# Где все инопланетяне и почему мы их не найдем? Источник: https://www.youtube.com/watch?v=uhJ9lJPt09k Канал: PBS Space Time Опубликовано: 25.10.2018 --- Молчание Вселенной и загадка парадокса Ферми на протяжении полувека остаются одной из главных тайн современной науки. В данном материале ведущий канала PBS Space Time анализирует новейшие астрономические данные, которые позволяют сделать серьезные научные выводы о распространенности разумной жизни в космосе. Ключевая идея заключается в поиске ответа на фундаментальный вопрос: одиноки ли мы во Вселенной или же развитые цивилизации неизбежно уничтожают сами себя, не успевая заявить о своем существовании? ## 🌌 Парадокс Ферми в свете современных данных [[JUMP:0:00]] Энрико Ферми лаконично сформулировал свой знаменитый вопрос «Где все?», указывая на очевидное противоречие. В галактике, состоящей из сотен миллиардов звезд, каждая из которых существует миллиарды лет, должно быть множество мест для зарождения жизни и цивилизаций, но мы не видим никаких следов их присутствия. Изначально Ферми использовал этот тезис как аргумент против самой возможности межзвездных путешествий: если бы они были возможны, инопланетяне давно бы нас посетили. Однако сегодня этот парадокс трактуется гораздо шире. Развитая цивилизация могла бы выдать себя радиосигналами, роботизированными зондами или масштабными мегаструктурами вроде солнечных массивов, блокирующих свет звезд. Недавние исследования Млечного Пути делают этот парадокс еще более острым. С одной стороны, они наглядно доказывают изобилие потенциально обитаемых миров, с другой — подтверждают полное отсутствие следов разума. Теперь ученые располагают достаточным объемом данных, чтобы делать обоснованные выводы о редкости развитых цивилизаций и о наших собственных шансах на выживание. ## 🔭 Охота за экзопланетами: от Kepler до James Webb [[JUMP:1:31]] На сегодняшний день космический телескоп NASA Kepler обнаружил 2652 экзопланеты, зафиксировав их прохождение на фоне родительских звезд с помощью метода транзита. Статистический анализ этих данных позволил астрономам рассчитать, что планеты есть практически у каждой звезды в галактике. Более того, в Млечном Пути насчитывается около 40 миллиардов потенциально обитаемых планет. Под «обитаемыми» в данном контексте понимаются каменистые планеты, находящиеся на таком расстоянии от своей звезды, которое позволяет существовать жидкой воде. Сейчас миссию Kepler продолжает новый спутник TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite), находящийся на орбите. Ожидается, что он обнаружит около 20 000 новых миров и поможет окончательно понять, насколько распространены планеты земного типа. Однако ученые пока совершенно не знают, на скольких из этих планет действительно есть жизнь. По словам ведущего, чтобы ответить на этот вопрос, необходимо изучить состав атмосфер экзопланет, поскольку жизнь способна кардинально менять химический состав воздушной оболочки планеты. Космический телескоп James Webb позволит вплотную приблизиться к решению этой задачи. Ведущий предполагает, что твердые доказательства существования внеземной жизни могут быть найдены уже в ближайшее десятилетие. ## 📡 Молчание эфира и ложные следы космической «джентрификации» [[JUMP:3:05]] Обнаружить высокотехнологичную цивилизацию теоретически должно быть проще, чем простейшие организмы. Тем не менее, активные поиски радиосигналов из других миров, ведущиеся уже полвека, не принесли результатов. Даже знаменитый сигнал «Wow!» теперь имеет вполне естественное объяснение: по мнению ученых, он, скорее всего, был вызван излучением пары комет. Текущая чувствительность наших приборов не позволяет уловить сигналы человеческого уровня даже в ближайшей звездной системе. Человечество способно заметить лишь намеренно направленные в нашу сторону узконаправленные радиолучи, которых пока не обнаружено. Если бы инопланетный разум был похож на нас, он стремился бы к расширению и изменению своей галактической среды. Поскольку потенциальные соседи могут опережать нас в развитии на тысячи лет, следы такой «галактической джентрификации» должны быть заметны. В качестве примера ведущий приводит звезду Табби (Tabby's Star) в поле зрения Kepler, которая показала необычные и резкие падения яркости. Одной из волнующих гипотез было существование инопланетной мегаструктуры — флота солнечных коллекторов. Однако последующие наблюдения опровергли эту версию: изменения яркости на разных длинах волн полностью