Как давно вы были в зоопарке? И насколько вам понравилась наблюдать за львами, тиграми, обезьянами, зебрами, верблюдами, павлинами и птичкой мандаринкой? Да, оказывается, мандаринка – это не только фрукт, но и разновидность лесных уток.
А как вам идея, что за нами точно так может кто-то наблюдать, как будто все человечество – это один большой зоопарк? Если вы пройдете наши программы «Когнитивистика» и «Критическое мышление», вас не будут шокировать никакие идеи. А наша сегодняшняя тема – теория зоопарка, она же гипотеза зоопарка.
Теория зоопарка: о чем гласит?
Итак, для начала попытаемся объяснить, что такое теория зоопарка простыми словами кратко. Согласно данной теории, разумная жизнь за пределами нашей Солнечной системы есть, а представители внеземных цивилизаций давно знают о существовании жизни на нашей Земле. Однако они вполне осознано не спешат вступать с землянами в контакт, предпочитая просто наблюдать за нами, как мы наблюдаем за животными в зоопарке.
Эта теория «космического зоопарка» родилась у американского астронома Джона Болла. Он писал буквально следующее: «Внеземная разумная жизнь может быть почти повсеместной. Очевидную неспособность такой жизни взаимодействовать с нами можно понять с точки зрения гипотезы о том, что они отодвинули нас в сторону как часть дикой природы или зоопарка» [J. Ball, 1973].
Полностью его статью The zoo hypothesis («Гипотеза зоопарка») читать можно в издании Icarus, том 19, выпуск 3 за июль 1973 года по вышеуказанной ссылке. С чего ему вдруг пришла в голову такая светлая мысль, не дающая покоя уже нескольким поколениям ученых? Для этого стоит немного углубиться в историю вопроса.
Гипотеза зоопарка – физические гипотезы
Тема внеземных цивилизаций и существования разумной жизни за пределами Солнечной системы начала интересовать ученых давно. Пожалуй, с тех самых пор, как сложилось определенное близкое к современному представление о Солнечной системе, небесных телах, галактике, устройстве и бесконечности Вселенной. Однако научную формулировку данный интерес обрел лишь около 100 лет тому назад.
Забегая немного вперед, скажем, что поиск контактов с внеземными цивилизациями развивается по двум основным направлениям:
- Отправка сигналов, которые внеземные цивилизации потенциально способны принять и идентифицировать как послание.
- Поиск сигналов из космоса, которые потенциально можно интерпретировать как попытку инопланетян установить контакт с нами или другими разумными цивилизациями.
Понимание этих базовых направлений работы поможет ориентироваться в последующем материале, когда мы будем рассказывать о конкретных научных проектах в этой сфере. А пока пару слов о том, как все начиналось.
Циолковский и его «Планеты заселены живыми существами»
В 1933 году российский ученый Константин Циолковский написал статью «Планеты заселены живыми существами» [К. Циолковский, 1933]. В этой своей работе он изложил аргументы в пользу существования внеземных цивилизаций. Вот вкратце суть этих аргументов:
- Все солнца, существующие во Вселенной, состоят из тех же веществ, что и Солнце в нашей Солнечной системе.
- Все планеты отделились от солнц.
- Все планеты подвержены воздействию силы тяжести.
- На крупных планетах есть жидкие и газообразные вещества.
- Все планеты освещены лучами «своего» солнца.
- Почти у всех планет наблюдается смена времени суток и времени года.
Разумеется, размер планет, скорость вращения вокруг «своего» солнца, длительность суток и времен года, а также климат и рельеф существенно различаются. Однако исключать вероятность того, что есть планеты с характеристиками, похожими на нашу, нет никаких оснований.
Да и разница климатических условий – вовсе не помеха для возникновения и развития живых организмов. Как минимум, потому, что на нашей планете можно наблюдать колоссальную разницу в климате от экватора до Северного полюса, и везде можно найти разные формы жизни.
Кроме того, Константин Циолковский подробно разбирает аргументы противников идеи существования внеземных цивилизаций. Так, ему не кажется убедительным аргумент, что если бы такие цивилизации существовали, их представители обязательно посетили бы Землю.
Не обязательно, и уж точно не обязательно прямо сейчас, особенно глядя на войны и взаимную вражду народов, населяющих нашу планету. Такое посещение может им показаться не слишком безопасным. Примерно так, как мы считаем для себя опасным посещать дикие джунгли или залезать в клетку к тигру. Возможно, кстати, что теория зоопарка и психология инопланетян связаны именно таким образом.
