"Heidän olisi pitänyt ainakin" kutsua ": miksi emme ole vielä tavanneet ulkomaalaisia

Missä he ovat?

Tämän lyhyen kysymyksen esitti fyysikko Enrico Fermi 1950-luvun alussa illallisella useiden tutkijoiden kanssa. He keskustelivat lentävien lautasien viimeaikaisesta huipusta ja mahdollisuudesta ihmiskunnan tai muiden olentojen tähtienväliseen matkustamiseen. Kun keskustelu kääntyi ulkomaalaisten puoleen, Fermi kysyi: "Missä he ovat?" Tarkat sanat menetetään vuosisatojen ajan; ehkä hän kysyi, "missä kaikki ovat?", joka on yhtä lyhyt.

Yksinkertaisuudesta huolimatta tällä kysymyksellä on rikas tausta.

Perusajatus on, että jo nyt meidän olisi joko pitänyt jo löytää älykäs elämä Galaksasta, tai sen olisi pitänyt tulla käymään luonamme.

Koska kumpikaan eikä toinen ei tapahtunut En laske UFO-havaintoja. Huolimatta suuresta määrästä epätarkkoja valokuvia, ilmeisiä väärennöksiä ja ravistelevia videoita, ei ole koskaan ollut yhtään lopullista todistetta siitä, että ulkomaalaiset ovat koskaan käyneet luonamme. Tule toimeen sen kanssa. , kysyä ulkomaalaisten sijainnista on järkevää.

Oletetaan, että niin

ulkomaalaisia koputettu ovellemme, heidän olosuhteidensa tulisi olla samanlaiset kuin meidän: tähti kuten aurinko, planeetta kuten Maa, miljardien vuosien kehitys ja elämän kehitys, tekniikan kehitys, sitten kyky matkustaa tähdestä tähtiä. Kuinka todennäköistä tämä kaikki on?

Voit tehdä tämän siirtymällä Drake-yhtälöön, joka on nimetty tähtitieteilijä Frank Drakelle. Se sisältää kaikki tarvittavat olosuhteet kehittyneelle elämälle ja määrittää niiden todennäköisyyden asteen. Jos kaikki ehdot syötetään oikein, tulos on edistyneiden sivilisaatioiden määrä galaksissa (missä "Kehitetty" tarkoittaa "kykyä lähettää signaaleja avaruuteen", niin me tiedämme niistä olemassaolo).

Esimerkiksi Linnunradalla on noin 200 miljardia tähteä. Noin 10% niistä on samanlaisia ​​kuin Aurinko: samanlainen massa, koko ja niin edelleen. Tämä antaa meille 20 miljardia tähteä laskea. Opimme vasta nyt, kuinka planeetat muodostuvat muiden tähtien ympärille - ensimmäinen tähtiä kiertävä planeetta, Auringon kaltainen löydettiin vuonna 1995 - mutta pidämme erittäin todennäköisenä, että Auringon kaltaisilla tähdillä on planeettoja.

Vaikka hyväksymme sen mielettömän pienen todennäköisyyden, että muiden tähtien ympärillä on planeettoja (sanotaan, 1%), on silti satoja miljoonia tähtiä planeetoilla.

Jos hyväksymme sen mielettömän vähäisen todennäköisyyden, että nämä planeetat ovat maapallon kaltaisia ​​(taas sanotaan 1%), on edelleen miljoonia maapallon kaltaisia ​​planeettoja. Voit jatkaa tätä peliä arvioimalla, kuinka monella planeetalla voi olla elinoloja, kuinka monta on elämää, kuinka monta on eläviä olentoja, jotka pystyvät kehittämään tekniikkaa ...

Tämän ketjun jokainen seuraava askel on hieman epätodennäköisempi kuin edellinen, mutta tämän sarjan pessimistisimmäkin näkymä viittaa siihen, että meidän ei pitäisi olla yksin Galaksi. Arviot ulkomaalaisten sivilisaatioiden määrästä vaihtelevat suuresti, kirjaimellisesti nollasta miljoonaan.

