Люди это цветы жизни. Кто полетит к звёздам или решение парадокса Ферми

Вопрос

Ферми спросил: “Где все?”

Почему мы не видим признаков инопланетной жизни и разума? Судя по темпам нашего технологического развития, даже одна цивилизация, возникнув в Галактике, должна давно распространиться по ней и оставить видимые следы, причём как в космосе, так и у нас здесь, на Земле. Это противоречие между ожидаемым и наблюдаемым названо “парадоксом Ферми”. Попробуем его решить.

“Вот цивилизация, она построила корабль и полетела к звёздам. Вблизи них построила новые корабли и отправила их к ещё более далёким звёздам. Пройдёт 10 миллионов лет и на каждой планете каждой звезды Галактики будут копошиться роботы. Они будут строить всё новых роботов и всё новые корабли.” [1]

Время заселения Галактики при скорости кораблей:
10 миллионов лет при скорости 10% от световой.
100 миллионов лет при скорости 1% от световой.
1 миллиард лет при скорости 0,1% световой.
10 миллиардов лет при скорости 30 км/с, уже доступной нам.

“Где же эти корабли? Почему у нас на улице не стоит завод, где с конвейера сходят космолёты, готовые покорять новые системы? Почему ни одна из миллиардов планет не приютила цивилизацию, которая за 13 миллиардов лет истории Млечного Пути не построила самовоспроизводящиеся станции, которые могли бы распространяться по всей Галактике? Где же все эти инопланетные роботы?” [1]

“Мы должны бы были бегать, уворачиваясь от колёс инопланетных грузовиков, разрабатывающих нашу планету!” [ещё чья-то цитата]

Ответ

Микроорганизмы и молекулы ДНК это и есть те самые “роботы”, среди которых мы бегаем и уворачиваемся.

Обсуждение

Почему мы считаем, что именно крупногабаритные железные роботы должны заселять Галактику или готовить колонизацию? А тем более слабые и хрупкие водянистые существа как мы? Есть и другие существа, подходящие под определение “живые”, то есть способные двигаться, расти, размножаться, меняться. Мы знаем множество микроскопических форм жизни, которые осваивают и разрабатывают наши геосферы. Доказано, что они могут выживать и в условиях космоса. Показано, что микробы могут путешествовать как внутри космических кораблей, даже на их поверхности, так и внутри естественных метеоритов. Известны межзвёздные кометы и астероиды.

ДНК или железо

Микробы и ДНК это чрезвычайно сложно и красиво устроенные вещи. Так и хочется сказать, что некий высокий разум сконструировал их. Подобрал цепочки атомов в молекулах, способных последовательно связываться друг с другом, затем свёртываться в двойную спираль. При этом в ДНК закодирована информация о живом организме, который она представляет. А ещё в ДНК зашита способность самокопироваться и саморазмножаться. При этом информация в ДНК довольно хорошо защищена от ошибок копирования. А ещё такие микроструктуры требуют мало энергии. И что совсем невероятно, в них заложена возможность изменяться, эволюционировать! Скажите, какой железно-механический макроаппарат может нести такой набор воистину космических функций?

Перелёт

Крупногабаритная жизнь, очевидно, не способна перенести полёт между звёздами, но семена, бактерии, вирусы, споры, ДНК – возможно да. Многоклеточная жизнь очень хрупкая и буквально “привязана” к планете. Радиация. Деградация костей, мышц, потеря навыков, наследственности, и тоска, если рассматриваем человека и животных. Требуется огромная энергия и гигантская масса корабля. И невероятное время, неприемлемое для макроорганизмов и череды их потомков. “Корабль поколений” уязвим. (Добавлю, одна проблема разгерметизации чего стоит.) Железно-электронные аппараты тоже оказываются недолгоживущими. А для распространения микробов по Галактике даже не надо строить межзвёздные корабли – можно использовать естественные кометы, метеориты. Пусть их скорость не 10%, а 0,01% световой (30 км/с), тогда время заселения будет не 10 миллионов лет а 10 миллиардов, но это возможное время! А если колонии микробов, высадившихся на планеты, будут иногда эволюционировать в разумную жизнь, которая строит ракеты, то скорость распространения снова может вырасти. Такие идеи высказывались и ранее, например в комментариях к [2]: “Инопланетяне летели, да умерли, а долетели только их попутчики микробы…”

