В интервью профессору Брайану Китингу астрофизик Оксфордского университета Сара Рагхаймер подробно рассказывает о поиске внеземной жизни, анализе биосигнатур и научной строгости, необходимой при оценке сенсационных заявлений. Учёные обсуждают ложные открытия прошлых лет, природу потенциальной биосферы на Венере и Марсе, а также фундаментальные ограничения знаменитого уравнения Дрейка. В центре дискуссии — баланс между естественным стремлением человека обнаружить собратьев по разуму и жесткими требованиями научного метода.
🚀 Космический туризм и угроза биологического загрязнения 1:19
Обсуждение темы внеземной жизни совпало со знаменательным событием: первым суборбитальным полётом космического корабля New Shepard компании Blue Origin, на борту которого находились основатель Amazon Джефф Безос, его брат Марк, а также 82-летняя Уолли Фанк — участница легендарной программы «Меркурий 13». По словам Сары Рагхаймер, это событие вызывает у неё противоречивые чувства. С одной стороны, она искренне рада за Уолли Фанк, которая смогла исполнить мечту всей своей жизни. С другой стороны, растущая активность частного сектора в космосе — от запусков созвездий спутников Starlink Илона Маска до амбициозных планов колонизации планет — создаёт ощутимое напряжение в научном сообществе.
🔴 Риски колонизации Марса
Как астробиолог и сторонник долгосрочного освоения космоса человеком, Сара Рагхаймер выражает серьёзную обеспокоенность тем, что преждевременная отправка пилотируемых миссий на Марс может навсегда перечеркнуть наши шансы обнаружить там коренную жизнь. Человеческие экспедиции неизбежно приведут к биологическому загрязнению Красной планеты земными микроорганизмами. В результате учёные будущего не смогут определить, принадлежат ли найденные под поверхностью Марса микробы к уникальной местной биосфере или же они были случайно завезены с Земли.
🔬 Что такое жизнь: от земных микробов до искусственного интеллекта 3:06
Брайан Китинг напоминает о рабочем определении жизни, используемом NASA: «самоподдерживающаяся химическая система, способная к дарвиновской эволюции». Сара Рагхаймер считает эту формулировку крайне удобной и удачной, поскольку она фиксирует два ключевых аспекта: химическую основу и способность адаптироваться посредством эволюции. Однако гостья подчёркивает, что человечество сильно ограничено тем фактом, что перед глазами есть лишь один пример — земная углеродная жизнь.
🤖 Жизнь 3.0 и границы определений
Если исследователи столкнутся со сложным искусственным интеллектом, который будет демонстрировать все признаки живого организма (то, что Макс Тегмарк в своей книге называет «Жизнь 3.0»), этот феномен не попадёт под стандарты NASA, поскольку не имеет под собой химической основы.
В контексте поиска внеземных цивилизаций возникает вопрос о распределении ресурсов между поиском микроскопических организмов (микробиоты) и фиксацией технологических сигналов (техносигнатур), чем занимается проект SETI под руководством таких учёных, как Шелли Райт. Сара Рагхаймер утверждает, что наука должна двигаться в обоих направлениях одновременно. Если рассматривать историю Земли как репрезентативную модель, то биологические процессы на ней зародились практически сразу после того, как планета стала обитаемой. При этом на протяжении большей части своей истории (около 3 миллиардов лет) земная биосфера оставалась исключительно одноклеточной. Технологически развитой наша цивилизация стала лишь в последние сто лет. С точки зрения теории вероятностей, шансы обнаружить микробную биосферу на экзопланетах несопоставимо выше, хотя радио- или оптические сигналы от разумных существ стали бы куда более очевидным и однозначным доказательством.
🏔️ От динозавров Монтаны к теоретической астрофизике 5:42
Рассказывая о своём пути в науку, Сара Рагхаймер с гордостью упоминает, что выросла в городе Бозмен, штат Монтана, население которого составляет около 50 тысяч человек. Её отец был профессором физики в Университете штата Монтана, сотрудничавшим с местным музеем. В качестве платы за лекции музей организовывал для семьи бесплатные летние поездки на палеонтологические раскопки. В детстве Сара регулярно проводила время на востоке штата, разыскивая кости динозавров с помощью кисточек и долот. Несмотря на то, что вся её семья состояла из физиков — отец, брат и все остальные дети имели физические степени, — юная Сара категорически заявляла, что никогда в жизни не свяжет себя с этой дисциплиной.
📊 Неожиданный поворот в карьере
В старших классах школы будущий астрофизик выбрала бухгалтерский учёт, который показался ей невероятно скучным. Решив сменить направление в середине семестра, она обнаружила, что единственным доступным классом, где оставались свободные места, была физика. Этот случай полностью перевернул её мировоззрение. Позже, во время обучения в университете, она так же категорично заявляла, что никогда не станет астрономом, однако в итоге пришла именно к теоретическому моделированию экзопланетных атмосфер.