соответствуют космической пыли, а не искусственным объектам. Как иронично замечает ведущий: > «Это никогда не инопланетяне, пока это не окажутся инопланетяне». ## 🛰️ Поиски Сфер Дайсона и миссия Gaia [[JUMP:4:41]] Одним из наиболее перспективных способов обнаружения развитых технологических обществ остается поиск мегаструктур. Цивилизация может запустить так много солнечных спутников, что они начнут существенно блокировать свет звезды — такую систему называют роем Дайсона (Dyson swarm), или сферой Дайсона (Dyson sphere), если структура полностью закрывает светило. Подобные объекты должны вызывать не только необычное потускнение звезды, но и избыток инфракрасного излучения из-за выделяемого тепла. Телескоп Kepler не обнаружил таких следов, однако лучшим инструментом для их поиска стал космический аппарат Gaia Европейского космического агентства. Команда астрономов изучила данные Gaia в поисках звезд, чья яркость аномально низка для их спектрального класса. Из 8000 исследованных объектов лишь один показал значительное снижение светимости. Впрочем, исследователи выяснили, что у этой звезды есть двойной компаньон. Это могло вызвать колебания ее положения, исказить определение параллакса и, как следствие, неверно рассчитать ее мощность. По мнению ученых, звезда может просто находиться дальше, чем предполагалось, и никакой сферы Дайсона вокруг нее нет. Ожидается, что третий релиз данных Gaia расширит это исследование с 8000 до 1 миллиона звезд, что повысит шансы найти искомые структуры, если они существуют. ## 🧮 Уравнение Дрейка и Великий фильтр [[JUMP:6:15]] Тот факт, что мы ничего не видим, сам по себе является важными научными данными. По мнению ведущего, если в нашем секторе галактики и есть технологические цивилизации, они явно ведут себя крайне скрытно. Это удивительно, учитывая 40 миллиардов планет. Если бы хотя бы на одной из них возник экспансионистский вид, ему хватило бы миллиона лет (всего 1/10 000 от возраста Млечного Пути), чтобы колонизировать всю галактику с помощью самореплицирующихся зондов. Для анализа этой проблемы астрономы используют знаменитое уравнение Дрейка, объединяющее несколько факторов: * Астрофизические факторы: скорость звездообразования и доля звезд с пригодными для жизни планетами. * Биологические факторы: частота появления простой жизни и доля миров, где развивается разум. * Социологические факторы: доля разумных видов, использующих радиосвязь, и продолжительность существования таких цивилизаций. Поскольку биологические и социологические параметры изучены крайне плохо, оценки числа цивилизаций колеблются от нуля до десятков тысяч. Однако теперь, когда астрофизические факторы известны гораздо лучше, ученые могут наложить ограничения на остальные переменные. В 2015 году астрономы Адам Франк (Adam Frank) и В. Т. Салливан (W. T. Sullivan) рассчитали: если вероятность появления технологического вида на обитаемой планете превышает 1 из 60 миллиардов, то человечество точно не первая цивилизация в Млечном Пути. С другой стороны, отсутствие видимых соседей указывает на то, что преодолеть путь от сырой скалы до космического корабля крайне сложно — шансы могут быть меньше 1 на миллион. Исследователь Луис Анчордоки (Luis Anchordoqui) с коллегами предложили альтернативный взгляд, предположив, что значительная часть жизни во Вселенной уничтожается гамма-всплесками — катастрофическими взрывами звезд. По их оценкам, для того чтобы мы не видели инопланетян, вероятность развития высокотехнологичного общества на планетах, избежавших стерилизации гамма-всплесками, должна составлять менее 0,5%. Все эти расчеты указывают на существование так называемого Великого фильтра (Great Filter) — эволюционного «бутылочного горлышка», ограничивающего появление заметных галактических цивилизаций. Оптимистический взгляд, по словам ведущего, заключается в том, что человечество уже преодолело этот барьер на каком-то из ранних биологических этапов (что созвучно гипотезе уникальной Земли или гипотезе гайанского горлышка). Это означало бы, что у нас впереди долгое, пусть и одинокое будущее в качестве одного из немногих развитых видов в галактике. ## 🔴 «Фактор психа» и угроза самоуничтожения [[JUMP:10:13]] Существует и вторая, более тревожная интерпретация парадокса Ферми. Ряд ученых на основе отсутствия сигналов исследовали статистическую вероятность того, что цивилизации регулярно и гарантированно уничтожают сами себя, не успевая оставить след в космосе. Как утверждают исследователи