Экономика

Воистину, мы смотрим и не видим, что у нас под носом (да и внутри нас самих) творится. Знаем многое, но не придаём значения. Ведь насколько экономически дешевле отправить в космос аппарат с электроникой, чем человека со средой обитания? Насколько легче послать к звёздам умершие уже через 20-30 лет зонды “Пионеры”, чем корабль с живыми людьми? Второе запредельно, но отправлять железяки к звёздам доступно нам уже давно. Как вы думаете, что случится раньше: “корабль поколений” или капсула с микроорганизмами?

Эгоизм

Почему мы думаем слишком антропоцентрично и слишком эгоистично [3]? Не мы первыми отправимся к звёздам, а они, микробы и гены. Там, куда они долетят, и возникнет новый очаг жизни. Они будут развиваться там, при чужих условиях, и когда-нибудь разовьются до новой разумной жизни. Которая тоже не сможет преодолеть межзвёздный простор, но отправит свои ракеты с микробами и спорами. Если разумная жизнь не возникнет, то распространение жизни может происходить естественным путём.

Метеорит или ракета

Как жизнь или хотя бы клетки или вирусы, могут подняться в космос с Земли? Два пути. Естественный – удар мощного метеорита со скоростью, превышающей вторую космическую. Осколки его вместе с осколками земной породы, с брызгами океана, заселёнными микробами, могут вылететь в космос. Микробы и ДНК могут выдержать возникающие при ударе ускорения. Многоклеточные – нет. Только их фрагменты. Второй – искусственный. Ракеты, развивающие ту же космическую скорость. Ракета может нести микробы и другие формы жизни. Она, конечно, эффективнее, чем метеорит.

Космос

В межзвёздных облаках давно найдены аминокислоты и другие сложные соединения. В космосе могут быть и другие “семена” жизни, даже ДНК. Думаю, знакомые нам фрагменты ДНК найдут и на Марсе, и на астероидах, и в метеоритах, и в кометах. Там, где есть малейшие условия для прорастания этих “семян”, жизнь будет пробуждаться. А там, где условия мягче, жизнь будет развиваться. Думаю, например, что подлёдные океаны водяных небесных тел почти наверняка заселены более высокими формами жизни, чем микробные.

Земля

Земля это “мягкое” и “тёплое” место (но возможны и более пригодные). Наверняка на Земле было несколько типов своей и занесённой жизни. Может быть, их наследники и есть те самые таксономические “царства” растений, грибов, бактерий, вирусов. На Земле разные формы жизни научились сосуществовать и даже передавать гены друг другу [4]. Микроскопическая бесклеточная или одноклеточная жизнь – основа. А дальше дело эволюции: многоклеточные и их многообразие.

Цветы

Разумная форма жизни может выступать, таким образом, как яркий “цветок” на фундаменте многоклеточной жизни, цветущий в течение смехотворно малого времени (с точки зрения Вселенной) – нескольких тысяч лет. “Цветы” тянутся вверх, их роль состоит в том, чтобы построить ракеты и разнести новые семена жизни (ДНК и микробов) по космосу. Мы уже это делаем [2]. Разумная фаза может быть кратковременна, и “нужна” Вселенной только для того, чтобы помочь распространению остальной жизни…

Семена

В этом смысле природная цель человечества – строить ракеты, начинять их микробами и запускать в разные стороны. Для этого могут быть пригодны зонды разгоняемые лазерами, “микро-парусники” которые хочет послать к звёздам миллиардер Юрий Мильнер. Но надо отправить в них не только передатчик, который уведомит Землю об успешном прибытии, а десант: микробов и ДНК. Думаю, нам следует пересмотреть практику стерилизации аппаратов, отправляющихся за пределы Солнечной системы (да и внутри неё).