🛸 Психология «летающих тарелок» и феномен ложных открытий 8:13
На обложке аудиокниги Сары Рагхаймер «Поиск внеземной жизни» изображена классическая летающая тарелка, что, по признанию автора, было сугубо маркетинговым решением компании Amazon, с которым она не имела возможности спорить. Тем не менее, этот образ прекрасно иллюстрирует глубокую психологическую потребность человечества найти братьев по разуму, о чём Брайан Китинг ранее беседовал со многими гостями, включая Майкла Шермера, Сета Шостака, Джилл Тартер и Сару Сигер. Сара Рагхаймер отмечает, что даже если наука докажет существование бактерий на другой планете, люди всё равно будут чувствовать космическое одиночество. Мы не сможем поговорить с микробами о происхождении Вселенной или смысле бытия, точно так же, как не можем обсудить эти вопросы с земными птицами.
🧠 Искажение убеждений
Именно это страстное желание рождает когнитивные искажения, которые сильнее обычного предвзятого подтверждения (confirmation bias) — люди начинают верить в то, во что они хотят верить. Анализируя публикации видеороликов Пентагона об «неопознанных воздушных явлениях» (UAP), Рагхаймер соглашается с выводами скептиков, таких как Мик Вест, что большинство из этих объектов являются банальными земными феноменами, оптическими иллюзиями или военными самолётами. По её мнению, общество выдвигает неоправданно высокие требования к раскрытию каждой аномалии в небе:
«Мы не раскрываем все убийства на Земле, но почему-то ожидаем, что раскроем природу абсолютно каждого неизвестного объекта в небе. И если мы не можем его объяснить, люди сразу начинают приписывать это инопланетянам, что выглядит абсурдно».
Брайан Китинг добавляет, что обыватели часто переоценивают возможности науки. Согласно опросам, среднестатистический американец считает, что на финансирование NASA уходит от 20% до 50% федерального бюджета США, хотя в реальности эта цифра составляет менее 1%.
☄️ Исторические уроки: от марсианского метеорита до мышьяковых бактерий 11:44
В истории науки уже бывали случаи, когда заявления об обнаружении внеземной или аномальной жизни приводили к мировой сенсации, но впоследствии опровергались. Самым ярким примером стало заявление 1996 года, когда президент США Билл Клинтон провёл специальную пресс-конференцию, посвящённую обнаружению следов окаменелых микроорганизмов в марсианском метеорите ALH84001, найденном в Антарктиде. Этот сюжет лёг в основу знаменитого фильма «Контакт», снятого по книге Карла Сагана и Энн Друян. Однако дальнейшие независимые исследования показали, что данные структуры могли сформироваться в результате обычных геологических (неорганических) процессов.
🧪 Ошибки первого и второго рода
Другим громким прецедентом стала публикация рецензируемой статьи об обнаружении в озере Моно (Калифорния) бактерий, которые якобы способны замещать фосфор мышьяком в своей структуре ДНК. Эта работа также не выдержала проверки временем и независимого воспроизведения эксперимента.
Сара Рагхаймер подчёркивает, что такие ситуации демонстрируют классический конфликт ошибок первого и второго рода в науке. Сенсационные открытия публикуются на первых полосах газет под эмбарго, когда у широкого научного сообщества ещё нет доступа к полным данным для критического анализа. Когда же спустя месяцы выходит опровержение или уточнение, медиа помещают его на дальние страницы субботних выпусков, из-за чего у публики формируется ложное ощущение, будто первоначальное открытие остаётся в силе. В качестве примера удачной верификации гостья приводит открытие планет у пульсаров, которые поначалу вызывали скепсис, но затем были полностью подтверждены, хотя их первооткрыватели так и не получили Нобелевскую премию.
🌌 Споры вокруг Венеры и загадочного Оумуамуа 30:14
Особое место в современной дискуссии занимает гипотеза профессора Гарварда Ави Лёба о том, что первый межзвёздный объект 'Oumuamua представляет собой искусственный технологический парус, созданный инопланетной цивилизацией. Сара Рагхаймер выражает глубокий скептицизм по поводу этой теории, несмотря на то, что Лёб написал об этом книгу, опубликовал около 80 научных статей и активно защищает свою позицию на шоу Джо Рогана.
🕳️ Эффект низкого разрешения
Рагхаймер указывает на так называемый эффект низкого разрешения (проявление парейдолии), когда при нехватке качественных данных человеческий мозг дорисовывает знакомые паттерны — как в случае со знаменитым кратером в форме лица на Марсе, который при высокодетальной съёмке оказался обычным холмом. Данные по 'Oumuamua имеют огромные погрешности, и объект наблюдался всего один раз, поэтому утверждать об его искусственном происхождении преждевременно.