Джошуа Купер (Joshua Cooper) и Джон Сертос (John Certos), преднамеренное уничтожение человечества в будущем не просто возможно, а весьма вероятно. Они указывают, что технологии, способные вызвать глобальную катастрофу, со временем неизбежно станут доступны широкому кругу лиц. В результате рано или поздно найдется безумец или человек с нарушением импульсивного контроля, который нажмет на метафорическую «большую красную кнопку». В своей работе Купер и Сертос фокусируются на генетически модифицированных вирусах, однако этот принцип, по мнению авторов, применим к любому оружию Судного дня: ядерному оружию, геноцидным нанороботам или умышленному разрушению экологии. Этот феномен можно назвать «фактором психа» (wacko factor). Из-за него средний срок жизни технологических обществ может составлять от нескольких десятилетий до тысяч лет, что полностью объясняет молчание космоса. Тем не менее, ведущий подчеркивает, что доступ к тем же продвинутым технологиям может помочь человечеству покинуть Землю и расселиться по другим планетам. Главный вопрос заключается в том, что наступит раньше — колонизация галактики или наше самоуничтожение. --- ## 💬 Ответы на вопросы зрителей: от теории струн до Pringles [[JUMP:13:21]] В завершение выпуска ведущий канала традиционно ответил на комментарии к прошлым видео, где обсуждалась теория струн. ### Измерение и суперсимметрия Зритель Сэм Поллард (Sam Pollard) поинтересовался, почему добавление новых частиц требует меньшего количества измерений. Ведущий объяснил, что дело в суперсимметрии — типе калибровочной симметрии, которая объединяет фермионы и бозоны. При добавлении суперсимметрии в теорию струн получается теория суперструн: эта симметрия дает нам фермионы, но одновременно «сбривает» лишние измерения. ### Настройки мультивселенной Майкл Мерфи (Michael Murphy) саркастически заметил, что число вариантов 10^500 (количество многообразий Калаби-Яу, которые физикам необходимо изучить для определения геометрии скрытых измерений) — это несколько больше, чем один настраиваемый параметр, о котором говорил ведущий. Ведущий пояснил, что речь идет не о 10^500 отдельных регулируемых дисков, а об одном-единственном «диске», у которого есть 10^500 различных настроек. В этом смысле параметр остается один, что гораздо меньше, чем 19 свободных параметров Стандартной модели. Более того, по мнению некоторых теоретиков, свободных параметров вообще ноль: все 10^500 вариантов физически существуют в разных уголках мультивселенной, а мы просто оказались в том, где могут жить люди. ### Теория или гипотеза? Пользователь Корбис Баркли (Corbis Barkley) спросил, не честнее ли называть теорию струн «гипотезой», раз она не дает проверяемых предсказаний. Ссылаясь на мнение автора блога Vacuum Diagrams (доктор Диаграммс), ведущий пояснил, что практикующие ученые редко используют терминологию в том строгом виде, на котором настаивают некоторые популяризаторы науки и Википедия. В академической среде под «теорией» понимают развитую систему идей, законов, моделей и прогностических инструментов, помогающих понять аспекты природного мира, даже если их предсказания еще не верифицированы. Гипотеза же обычно относится к единичному утверждению, а не к целостной структуре. В этом и заключается отличие теории суперструн от, например, концепции «разумного замысла» (intelligent design) — научная теория внутренне непротиворечива и глубоко проработана. ### Принцип «заткнись и считай» Эдуардо Мартинес (Eduardo Martinez) сравнил прагматичный подход физиков «заткнись и считай» (shut up and calculate) с догмами религии, обвиняемыми в слепой вере без анализа. Ведущий выразил несогласие с такой аналогией, подчеркнув, что наука движется в противоположном направлении — развивает анализ без слепой веры, опираясь исключительно на наблюдаемые предсказания и доказательные модели. Тем не менее, сам ведущий считает, что способность предсказывать не означает понимание: истинное понимание рождается из интерпретации моделей, а не из самих формул. ### Тайны М-теории На забавный вопрос пользователя Archiwawa о том, почему М-теория часто изображается в виде пяти переплетенных чипсов Pringles, ведущий поделился забавным слухом. Поговаривают, что физик Эд Виттен (Ed Witten) придумал М-теорию поздно ночью, когда ел эти чипсы и внезапно осознал потенциал многомерных пластин для объединения теории струн. А буква «М», как шутит ведущий, в данном контексте означает просто «munchies» (аппетит, тяга к перекусу).