Me olemme yksin?

Tietenkään tämä ei ole kovin onnellinen. Alempi arvio on raittiina. Ehkä, vain ehkä, olemme todella yksin. Koko galaksissamme, kaikissa valtavissa biljoonissa kuutiomaisissa valovuosien tyhjyydessä, planeettamme oli ensimmäinen, josta tuli paratiisi olennoille, jotka kykenivät ajattelemaan omaa olemassaoloaan. Voit olla yksinäinen toisella tavalla, ja hetkessä olemme vakuuttuneita siitä. . Se on hämmentävä ja tietyllä tavalla pelottava tilaisuus. Ja se on todennäköisesti totta.

Toinen mahdollisuus on, että elämä ei välttämättä ole ainutlaatuinen, mutta "edistyneet" elämänmuodot ovat harvinaisia.

Aiheesta on kirjoitettu monia kirjoja, ja tämä on mielenkiintoinen keskustelunaihe. Luultavasti tietyssä vaiheessa elämä on taipuvainen itsetutkiskeluun, eikä se kehitä tekniikkaa lainkaan tai ei edes välitä niistä (on erittäin vaikea päästä muukalaisten olentojen psykologiaan). Ja toivon, että ennen kuin pääset kirjan tähän kohtaan, olen jo tehnyt selväksi, että sivilisaatioita tuhoavat tapahtumat tapahtuvat epämiellyttävän usein geologisissa aikakehyksissä. Ehkä ennemmin tai myöhemmin jokin sivilisaatio tuhoaa jokin luonnollinen tapahtuma jo ennen kuin se voisi kehittyä riittävän täydelliseksi avaruusmatkailuestää tätä tapahtumasta.

Itse en pidä tästä vastauksesta. Muutaman vuoden kuluttua pystymme estämään maan ja asteroidien törmäykset, mikä johtaa tuhoisiin seurauksiin. Olemme varmoja, että voimme luotettavasti suojata itsemme auringon tapahtumista. Tähtitieteellisen tietomme avulla voimme määrittää, mitkä lähellä olevat tähdet voivat räjähtää, jos me näemme, että jotkut heistä ovat lähellä tätä, voimme ohjata kaikki ponnistelut päästäksemme pois siitä pois. Kaikki nämä ovat melko viimeaikaisia ​​saavutuksia, jotka tapahtuivat hetkessä verrattuna siihen, kuinka kauan elämää on ollut maan päällä.

En voi kuvitella sivilisaatiota, joka on tarpeeksi älykäs tutkimaan taivasta, mutta ei tarpeeksi edistyksellinen varmistamaan oman selviytymisen.

He eivät ota rahaa kysyntään

Olen myös epäilevä Drake-yhtälön ylärajasta, ikään kuin galaksissa olisi miljoonia ulkomaalaisia ​​sivilisaatioita yhtä edistyneinä kuin me tai jopa edistyneemminä. Jos tämä olisi totta, mielestäni meillä olisi jo selviä todisteita niiden olemassaolosta.

Muista, että Galaxy ei ole vain laaja, se on myös monta vuotta vanha. Linnunrata on vähintään 12 miljardia vuotta vanha ja Aurinko on vain 4,6 miljardia vuotta vanha. Jos kuvitella tähtisamanlainen kuin aurinko, joka muodostui vain miljoona vuotta aiemmin - pudotus meressä ikään verrattuna Galaksit - silloin on helppo kuvitella muukalaissivilisaatio, joka ilmestyi monta miljoonaa vuotta aiemmin ihmiskunta.

