дальше, и «где-то там» мы точно найдём пригодное для колонизации место. Но совершенно очевидно, что лишь малая доля звёзд пригодна для колонизации, расстояния между подходящими звёздами очень велики, в разы больше расстояний между звёздами вообще. Создать звездолёт для колонизации хоть ещё одной звезды, ближайшей из пригодных, это уже задача на грани, а может и за гранью (кому как повезло с соседями), разрешённого физическими законами.

Наконец, ради чего всё-таки такие усилия? Зачем тысячи лет лететь на безумных субсветовых звездолётах к чужой планете, где тебя никто не ждёт, имея куда больше шансов умереть по дороге, чем долететь? По сути реальная причина только одна: подготовка к гибели родительской звезды. Что, к счастью, происходит весьма редко.

И вот в итоге вместо экспоненциальной экспансии во все стороны, о которой нам говорили сторонники «волны колонизации», мы получаем в лучшем случае линейное продвижение, вполне возможно, что только в одном каком-то направлении (не факт, что в нашем), причём очень-очень медленное.

Теперь уже ситуация, что вокруг нас на расстоянии всего в 5000-6000 световых лет есть несколько техногенных цивилизаций возрастом в сотни миллионов или даже пару миллиардов лет, но ни одна из них до нас так и не добралась, не кажется такой невероятной. При реальной оценке пригодности звёзд для колонизации оказывается, что на колонизацию даже небольшого участка галактики может уйти много миллиардов лет.

Так к чему я это всё? Да к тому, уважаемый читатель, что «братья по разуму» есть! Далеко, шансов установить с ними связь очень мало, но они есть.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

59
Войдите, чтобы видеть ещё 174 комментария, участвовать в обсуждении и не видеть рекламу.
Эллен Рипли
Вечность назад

Игорь, спасибо за такой классный текст. Читал почему-то будто главу из книги. Редко ловлю такое приятное ощущение, буду рад читать вас в будущем!

Алиса Селезнёва
Вечность назад

Благодарю за толковую статью. Еще материал по теме: https://www.youtube.com/watch?v=yHRhX6IKsnI&t=402s

Армстронг Н.
Вечность назад

Доводы, с которыми сложно поспорить

Показать скрытые комментарии

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам:

Отправить Отмена
[X]
Если не получается зайти отсюда, попробуйте по ссылке.