Проблема С Подсчетом Инопланетян

Чтобы пересмотреть эту статью, посетите Мой профиль, а затем просмотрите сохраненные истории.

Чтобы пересмотреть эту статью, посетите Мой профиль, а затем просмотрите сохраненные истории.

В поисках внеземного разума на самом деле есть только один большой вопрос: где все? Этот вопрос преследует охотников за инопланетянами с тех пор, как лауреат Нобелевской премии физик Энрико Ферми задал его своим коллегам за обедом 70 лет назад. В нашей галактике миллиарды солнцеподобных звезд, и теперь мы знаем, что в большинстве из них есть планеты. Но после десятилетий поисков астрономы не нашли ни одного, в котором, по-видимому, была бы жизнь. Это так называемый парадокс Ферми: наша галактика, кажется, должна кишеть инопланетными цивилизациями, но мы не можем найти ни одной.

Исследователи, работающие над поиском внеземного разума, или SETI, на протяжении многих лет предлагали ряд решений парадокса Ферми. Но самый убедительный ответ также является и самым очевидным: возможно, разумная жизнь просто гораздо более редка, чем мы думали.

Насколько редко? Многие ученые пытались ответить на этот заведомо сложный вопрос. Основываясь на их выводах, в Млечном Пути существует от нуля до 100 миллионов внеземных цивилизаций. Это не особенно полезный диапазон оценок, поэтому пара физиков в Великобритании недавно предприняли еще одну попытку и пришли к удивительно конкретному выводу. Как подробно описано в новой статье, опубликованной на этой неделе в астрофизическом журнале, дуэт подсчитал, что в нашей галактике должно быть по меньшей мере 36 общающихся внеземных цивилизаций.

ПРОВОДНОЕ руководство по инопланетянам

Это… не так много, очевидно, и это имеет некоторые удручающие последствия. Согласно статье, это означало бы, что нам, вероятно, придется потратить сотни лет на поиски внеземной цивилизации, прежде чем мы ее найдем, и это также предполагает, что наши ближайшие соседи могут находиться на расстоянии до 17 000 световых лет. «Мы перешли от довольно оптимистичного отношения к существованию жизни во Вселенной к немного более пессимистичному с течением времени», — говорит Кристофер Конселис, астрофизик из Ноттингемского университета и один из авторов статьи. «Я думаю, что это естественно, но теперь у нас есть информация, необходимая для того, чтобы сделать некоторые реальные оценки, основанные на разумных предположениях о том, как могла сформироваться жизнь на других планетах».

Попытки оценить распространенность разумной жизни в галактике восходят к самому началу современного SETI. В 1961 году, всего через несколько месяцев после завершения первого в мире радиопоиска инопланетян, астроном—планетолог Фрэнк Дрейк созвал небольшое совещание ведущих американских ученых, чтобы обсудить будущее SETI — или должно ли у него вообще быть какое-либо будущее. Чтобы организовать встречу, Дрейк составил список вопросов, которые, по его мнению, имели отношение к определению шансов на то, что поиск будет успешным.

На некоторые из этих вопросов — например, выяснить среднюю скорость звездообразования в галактике и сколько звезд содержат планеты — ученые могли ответить до первого контакта. О других — например, какая доля планет производит разумную жизнь и как долго эта жизнь передает сообщения в космос — можно было только догадываться. Но Дрейк понял, что если умножить ответы на эти вопросы вместе, их можно было бы использовать для получения приблизительной оценки количества разумных цивилизаций в галактике. Эта формула известна как уравнение Дрейка.

Сегодня астрономы могут уверенно заполнить некоторые пробелы в уравнении Дрейка, например, сколько звезд имеют планеты (большинство из них) и среднюю скорость звездообразования в галактике (несколько в год). И по мере того, как новое поколение телескопов экзопланет, таких как космический телескоп Джеймса Уэбба, выйдет в сеть, у нас также будет лучшее представление о том, сколько из этих планет расположено в обитаемой зоне их звезды. Это означает, что на этих планетных поверхностях может существовать жидкая вода, что, насколько нам известно, является необходимым условием для жизни — разумной или иной.

