школьная энергетика и окружающая среда

опубликовано 29 августа 2019 года в пространство

Парадокс Ферми

В нашей галактике, Млечном Пути, насчитывается более 100 миллиардов звезд. Вокруг нас мы обнаружили еще 100 миллиардов галактик: мы еще не смогли заглянуть за их пределы. Поэтому, делая простое умножение, сегодня мы знаем, что во Вселенной существует более 10 000 миллиардов звезд. С такими большими числами существует очень высокая вероятность того, что могут быть и другие обитаемые планеты. Существует большая вероятность того, что другие формы жизни могут существовать где-то во Вселенной, и мы можем разумно предположить, что также может быть много разумных форм жизни. Однако если во Вселенной существуют разумные цивилизации, почему мы до сих пор с ними не сталкивались? Почему они никогда не посылали нам сигнал? Это вопрос, который нобелевский лауреат по физике Энрико Ферми задал в 1950 году, вопрос, известный как Парадокс Ферми.

В 1961 году, отвечая Ферми, американский астрофизик Фрэнк Дрейк разработал формулу для оценки того, сколько внеземных цивилизаций с технологией, пригодной для общения с нами, может существовать только в нашей галактике. Уравнение учитывает семь параметров. Оценивая их по наиболее достоверному значению и умножая их друг на друга, получается, что мы вряд ли останемся одни в галактике. Действительно, вокруг нас могут быть десятки, если не сотни цивилизаций, способных послать нам сообщение, даже просто призыв услышать, существуем ли мы и здоровы ли мы.

В любом случае, где они? Проблема не в том, где, а в том, когда они находятся. Наша галактика невероятно обширна. Он имеет форму диска диаметром 100 000 световых лет. Это означает, что лучу света требуется 100 000 лет, чтобы переместиться из одной стороны в другую со скоростью 300 000 км в секунду. Наша Солнечная система расположена на расстоянии 28 000 световых лет от центра галактики: таким образом, мы находимся более или менее на полпути между краем и центром. В такой гигантской системе, если планеты с разумными пришельцами распределить как семена в поле, расстояние между нами будет огромным. Следовательно, послание, запущенное сегодня с Земли со скоростью света, достигнет наших соседей через тысячи или миллионы лет. И наоборот, сегодня мы получили бы инопланетный зов, сделанный, когда динозавры паслись на НАШЕЙ ПЛАНЕТЕ или, если нам повезет, когда Галилей изучал небо с помощью своего телескопа: это сообщение было бы голосом цивилизации, которая, возможно, больше не существует. Мы никогда этого не узнаем.

Несмотря на эти многочисленные трудности, мы продолжаем слушать. Антенны проекта SETI (поиск внеземного разума) зондируют небо с 1979 года в поисках аномального сигнала, который может быть инопланетным сообщением. SETI был создан по желанию Фрэнка Дрейка и Карла Сагана, который был очень известен как астрофизик и тем более как научный коммуникатор и писатель. Сеть слушает небо уже более сорока лет. Однако на сегодняшний день все спокойно.

Графическое изображение первой попытки человечества использовать радиоволны для активного сообщения о нашем существовании инопланетным цивилизациям.

Но что, если кто-то просто решит заглянуть сюда, на Землю? Научная фантастика полна межзвездных путешествий, но если отправка сообщения сложна, разработка технологии, необходимой для путешествия через космос, еще более маловероятна. Даже если бы он летел со скоростью света, космическому кораблю потребовалось бы очень много времени, чтобы добраться до нас: сумеет ли экипаж выжить? Возможно, инопланетяне путешествуют быстрее света. И все же, согласно теории относительности, скорость света-непреодолимый предел: как они могли преуспеть? Например, пересекая пространственно-временной промежуток.

Черные дыры-это места в космосе с чрезвычайно сильным гравитационным полем, которое препятствует тому, чтобы все, что они содержат, включая свет, возвращалось обратно. Эти плотные и компактные небесные тела полны массы, но настолько малы, что искажают пространство и время, пока не превращаются в ловушку для материи и энергии. В центре Млечного Пути находится черная дыра, размером с Солнечную систему, но весом более чем в миллиард раз больше нашего Солнца. Чайная ложка черной дыры весила бы столько же, сколько Земля. Все, что попадает в черную дыру, включая свет, уже не может выбраться наружу. Однако в 17 веке великий французский химик Антуан-Лоран де Лавуазье утверждал, что во Вселенной ничего не создается и не разрушается. Следовательно, все, что попадает в черную дыру, должно где-то оказаться. Действительно, теория относительности не исключает, что внутри черной дыры могут быть специальные проходы между различными областями пространства и времени, даже очень далекими друг от друга. Они известны как червоточины, как дырки, которые черви делают во фруктах. Точно так же, как отверстие, которое позволяет червю идти от одной стороны Яблока к другой, a червоточина это позволит покрыть световые годы за очень короткое время. Такой отрывок широко используется в научно-фантастических фильмах, но на самом деле гравитационная сила черной дыры раздавила бы космический корабль, и все, что осталось бы от экипажа, было бы ужасной субатомной слизью.

Земли и Проксимы б сравнил (на изображении справа). Кредиты: scienzenotizie.it

Давайте вернемся к реальности. Космический зонд Новые Горизонты это самый быстрый искусственный объект, когда-либо построенный. Он покинул Землю 19 января 2006 года, сфотографировал спутники Юпитера и Нептуна и 14 июля 2015 года сделал несколько впечатляющих снимков Плутона. Сейчас он движется к краю Солнечной системы, где есть только астероиды. Зонду потребовалось девять лет, чтобы преодолеть расстояние в 5 миллиардов километров между нами и Плутоном, двигаясь с удивительной скоростью 58 536 км в час (16,26 км в секунду). Звезда Проксима Центавра это самое близкое к нам. Он находится на расстоянии более 4 световых лет и маленький и красный. Вокруг этой звезды вращается Проксима b, планета, которая, вероятно, скалистая, с размерами, подобными размерам нашей планеты. Возможность того, что Проксима b может быть пригоден для поддержания какой-то формы жизни, учитывая, что на его поверхности может быть жидкая вода, уже давно обсуждается. Во всяком случае, возможно, мы никогда не узнаем: даже очень быстрый Новые Горизонты зонду потребуется 75 тысяч лет, чтобы достичь планеты. Чтобы быть уверенными, что мы не одиноки во Вселенной, мы можем только надеяться, что там есть кто-то умнее нас, кто хочет дать нам знать, что они существуют.

http://www.eniscuola.net/en/2019/08/29/the-fermi-paradox/

Ссылка на основную публикацию