Далее Константин Циолковский разбирает тот аргумент, что жители других планет точно бы дали нам знать о себе какими-либо знаками. Это, опять же, не точно. Особенно, если прочие цивилизации уже вышли на более высокую ступень развития.
Это примерно как попытаться объяснить червям или насекомым, что наша планета населена людьми. Вряд ли они в состоянии каким-то образом воспринять данную информацию, даже если мы ее попытаемся до них донести.
Аналогичным образом нельзя исключать, что иные цивилизации пытаются дать нам знак о своем существовании, но наш уровень развития и технического прогресса пока не позволяет эти сигналы принять и в принципе интерпретировать их как некие осмысленные сигналы.
Более подробно свои соображения Циолковский излагает в книге «Космическая философия» [К. Циолковский, 2004]. Там, в частности, затрагиваются такие вопросы, как монизм Вселенной, пути зарождения и развития жизни во Вселенной, двигатели прогресса, этическая сторона науки.
С его аргументами можно соглашаться или не соглашаться. Однако то, что его работы дали старт научному подходу к обсуждению темы и почву для последующих дискуссий, сомнению не подлежит.
Парадокс Ферми
Впрочем, новый виток научной дискуссии может спровоцировать отнюдь не новое открытие или свежая гипотеза. 20 мая 1950 года в журнале The New Yorker появилась карикатура на животрепещущую на тот момент для Нью-Йорка тему: внезапное исчезновение урн для мусора с улиц [The New Yorker, 1950].
Сегодня не суть важно, куда они делись, и было ли это плановой заменой урн или чьей-то хулиганской выходкой. Журналисты быстренько выдвинули свою версию произошедшего и опубликовали карикатуру с изображением инопланетян, выгружающих мусор из нью-йоркских урн где-то за пределами Солнечной системы.
Сидя вместе с коллегами за столиком в кафетерии, американский физик итальянского происхождения Энрико Ферми задал им вопрос: «Являемся ли мы единственной разумной и технологически продвинутой цивилизацией во Вселенной?»
Его коллеги, среди которых были Эдвард Теллер, Герберт Йорк и Эмиль Конопински охотно поддержали дискуссию и согласились, что на текущий момент нет никаких следов присутствия инопланетной разумной жизни во Вселенной, хотя аргументы в пользу ее существования есть.
Тогда Энрико Ферми задал следующий вопрос: «Если инопланетяне существуют, где же они?» Некоторые очевидцы этой беседы запомнили ситуацию чуть иначе и утверждают, что точная формулировка была следующая: «Вы не задумывались над тем, где все?»
Думается, независимо от формулировки суть вопроса понятна: если разумная жизнь на других планетах существует, тогда где же доказательства ее существования? Ферми считал, что для этого может быть 3 вида потенциальных доказательств:
- Использование космических зондов.
- Использование космических кораблей.
- Использование радиосигналов из космоса.
Ввиду того, что ничего из вышеперечисленного обнаружено не было, однако аргументы в пользу существования высокоразвитых внеземных цивилизаций вполне обоснованы, можно предположить, что неполным и ошибочным является либо наше понимание природы, либо наши наблюдения за окружающим миром и Вселенной [Э. Ферми, 1971].
Это умозаключение получило название «парадокс Ферми» по причине того, что оно описывает реально парадоксальную ситуацию, когда разумная внеземная жизнь явно должна быть, но нам ее никак не обнаружить. К слову, теория зоопарка как раз и возникла как ответ на парадокс Ферми.
SETI и поиск внеземных цивилизаций
Вопрос по поводу инопланетян волновал не только Ферми и его коллег за чашечкой кофе. Наука идет вперед, и к 1959 году была готова сделать новый шаг навстречу «космическому разуму». Именно в этом году стартовал проект SETI, что расшифровывается как Search for Extraterrestrial Intelligence.
Символический старт проекту дала статья Searching for Interstellar Communications («В поисках межзвездных коммуникаций») в журнале Nature [G. Cocconi, P. Morrison, 1959]. Если сказать вкратце, авторы обосновывают ту мысль, что при существующем на 1959 год уровне развития техники вполне реально было бы обнаружить цивилизации, достигшие примерно того же уровня развития, что земная, если они находятся на не слишком далеко расположенных от Земли планетных системах звезд солнечного типа.
Для поиска цивилизаций было решено генерировать радиоизлучение со следующими параметрами: длина волны 21 см, частота около 1420 МГц. Ввиду того, что это универсальная частота, ученые предположили, что цивилизации нашего уровня развития отдадут предпочтение именно такому способу связи. Правда, поиск на этой частоте результатов, как известно, не дал.