Аналогичный процесс верификации данных сейчас происходит вокруг обнаружения фосфина в облаках Венеры командой Джейн Гривз, Сары Сигер и Клары Соузы-Силвы. Первоначально заявленная концентрация газа в 20 миллиардных долей (ppb) позже была снижена самой командой до 1 ppb. Более того, независимые исследования Института исследований солнечной системы Макса Планка (о которых с радостью писала в соцсетях физик Сабина Хоссенфельдер) показали, что активность воды в венерианских облаках в 100 раз ниже предела, необходимого для выживания даже самых стойких земных экстремофилов.
По мнению Рагхаймер, даже если фосфин на Венере присутствует, это свидетельствует о неизвестных геологических или атмосферных процессах, а не о наличии жизни на этой раскалённой планете. Атмосфера Венеры крайне сложна для моделирования.
Учёный Колин Уилсон из Оксфорда описал показательный эксперимент:
- Восемь независимых научных групп взяли абсолютно одинаковые граничные условия для климатических моделей Венеры.
- В результате работы восьми разных цифровых моделей были получены восемь совершенно непохожих друг на друга вариантов атмосферы планеты.
📊 В поисках альтернативной биохимии и ограничения уравнения Дрейка 19:34
Астробиологи пытаются раздвинуть рамки «углеродного шовинизма» и исследовать альтернативные варианты кодирования генетической информации. В качестве примера Рагхаймер приводит полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), способные связываться в цепочки. Информацию в гипотетической живой системе можно кодировать бинарным способом (через условные «ноль и один»), как в компьютерных архитектурах, вместо привычных четырёх азотистых оснований земной ДНК. В Солнечной системе идеальной лабораторией для проверки таких гипотез является спутник Сатурна Титан с его озерами из жидкого этана и метана.
💧 Фундаментальность углерода и воды
Тем не менее, Сара Рагхаймер считает, что углерод и жидкая вода остаются самыми фундаментальными и перспективными элементами для поиска глобальных биосфер во Вселенной:
- Углерод гораздо более распространён во Вселенной и обладает уникальной способностью формировать сложные стабильные цепочки, значительно опережая кремний.
- Вода является универсальным и самым массовым растворителем в космосе, качественно превосходя по своим свойствам жидкий метан.
- Сложная молекула ДНК, скорее всего, отсутствовала у самых истоков земной жизни, уступая место более простым РНК-системам или их предшественникам — ПНК (пептидно-нуклеиновым кислотам) и ТНК (треозо-нуклеиновым кислотам).
Моделирование биосигнатур усложняется катастрофическим дефицитом спектральных данных. Земная биосфера способна производить около 16 000 различных газов, однако у науки на сегодняшний день есть высокоточные спектральные линии лишь для 0,4% из этого объема.
📉 Проблема уравнения Дрейка
Теоретическое моделирование приобретает критическое значение и при анализе уравнения Дрейка, 60-летний юбилей которого отмечался в 2021 году. Брайан Китинг критикует это уравнение за полное отсутствие анализа погрешностей, из-за чего оно выглядит как чисто умозрительная конструкция, выдающая любое желаемое число. Сара Рагхаймер соглашается с этим и добавляет, что уравнение имеет сильный астрономический уклон — биологи сформулировали бы его совершенно иначе.
На сегодняшний день человечество относительно точно знает лишь первые несколько параметров уравнения. Мы не знаем, способны ли красные карлики (М-звёзды), составляющие до 70% звёздного населения Галактики, поддерживать жизнь, или же они слишком нестабильны по сравнению с нашим Солнцем (G-звездой, к типу которой относятся лишь 6% звёзд). Последний же член уравнения — продолжительность жизни технологической цивилизации — и вовсе остаётся чистой спекуляцией.
🔭 День из жизни астрофизика-теоретика 26:45
В завершение беседы Брайан Китинг отмечает вклад Сары Рагхаймер в популяризацию науки, включая её лекции имени Розалинд Франклин в 2019 году (ранее эту награду получал Брайан Кокс) и её статус TED Fellow. Отвечая на вопрос о своей повседневной работе, Сара поясняет, что она занимается исключительно теоретической и вычислительной астрофизикой, а не прямыми наблюдениями в телескоп. Когда она только начинала обучение в аспирантуре, обнаружение биосигнатур считалось делом далёких десятилетий.
📡 Новые горизонты JWST и миссии LIFE
Сегодня же наука вплотную подошла к технологическому горизонту: космический телескоп JWST способен исследовать атмосферы трёх потенциально обитаемых экзопланет. Работа Рагхаймер заключается в компьютерном моделировании звездной активности, расчете ложноположительных сигналов и наложении спектральных линий. Она является частью европейской научной команды концептуальной миссии LIFE (Large Interferometer for Exoplanets), которая в будущем в инфракрасном диапазоне сможет зафиксировать и детально охарактеризовать атмосферы от 30 до 100 планет земного типа.
Что касается ответа на великий парадокс Ферми («Где все?»), Сара Рагхаймер предлагает слушателям узнать её подробную позицию в её собственном подкасте по самореализации, который она ведёт совместно с профессором Сарой Баллард из Флориды.