Tiedämme, että elämä maan päällä tapahtui tarpeeksi helposti; se syntyi heti, kun pommitusjakso päättyi ja maan pinta rauhoittui tarpeeksi elämän kehittymiseen. Joten melkein varmasti elämä juurtuu pienimmässäkin tilaisuudessa, mikä puolestaan ​​tarkoittaa, että galaksissamme pitäisi olla täynnä elämää. Eeppisistä ja tuhoisista katastrofeista huolimatta elämä maapallolla jatkuu edelleen. Olemme älykkäitä, teknisesti edistyneitä olentoja ja menimme avaruuteen. Missä olemme 100 miljoonan vuoden kuluttua?

Ottaen huomioon ajan ja avaruuden ulkomaalaisten lajien pitäisi jo koputtaa oviimme.

Heidän tulisi ainakin "soittaa". Luo viestintä valtavaan tilaan tilaa helpompaa kuin tuleminen. Olemme lähettäneet signaaleja avaruuteen 1930-luvulta lähtien. Ne ovat suhteellisen heikkoja, ja ulkomaalaisen on vaikea kuulla heitä yli muutaman valovuoden etäisyydeltä, mutta ajan myötä signaalimme ovat vahvistuneet. Jos halusimme kohdistaa tiettyyn paikkaan, helposti havaittavan radiosignaalin kohdistaminen galaksin mihin tahansa tähteen ei ole vaikeaa.

Päinvastoin on totta: kaikki ulkomaalaiset rodut, joilla on vahva halu keskustella kanssamme, voivat tehdä sen ilman paljon vaivaa. Tähän vedonlyönti on Search for Extraterrestrial Intelligence (SETI) -projektissa. Tämä insinöörien ja tähtitieteilijöiden ryhmä kampaa taivasta radiotaajuussignaalien saamiseksi. He kirjaimellisesti kuuntelevat, puhuvatko ulkomaalaiset. Teknologia etenee niin hyvin, että tähtitieteilijä Seth Shostak uskoo sen seuraavien kahden tai kolmen aikana vuosikymmenien ajan voimme tutkia yhtä tai kahta mielenkiintoista tähtijärjestelmää valovuosien etäisyydellä maasta. Tämä antaa meille mahdollisuuden päästä lähemmäs päätöstä siitä, olemmeko yksin vai emme.

Ainoa ongelma SETI: ssä on, että keskustelut ovat melko pitkiä. Jos havaitsemme signaalin tähdeltä, joka on galaktisesti hyvin lähellä, esimerkiksi 1000 valovuoden päässä, vuoropuhelu on pohjimmiltaan monologi. Saisimme signaalin, vastauksen ja odottaisimme heidän vastaustaan ​​vuosia (tämä on aika, jonka signaalimme saavuttaa heidät, ja sitten heidän signaalinsa meille). Vaikka SETI on hieno ja kannattava pyrkimys (ja jos he löytävät signaalin, se on yksi tieteen historian tärkeimmistä tapahtumista), olemme edelleen tottuneet ajatukseen, että ulkomaalaiset lentävät meille. Niin sanottu henkilökohtainen tapaaminen olettaen, että heillä on kasvot.

Mutta 1000 valovuotta on hyvin kaukana (9 461 000 000 000 000 km). Melko pitkä matka, ja silti Linnunradan kokoon verrattuna se on käytännöllisesti katsoen nenämme alla.

Ehkä siksi kukaan ei ole vielä tullut luoksemme? Ilmeisesti etäisyydet ovat yksinkertaisesti liian suuria!

Oikeastaan, ei oikeastaan. Menettämättä tähtiä, matka tähtiin ei olisi kestänyt niin kauan.

Mene eteenpäin

Oletetaan, että me ihmiset yhtäkkiä päätämme rahoittaa avaruusohjelman. Ja rahoittamaan sitä laajamittaisesti: haluamme lähettää avaruusaluksia muille tähdille. Tämä ei ole helppo tehtävä! Lähin tähtijärjestelmä, Alpha Centauri (jolla on aurinkoinen tähti, jota kannattaa tarkastella), on 41 biljoonan kilometrin päässä. Nopein koskaan luotu avaruuskoetin olisi matkustanut siellä tuhansia vuosia, joten meidän ei pitäisi odottaa tuloksia muodossa kauniita valokuvia.

