Космические расстояния и поиск внеземной жизни
В 1950 году Энрико Ферми спросил: «Где все?». Его ощущение космического одиночества не обязательно свидетельствует о малом количестве разумных партнеров в нашей космической окрестности, но, скорее, может быть отражением того, насколько велики космические масштабы времени и пространства.
Чтобы оценить диапазон масштабов во Вселенной, мы можем использовать логарифмическую меру в степени десяти. Размер маленькой человеческой клетки на 5 порядков больше, чем диаметр атома водорода, и на 5 порядков меньше, чем масштаб нашего тела. Таким образом, клетка занимает примерно половину логарифмического расстояния между масштабами атома и нашего тела.
Масштаб человеческого тела на 10 порядков больше диаметра атома и на 9 порядков меньше диаметра Солнца. Таким образом, наше тело находится примерно на полпути в логарифмическом отношении между масштабами атома и Солнца.
Радиус Солнца на 19 порядков больше радиуса атома и на 18 порядков меньше расстояния, пройденного светом с момента Большого взрыва, — 46 миллиардов световых лет. Хотя возраст Вселенной составляет 13,8 миллиарда лет, космическое расширение растянуло самый большой масштаб, который мы можем исследовать, а именно наш космический горизонт. В целом, размер Солнца составляет примерно половину логарифмического расстояния между размером атома и масштабом наблюдаемой Вселенной.
Еще один важный момент заключается в том, что большая часть пространства пуста. Радиус атома на 5 порядков больше радиуса его ядра, в котором сосредоточено 99,95 % атомной массы. Это означает, что материя внутри нашего тела сосредоточена в ядрах, которые удалены друг от друга, как теннисные мячи, разделенные размером города — 6,5 километра.
Теперь мы можем ответить на вопрос Ферми. Расстояние от Солнца до ближайшей звезды на 10 порядков больше радиуса Солнца. Это эквивалентно теннисным мячам, которые отделены друг от друга радиусом Земли. Учитывая такие огромные межзвездные расстояния, развитые цивилизации должны захламлять межзвездное пространство десятью квадриллионами неуправляемых реликвий на звезду, чтобы один из этих объектов сталкивался с Землей раз в десятилетие. За последние пять десятилетий человечество запустило в межзвездное пространство всего 5 собственных зондов.
При таких темпах мы сможем запустить всего сто миллионов реликтов в течение следующего миллиарда лет, прежде чем яркое Солнце выжжет все океаны на Земле. Это будет половина логарифма от потребности в десяти квадриллионах межзвездных запусков, так что любители метеоритов на ближайшей пригодной для жизни экзопланете могут заметить один из наших реликтов в качестве межзвездного метеора в течение своей карьеры.
И даже если внеземные аналоги Элона Маска с близлежащих звезд превзойдут наш межзвездный выброс более чем в сто миллионов раз, у получившегося межзвездного космического мусора будет очень маленький шанс приземлиться в Лос-Аламосской национальной лаборатории во время обеда летом 1950 года, когда Ферми задал свой вопрос.
Конечно, вероятность обнаружения может резко возрасти, если функциональные зонды будут нацелены на Землю, поскольку на этой планете жизнь возникла еще 4,2 миллиарда лет назад. Наше воображение о том, какими могут быть эти зонды, ограничено столетием развития современной науки и техники. Оно также ограничено материалами, к которым мы имеем доступ с нашими нынешними технологиями. Эти материалы берутся с Земли, а не из космоса в целом. Когда мои родители поженились на ферме, они были бедны.
И поэтому отец построил их первую мебель из деревянных ящиков, которые он использовал для упаковки апельсинов на заднем дворе. Неужели наши ракеты так же ограничены земными ресурсами и выглядят примитивно с межзвездной точки зрения? В своей последней статье я предположил, что «темная энергия», которой много во Вселенной, потенциально может быть использована для запуска полезных грузов в космос без ракетного топлива.
Если функциональные межзвездные зонды используют искусственный интеллект (ИИ) и скрытные «темные» технологии, которые находятся за пределами нашего воображения, тогда мы классифицируем их либо как «темные кометы», либо как «объекты из пустых мусорных мешков», либо как «неопознанные аномальные явления (UAPs)» — возможности, которые я буду обсуждать на брифинге в Конгрессе 1 мая 2025 года.
