Теория игр и поиск внеземных цивилизаций

3В закладки

Буквально 40 лет назад ученые могли только предполагать, что за пределами Солнечной системы существуют планеты, однако на сегодняшний день известно о более чем 4000 подтверждённых экзопланет!

Всего в нашей галактике находится более 100 миллиардов экзопланет. Из них, по предварительным расчетам, от 5 до 20 миллиардов небесных тел потенциально пригодных для жизни. Так, практически с полной уверенностью можно заявить, что мы не единственные живые существа в галактике Млечный путь. Однако существование такой теории как «Парадокс Ферми» вполне может исключить уверенность в существовании других форм жизни.

Некоторые ученые считают, что мы не видим инопланетные цивилизации, потому что «…они боятся привлекать цивилизации с других планет…». Этот страх действительно может объяснить знаменитый парадокс Ферми. Таким образом получаются два обозримых и логичных предположения: инопланетян нет и не существует, или же они выбирают лучшую стратегию выживания: молчание, то есть в целях безопасности, цивилизация не распространяет информацию о себе. 

Возникает вопрос: а можно ли разрешить парадокс по-другому? Имонн Керинс — ученый из Манчестерского университета в Великобритании считает, что парадокса можно избежать, используя теорию игр. Если воспользоваться этой теорией, то круг потенциальных кандидатов на статус обитаемой экзопланеты значительно сужается.

Теория игр

Основная идея подхода Керинса — это взаимное обнаружение иноземных цивилизаций, предполагающее наиболее плодотворный способ поиска инопланетной жизни. «Взаимное обнаружение» – теоретико-игровой подход, направленный на повышение шанса связи между двумя цивилизациями, используемый в проектах SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence)» — сообщает Имонн Керинс. Обе цивилизации, находящиеся в поисках друг друга, имеют доступ к разной информации. Это определяется двумя факторами: яркостью родительской звезды и орбитой экзопланеты.

Таким образом, в условиях взаимной «обнаруживаемости» полученная информация друг о друге не всегда будет симметрична. Например, если другая цивилизация начнет искать Землю, то с большой вероятностью они получают неверную информацию, а это приводит нас к выводу, что Землю они примут за безжизненный шар в космосе. При таком развитии событий, мы вряд ли вступим с ними в контакт. 

Лучшая стратегия: ограничиться поисками тех экзопланет, которые стали бы искать нашу планету аналогичным методом. В этом случае информация будет под «общим знаменателем».

Но когда экзопланета обнаружена, кто с кем должен связаться? Обе стороны могут решить, что лучшая политика – это молчание и ожидание. В противном случае теория игр предполагает, что «первый шаг» будет на той стороне, которая обладает большим набором информации («информационным общим знаменателем»). Прямая речь Керинса: «…Бремя передачи ложится на сторону, обладающую более точной [информацией «общего знаменателя»] о другой стороне…»

Увы, но это лишь теория. Керинс применяет её к архиву экзопланет NASA, который в настоящее время содержит 74 экзопланеты в обитаемых зонах их родительских звезд. Согласно закону «взаимной обнаруживаемости», лучшее место для поиска внеземных цивилизаций – экзопланеты, которые могут наблюдать за Землей тем же способом, что и мы за ними. 

Что такое Земная транзитная зона и для чего она нужна?

Солнечная система должна находиться в одной плоскости с экзопланетой для поиска небольшого затмения родительской звезды. Это даёт возможность цивилизации на другой планете обнаружить Землю и увидеть как она проходит перед Солнцем. На данный момент нам известна только одна потенциально обитаемая экзопланета в «транзитной зоне». 

Найденная планета носит название «суперземля» K2-155d. Она вращается в зоне обитания звезды под названием K2-155 в созвездии Тельца. Планета обнаружена с помощью космического телескопа Кеплер в 2018-м году вместе с двумя планетами-сёстрами.