Но «насколько нам известно» — это именно та проблема, которая связана с уравнением Дрейка. Число общающихся инопланетных цивилизаций в нашей галактике является статистической оценкой, и, как и все статистические оценки, оно может сильно варьироваться в зависимости от допущений, которые используются для его составления. В уравнении Дрейка около половины неизвестных относятся к внеземным цивилизациям. Поскольку мы ничего не знаем об инопланетянах, астрономам приходится делать некоторые предположения. И в своей новой статье Конселис и его коллега, инженер Ноттингемского университета Том Уэстби, делают два очень больших допущения при переработке уравнения Дрейка.

Во—первых, исследователи посмотрели на единственную планету, которая, как мы знаем, действительно породила разумную жизнь — нашу собственную — и использовали ее в качестве модели для каждой другой планеты, на которой мог бы разместиться внеземной разум. Люди появились и начали излучать радиоволны в космос примерно через 4,5 миллиарда лет после образования Земли, поэтому Конселис и Уэстби предположили, что так же будет и на других планетах, похожих на Землю. Но они пошли еще дальше и предположили, что все похожие на Землю планеты в обитаемой зоне их звезды неизбежно порождают разумную жизнь примерно через 5 миллиардов лет.

«Сказать, что все планеты, подобные Земле, породят разумную жизнь, — это огромное предположение, и у него есть некоторые серьезные проблемы», — говорит Сет Шостак, старший астроном некоммерческого института SETI в Калифорнии. «Обитаемая зона нашей собственной солнечной системы включает Марс и — в зависимости от того, кого вы спросите — Венеру. Но они не населены разумными существами, хотя они сидят здесь так же долго, как и Земля».

Один из способов, которым статистики узнают о большой, неизвестной популяции, — это взять небольшую выборку и экстраполировать ее на большую популяцию. Это, по сути, то, что Конселис и Уэстби сделали в своей статье. Проблема в том, что они экстраполировали данные из одной выборки, что немного похоже на попытку предсказать национальные выборы, опросив только себя. Небольшие размеры выборки приводят к большей дисперсии результатов, вот почему уравнение Дрейка надежно дает такие сильно отличающиеся оценки распространенности внеземного разума. Фактически, это было продемонстрировано Конселисом и Уэстби в их собственной статье.

Исследователи выдвинули две гипотезы — одну сильную, другую слабую. В сильной гипотезе исследователи предполагают, что планета, похожая на Землю, должна породить разумный вид, когда ей от 4,5 до 5,5 миллиардов лет. Вот как это происходило на Земле, где люди начали осваивать технологии примерно через 4,5 миллиарда лет. Слабая гипотеза немного ослабляет временные рамки и предполагает, что планета, подобная Земле, может породить жизнь в любое время через 5 миллиардов лет. Учитывая, что средний возраст звезд в Млечном Пути составляет около 10 миллиардов лет, это создает больший пул внеземных обществ, которые могли бы существовать и сегодня. (Это предполагает, что внеземные общества не просуществуют 5 миллиардов лет — подробнее об этом чуть позже.)

Сильная гипотеза приводит к оценке по меньшей мере 36 внеземных цивилизаций в галактике, но с очень большой погрешностью. Исследователи подсчитали, что нижняя граница сильной гипотезы может находиться между четырьмя и 211 внеземными цивилизациями в Млечном Пути. Более обнадеживает слабая гипотеза, согласно которой наименьшее число возможных внеземных обществ составляет где-то от 100 до 3000.

Это довольно большой разброс, но даже самая оптимистичная нижняя граница из 3000 обществ все еще довольно мала, учитывая размеры Млечного Пути. Если большинство из 250 миллиардов звезд галактики содержат планеты, и какая-то часть этих планет пригодна для жизни, вы все равно можете оценить, что там существуют миллионы цивилизаций. Так почему же и сильная, и слабая гипотезы дают такие малые оценки? Все сводится к одной важной переменной в уравнении Дрейка: L, или продолжительность жизни вещательной цивилизации.

https://www.wired.com/story/the-trouble-with-counting-aliens/

Ссылка на основную публикацию