Se on kuitenkin tähän mennessä nopein avaruuskoetin. Parhaillaan laaditaan ideoita, jotka tekisivät mahdollisuuden rakentaa paljon nopeammat miehittämättömät avaruuskoettimet, jopa ne, jotka voivat liikkua valoa lähestyvillä nopeuksilla. Jotkut näistä ideoista sisältävät fuusioenergian, ionipotkurit (jotka alkavat hitaasti, mutta kiihtyvät jatkuvasti ja ottavat vuotta kehittää valtavia nopeuksia) ja jopa aluksen, joka räjähtää sen takana olevat ydinpommit ja antaa sille voimakkaan impulssin, joka kasvaa nopeus Kaikki tämä on vakavaa: projektin nimi on Orion, ja kehitys toteutettiin 1960-luvulla. Kiihtyvyys ei ole tasaista - potku pehmeään kohtaan ydinpommista ei yleensä tapahdu - mutta voit kehittää uskomattoman nopeuden. Valitettavasti ydinkoekieltosopimus (luku 4) estää tällaisen avaruusaluksen testaamisen. . Nämä menetelmät voivat lyhentää matka-aikoja vuosituhansista vain vuosikymmeniin.

Tämä saattaa olla syytä tehdä. Se on tietysti kallista. Mutta tällä idealla ei ole teknisiä esteitä, vain sosiaalisia (rahoitus, politiikka jne.). Selkeyden vuoksi: vankalla aikomuksella voimme rakentaa tällaisia ​​avaruusaluksia juuri nyt.

Alle 100 vuodessa voisimme laukaista kymmeniä tähtienvälisiä sanansaattajia muille tähdille tutkimalla omaa naapurustoa Galaksassa.

Tietysti lentojen pituuden ja itse laivaston rakentamisen vuoksi emme voi tarkastaa monia "kiinteistöjä". Galaksassa on miljardeja ja miljardeja tähtiä, ja on mahdotonta rakentaa niin monta avaruusalusta. Yhden koettimen lähettäminen yhdelle tähdelle ei ole taloudellisesti kannattavaa. Vaikka koettimemme yksinkertaisesti kulkisi tähtijärjestelmän läpi kiertäen planeettoja ja matkustaisi seuraavalle tähdelle, galaksin tutkiminen kestää ikuisesti. Tila on iso.

Mutta on olemassa ratkaisu: itse replikoituvat koettimet.

Kuvittele: Maan miehittämätön avaruusalus saapuu Tau Cetin tähtiin vuosien varrella. Hän löytää joukon pieniä planeettoja ja aloittaa tieteelliset havainnot. Tähän sisältyy jonkinlainen laskenta - järjestelmän kaikkien taivaankappaleiden, mukaan lukien planeetat, komeetat, satelliitit ja asteroidit, mittaus. Useiden kuukausien etsinnän jälkeen koetin siirtyy luettelonsa seuraavaan tähteen, mutta ennen lähtöä se lähettää säiliön sopivimmalle rauta-nikkeliasteroidille. Tämä kontti on pohjimmiltaan itsestään käynnistyvä tehdas.

Heti laskeutumisen jälkeen hän alkaa porata asteroidi, sulattaa metallia, uuta tarvittavat materiaalit ja rakenna sitten automaattisesti uudet koettimet. Oletetaan, että hän rakentaa vain yhden koettimen ja useiden vuosien rakentamisen ja testaamisen jälkeen se lähetetään toiseen tähtijärjestelmään. Meillä on nyt kaksi koetinta. Muutaman vuosikymmenen kuluttua he saapuvat kohteisiinsa, löytävät sopivan paikan ja lisääntyvät uudelleen. Meillä on nyt neljä koetinta ja prosessi toistetaan.