Первый контакт

Остается вопрос: стоит ли нам связываться с ними или нет?

В связи с тем, что K2-155d более заметна для нас, чем Земля для них, то, как сообщает Керинс: «…согласно обозначенному принципу, ответственность за передачу информации о себе ложится на нас».

В случае, если цивилизация на K2-155d использует подобные расчеты и вычисления, ей нужно будет дождаться нашего сигнала, «звонка». Подадим ли мы его или нет — пока неясно. Такой теоретико-игровой подход еще не позволяет выявить экзопланету, цивилизация которой обязана первой связаться с нами. 

Со временем ситуация изменится и в нашей галактике, скорее всего, будут обнаружены тысячи экзопланет как в обитаемой зоне, так и в транзитной зоне Земли. 

Остается лишь ждать, исследовать и получать новые знания. И все же, когда будет найдена экзопланета, на которой инопланетная цивилизация сможет связаться с нами, как мы будем поступать? Вопрос времени и технологий. Все, что нам нужно сделать сейчас — это изучать и ждать. Если, конечно, они точно так же не выжидают.

Источник

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

22
Войдите, чтобы видеть ещё 76 комментариев, участвовать в обсуждении и не видеть рекламу.
Эллен Рипли
Вечность назад

А может и нет никакого парадокса...