Краткость

Цветы красивы, но это кратковременная фаза жизни растений. Многое, что связано с размножением и распространением жизни, красиво. Но бóльшая часть жизни любого существа не связана с размножением. Растения пребывают в форме семян, насекомые в виде куколок, да и мы работаем, спим, и уделяем размножению довольно мало времени. Почему бы не считать, что и жизнь в Галактике ведёт себя так же? Репродукция на Земле завязана на суточные, месячные, годовые циклы. В космосе таких циклов не будет, возможно там будет что-то иное, нерегулярное, наподобие дождей в пустыне, которые выпадают раз в несколько лет. Но цветы бывают и в пустыне! Как и мы в космосе.

Увядание

По аналогии с цветами, после отправки энного количества зондов с микробами к соседним звёздам, наша природная цель может быть исчерпана. Цветы всегда увядают… Это не обязательно аргумент неизбежной гибели цивилизации. Может, мы сможем задержаться в процветающем состоянии на Земле, или в ближайших окрестностях. Во всяком случае технически и биологически кажется возможным заселить людьми все подходящие места в Солнечной системе. Это не требует тысяч и миллионов лет утомительных полётов. Будем продолжать сеять наши формы жизни долго и долго…

Панспермия

Вопрос биологам и генетикам: есть ли свидетельства долгого путешествия, покоя, консервации, облучения в структурах ДНК? Чем эти следы отличались бы от следов эволюции ДНК на Земле? Можно ли генетически доказать долгое путешествие по космосу к нам некоторых образцов ДНК из существующих организмов? Это был бы вклад в гипотезу панспермии. А где изначально возникла жизнь? Возможно, там, где есть более “тёплые” условия, чем на Земле. А если какая-то форма жизни возникла на Земле, то мы будем гордиться за свою планету.

Ответ Ферми

Оставляет ли жизнь видимые следы на планетах, звёздах, галактиках? Ждём запуска телескопа имени Джеймса Уэбба, который сможет увидеть маркеры жизни. Тогда и ответим итальянцу Энрико: а вон где все. Их мало, но вон они! Но вопрос его был про разумную жизнь. Фрэнк Дональд Дрейк написал уравнение, описывающее вероятность Р встречи с иноземным разумом (лучше говорить – число миров, которое может быть нами обнаружено). По оценкам, Р~0,01, т.е. мы одиноки. Но в уравнении много неизвестных, например оценочное время жизни цивилизации, принятое за Т=10000 лет.

Число видимых миров в Галактике от времени их жизни:
0,01 при времени жизни 10 тысяч лет
0,1 при времени жизни 100 тысяч лет
1 при времени жизни 1 миллион лет
10 при времени жизни 10 миллионов лет
100 при времени жизни 100 миллионов лет
1000 при времени жизни 1 миллиард лет

Ответ Дрейку

Уравнение Дрейка верно, и физический смысл времени в нём – время “цветения”. И надо подставлять своё время для каждой формы жизни, в том числе “неразумной”. Очевидно, что микробная фаза длительна (миллиарды лет на Земле), и такие могут и должны сосуществовать в Галактике. Для Т=1 млрд лет будет Р~1000. То есть мы должны найти тысячу микробных миров! (Добавлю, для Т=10 млрд лет, Р~10000.) Даже фаза приматов достаточно длительна (100 миллионов лет на Земле) и может пересекаться с другими в одном времени. Другое дело, что они не могут, не хотят и не понимают, что где-то существуют такие же как они, и что с ними можно и нужно наладить контакт. Их проблемы! А мы должны, исходя из уравнения Дрейка, найти 100 миров с приматами!

Заключение

В уравнении Дрейка вообще-то должно быть два времени, равнозначных математически. Время существования разумной, ищущей жизни, и время существования второй, искомой. Или некоторая их комбинация, например сумма. Думаю что мы, если продолжим искать, обязательно найдём жизнь во множестве. А вот шанс пересечься двум разумным, техногенным и космическим цивилизациям, видимо, очень мал. Время их существования неизвестно. Скорее всего, мы найдём только более “ранние”, чем наша, формы жизни. Встреча равных или почти равных – удел космической фантастики, наследующей истории мореплаваний по Земле, вполне доступных для человека. Но звёздоплавание нам недоступно. К звёздам полетим не мы, а только наши “семена”. И сфер Дайсона, радиосигналов, чужих космических кораблей мы не видим. Мы такие сейчас одни… цветём…

P.S. Добавил ссылку [5], там очень хорошо раскрывают проблему парадокса Ферми.