Robottiviestien määrä kasvaa nopeasti, kun se kasvaa räjähdysmäisesti. Jos yksi anturi kestää täsmälleen 100 vuotta, niin vuosituhannen loppuun mennessä meillä on 2 kymmenesosaa = 1024 koetinta. Kahden vuosituhannen jälkeen koettimia on jo miljoona. 3000 vuoden kuluttua on yli miljardi. Se ei tietenkään ole niin helppoa.

Jopa pessimistinen lähestymistapa osoittaa, että jokaisen galaksin tähden tutkiminen vie noin 50 miljoonaa vuotta, ehkä hieman vähemmän.

No, se on liian pitkä! Ja olemme vielä hyvin kaukana mahdollisuudesta tehdä tämä. Tämä on monimutkaisin tekniikka.

Mutta odota - muistatko sivilisaation, josta puhuimme ja joka on 100 miljoonaa vuotta edessämme? Niin paljon aikaa, etsiessään elämää, he voisivat helposti tutkia kaikki Linnunradan galaksin tähdet poikkeuksetta. Jos he näkisivät lämpimän, sinisen maailman, oletan, että he olisivat tehneet jäljen itselleen. On mahdollista, että he vierailivat täällä 50 miljoonaa vuotta sitten eivätkä tavanneet meitä, ihmisiä (poraa Kuu vuodelle 2001: Space Odyssey -tyylinen monoliitti, ehkä ei niin typerä kuin miltä se kuulostaa), tai ehkä he eivät ole vielä tulleet tänne.

Mutta ottaen huomioon aikataulu, tämä näyttää epätodennäköiseltä. Koko Galaxy-kartan kartoittaminen ja sopivien planeettojen vierailu ei vie niin kauan. Siksi mielestäni Drake-yhtälön "miljoonien sivilisaatioiden" vastaus on väärä. Olisimme nähneet heidät tai ainakin kuulleet heidät.

Tämän logiikan mukaan "Star Trek" -hengessä oleva galaksi, jossa asuu erilaisia ​​ulkomaalaisia ​​olentoja suunnilleen samalla tieteellisen ja teknisen kehityksen tasolla, on äärimmäisen epätodennäköinen.

Jos Linnunrata on täynnä elämää, on paljon todennäköisempää, että sivilisaatiot erotettaisiin chasmeilla miljoonien vuosien välein. Jotkut ulkomaalaiset olennot näyttävät enemmän kuin kyu ja organan (voimakkaasti kehittyneet olennot maailmankaikkeudessa "Star Trek"), pari on kuin me, ja loput - vain erittäin alkeelliset mikrobit ja sienet. Toinen oletus Star Trekistä tässä olettamuksessa on Direktiivi Yksi: karanteeniin kehittyvät ulkomaalaiset sivilisaatiot, kunnes ne kehittävät tähtienvälistä matkustamista koskevaa tekniikkaa. Tämä on mielenkiintoinen idea, mutta en usko siihen: se tarkoittaa, että kaikki olemassa olevat vieraat lajit poikkeuksetta noudattavat sitä. Yksi toisinajattelija riittää, ja salaisuus katoaa.

Amerikkalainen tähtitieteilijä ja tieteen popularisoija Philip Plate kirjoitti kiehtovan kirjan vaaroista, jotka voivat "pudota" avaruudesta Maan päälle: törmäyksistä komeetat ja asteroidit, mustat aukot, planeettojen väliset virukset ja bakteerit, aggressiiviset ulkomaalaiset sivilisaatiot, Auringon kuolema ja jopa täydellinen tuhoaminen kvantista romahdus. Kirjoittaja kuvaa humoristisesti katastrofaalisia skenaarioita ja tutkii niiden todennäköisyyttä tieteen näkökulmasta. Ja myös arvioi tapoja, joilla ihmiskunta voi välttää äkillisen kuoleman.

Osta kirja