У меня за время которое я интересуюсь этой проблемой на основе полученных из разных источников и собственных знаний, сложилась на настоящий момент другая позиция. Порассуждаем о разумной жизни, похожей по химизму на нашу: Для появления человека разумного системе Солнце-Земля понадобилось, как минимум 4 млрд.лет. Следует, также, учесть, что эти 4 млрд. лет прошли возле звезды 3-го поколения, то есть в условиях с достаточно высокой металличностью нашего Солнца (для справки: астрономы называют металлами все, что тяжелее гелия), то есть наличия основополагающих кирпичиков жизни: C, O, N, P, Fe и т.д. Эти "кирпичики" нарабатывались в термоядерных реакторах звезд 1 и 2 поколения из первоначальных 72% H и 25% He, которые были единственными (ну, еще немного Li) элементами 13 млрд. лет назад. Таким образом, 4 млрд.лет и 13 с хвостиком млрд (принятый возраст Вселенной, а возраст нашей Галактики оценивается в 12 млрд.лет) - это сопоставимые по продолжительности периоды. Итак, на протяжении долгого времени в Галактике шел процесс звездообразования 1 и 2 поколения, которые нарабатывали химическую основу - фундамент для возникновения жизни, подобной нашей. Допустим, это заняло половину сегодняшнего возраста Галактики, а то и чуть больше. Еще известно, что звезды образуются из коллапсирующих газо-пылевых молекулярных облаков не по одиночке, а значительными группами, сходными в некотором роде по составу (например, Альфа и Бета Центавра - самые близкие по расстоянию сестры Солнца), которые после рождения имеют тенденцию отдаляться друг от друга и занимать какие-то наблюдаемые нами положения. Да, звезды-сестры расположены сравнительно близко друг от друга (до Альфы-Беты Центавра приблизительно 4 св.года), но до других подобных звезд, образовавшихся из других облаков газа и пыли (соответствующих 3-й генерации с нужным химсоставом), в разных уголках Галактики, расстояние может исчисляться тысячами и десятками тысяч световых лет. Я считаю, что стартовые условия для зарождение жизни на химсоставе, подобном нашему, в Галактике сложились, вероятно, в близком промежутке времени, допустим: +- сотни млн.лет после продолжительной по времени эволюции (1,2 поколение звезд и до 3-го). Разумной жизни до этого взяться было не из чего. Далее, проходит 4 млрд. лет для формирования разумной жизни (от архей до человека) и вступления Человека разумного в стадию электрорадио активности, которой на Земле, всего-то 100 лет, а если принять во внимание активную "прослушку" Вселенной в радиодиапазоне, то можно сказать, что нашей внепланетной активности лет 50, всего-то. Что мы можем знать о цивилизациях, которым мы гипотетически могли отправить телеграммку в радиусе 100 св.лет? Да, ничего. Мало времени! Да еще учитывая, что нужно знать куда посылать! Не будешь, ведь, просто барабанить по всему периметру (это и затратно энергетически, да еще знать в каком диапазоне, ведь пылевые облака в космосе имеют свойство поглощать определенные длины волн). И еще один "гвоздь в крышку гроба" надежд на "быстрый" поиск сигналов от братьев по разуму: мы не знаем средний период жизни разумных цивилизаций, а они (как все живые существа и виды) склонны переживать вымирания! Кто сказал, что нашей разумной цивилизации отведена долгая жизнь с поступательным развитием? Примеров-то у нас нет! Только умозаключения и оптимизм. Мы знаем, что не все дети доживают до взрослого, а тем более до возраста солидного (например, до 40-50 лет). Точно также, вероятно, и разумная (или вообще) жизнь, однажды возникнув на каком-то проценте планет, обращающихся вокруг каких-нибудь солнцеподобных звезд в Галактике, могла просто не достигнуть требуемого уровня, а завершить свое существование вследствие внешнего катаклизма или внутреннего (что не исключено). Это тоже понижает вероятность коммуникаций. А вдруг, средняя продолжительность жизни разумных цивилизаций исчисляется, скажем продолжительностью в 500 лет? Тогда, в нашем случае, нам осталось в среднем около 400 лет для проведения активных поисков... Да 400 лет при поступательном развитии техники - это много. Но, в радиусе 400 световых лет от нас существует не так уж много звезд в "зоне жизни" (где может присутствовать вода в жидком виде) которых есть подходящие каменистые планеты с требуемыми условиями. И даже в этом случае, сигнал может быть зафиксирован в среднем в один конец (ну максимум в два конца без подтверждения получения). Это все в идеале, который в действительности бывает исключительно редко. Вот и мой ответ на парадокс Ферми (Где все?): мы еще слишком молоды, чтобы получить на него более-менее непротиворечивый ответ. Цивилизации нужно значительно больше времени для получения ответа на заданный Ферми вопрос... PS Однако, вопрос поиска внеземной жизни вообще, а разумной в частности, я считаю очень важным, прежде всего, с философской точки зрения. Ведь если мы сможем обменяться сигналами (то есть послать им и получить назад подтверждение о получении) с каким-нибудь разумом у звезд удаленных от нас в том же диапазоне 300-400 св. лет (да, хотя бы 100!), то это будет означать, что по крайней мере, разумная жизнь имеет надежду на существование в сотни лет, а может и тысячи. А за тысячу лет разум может свершить невообразимые чудеса!

Марк Уотни
Вечность назад

— Вселенная и в самом деле мрачное место. — Ло Цзи повел рукой, осязая темноту словно бархат. — Вселенная — это темный лес. Каждая цивилизация — вооруженный до зубов охотник, призраком скользящий между деревьев, незаметно отводящий в сторону ветви и старающийся ступать бесшумно. Он даже дышит через раз. Охотнику есть чего опасаться: лес полон других невидимых охотников, таких же, как он сам. Если он встретит жизнь — другого охотника, ангела или черта, новорожденного младенца или старую развалину, фею или полубога — у него лишь один выход: открыть огонь и уничтожить. В этом лесу другие люди — ад. Любая жизнь представляет собой смертельную угрозу для всех остальных и будет уничтожена при первой возможности. Вот так выглядит космическая цивилизация. И этим объясняется парадокс Ферми.

Сергей Королёв
Вечность назад

Согласно концепции "темного леса" - "лучше заткнуться и помалкивать." )

Показать скрытые комментарии

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам:

Отправить Отмена
[X]
If you were unable to log in, try this link.