Вопрос Ферми можно объяснить редкостью технологического космического мусора как источника межзвездных метеоров и потенциально аномальной природой продвинутых межзвездных зондов. Возможно, электромагнитно-громкие цивилизации были давно захвачены и заглушены межзвездными хищниками. В таком случае это лишь вопрос времени, когда мы станем свидетелями ответной реакции на электромагнитные сигналы, которые мы излучали в течение последнего столетия.
К настоящему времени они достигли всего ста световых лет — сферического объема, включающего всего десять тысяч звезд — лишь одна часть из десяти миллионов от общего числа звезд в галактике Млечный Путь. Ответ может занять миллионы лет — долго по нашим меркам, но коротко с космической точки зрения, где время измеряется миллиардами лет.
Фундаментальный вопрос заключается в том, находятся ли наши технологии в логарифмической середине космического класса технологических цивилизаций, когда-либо существовавших за последние 13,8 миллиарда лет космической истории. Нет лучшего способа найти ответ на этот вопрос, чем поиск лучших учеников в нашем классе технологических цивилизаций.
Перспективы поиска внеземной жизни и технологических цивилизаций
Вопрос о том, где же все цивилизации, должен быть переосмыслен в свете наших текущих знаний и технологий. Оказавшись на перекрестке астрономии, астрофизики и информатики, мы можем более глубоко осмыслить, насколько уникальными или распространенными могут быть цивилизации во Вселенной.
Аномалии межзвездной среды
Интересно, что предположение о редкости межзвездных технологий не исключает возможность существования множества форм жизни на других планетах. Возможно, цивилизации, которые развились на других мирах, могли достичь уровня других технологий, но выбрали путь, отличающийся от нашего. Некоторые могут использовать ресурсы окружающей среды более эффективно, избегая производства «космического мусора». Появление таких цивилизаций могло бы объяснить наблюдаемое отсутствие технологических следов.
Темная энергия и межзвездные путешествия
С точки зрения межзвездного путешествия, использование «темной энергии» для запуска зондов в пространстве может открыть новые горизонты. Если цивилизации освоят технологии, позволяющие манипулировать этой загадочной формой энергии, их исследовательские возможности будут значительно расширены. Это дает надежду на то, что существующие технологии могут одномоментно измениться, если они узнают, как эффективно использовать ресурсы, доступные в космосе.
Искусственный интеллект и будущее исследований
Искусственный интеллект также может сыграть решающую роль в расширении процессов межзвездных исследований. Если такие технологии будут внедрены в межзвездные зонды, возможно, они смогут адаптироваться и эволюционировать в ходе путешествия, исследуя неизведанные планеты и собирая данные, которые были бы труднодоступны для нас. Это приведет к созданию более мощных исследовательских аппаратов, способных рассматривать внеземные экосистемы и преподносить результаты, значительно превосходящие наши нынешние представления о жизни.
Поиск близких к нам цивилизаций
Наша стратегия поиска разумной жизни должна, прежде всего, основываться на оптимизации технологий наблюдения и анализа. Например, развитие новых методов исследования экзопланет сможет предложить довольно точные параметры для оценки наличия в атмосферах экзопланет биосигнатур, вызывающих подозрение на жизнь. науки о данных и машинное обучение помогут астрономам в анализе больших объемов информации, извлекаемых с помощью таких технологий, как JWST.
Заключение: новые горизонты и возможности
Ответ на вопрос Ферми может лежать не только в переменах, произошедших со временем, но и в том, что наше восприятие «жизни» и «цивилизации» должно расшириться. Разнообразие возможных форм жизни и технологий в космосе может поразить наше понимание единственности или множественности жизни. Вместо того, чтобы рассматривать Вселенную как место, полное пустоты, нам следует воспринимать её как богатое и разнообразное пространство, полное возможностей.
Важно учитывать, что теории и представления о внеземных цивилизациях должны эволюционировать и смещаться в сторону комплексности и неопределенности, которые мы наблюдаем в нашем собственном развитии. Мы находимся на пороге новых открытий, которые изменят наши представления о нашем месте во Вселенной. Жизнь, возможно, гораздо более распространена, чем мы думаем, и мы лишь на самом начале долгого пути к её обнаружению.