В 1960 году американский астроном Фрэнк Дональд Дрейк предложил использовать для этих целей мощный радиотелескоп, расположенный в Национальной радиоастрономической обсерватории в местечке Грин Бэнк (Западная Вирджиния, США).
Искать решили на двух близлежащих звездах солнечного типа: Тау Кита и Эпсилон Эридана. Данный проект получил весьма символическое название «Озма» по имени героини сказки «Удивительный Волшебник из Страны Оз», которую написал американский писатель Лаймен Фрэнк Баум.
В данном случае чуда не произошло, и пообщаться с инопланетянами так и не удалось. Хотя подготовка была колоссальной, и, в числе прочего, предварительно были произведены расчеты вероятности нахождения внеземных цивилизаций с учетом заданных условий.
В итоге Фрэнк Дрейк вывел формулу, которая с тех пор носит его имя и называется «формула Дрейка» или «уравнение Дрейка»:
N = R х Fp х Ne х Fl х Fi х Fc х L
Расшифруем значения уравнения:
- N – число внеземных цивилизаций, потенциально готовых на контакт.
- R – число ежегодно возникающих новых звезд в Галактике.
- Fp – доля солнцеподобных звезд, вокруг которых потенциально могут сформироваться планеты.
- Ne – среднее количество планет, где потенциально возможна разумная жизнь.
- Fl – вероятность появления жизни на планетах, где это возможно.
- Fi – вероятность появления разумных существ на планетах, где зародилась жизнь.
- Fc – соотношение планет, обитатели которых ищут контакты с иными цивилизациями, и планет, где в принципе есть разумная жизнь.
- L – время, в течение которого разумная жизнь существует и потенциально готова к контакту.
Существует упрощенная версия уравнения Дрейка:
N = N* х Fp х Ne х Fl х Fi х Fc х L/Tg
Здесь мы видим новые элементы формулы:
- N* – количество звезд нашей Галактики.
- Tg – время жизни нашей Галактики.
Если вас интересует, как можно решить это уравнение, рекомендуем для начала ознакомиться с наиболее свежими взглядами на проблему, изложенными в статье «Есть только один способ решить уравнение Дрейка» [Habr, 2021]. А мы продолжим вас знакомить с проектом SETI.
В 1971 году SETI решила взять под свое крыло NASA. Изначально под эгидой NASA задумывался весьма масштабный проект под названием «Циклоп», в рамках которого планировалось задействовать 1500 радиотелескопов. Когда оказалось, что для этого нужно порядка 10 миллиардов долларов, идею переформатировали.
В итоге был воплощен в жизнь проект «Послание Аресибо» – радиосигнал, содержащий зашифрованную информацию для представителей внеземных цивилизаций. Этот сигнал был отправлен 16 ноября 1974 года из обсерватории Аресибо в Пуэрто-Рико.
Он содержал 1679 бит информации и представлял собой прямоугольный рисунок 23 х 73 точки (23 х 73 = 1679), где были схематично изображены представители людского рода, положение Солнечной системы и несколько химических формул. Первоначальный вариант был черно-белым, но затем для массового читателя подготовили цветную версию, чтобы было понятнее, где и что нарисовано:
Радиосигнал направили в сторону шарового звездного скопления М13, что на расстоянии более 25 тысяч световых лет от нас в созвездии Геркулеса. Длительность сообщения составила 169 секунд, длина волны – 12,6 см. Уже подсчитано, что ответ придет в лучшем случае через 52 166 лет, и это без учета времени на расшифровку, которое потребуется получателям сего ребуса [М. Каку, 2008].
К слову, если земляне так и не получат внятного ответа на свое «Послание Аресибо», нельзя исключать версию, что инопланетяне, как и мы с вами, мало что поняли в нем.
Разумеется, проект SETI «заточен» не только на генерацию сигналов, но и на прием. 15 августа 1977 года астроном Джерри Эйман обнаружил необычный радиосигнал из космоса длительностью 72 секунды. Радиотелескоп «Большое ухо» Университета штата Огайо принял данный сигнал, когда вел сканирование части космического пространства в созвездии Стрельца.
Сигнал был в 20 раз сильнее стандартного фонового излучения, что позволило говорить о его неслучайном характере. Сделав расшифровку сигнала, ученый обнаружил ряд закономерностей, которые могут быть присущи характеристикам сигнала от инопланетного разума. Вдохновленный результатом, Джерри Эйман написал на бумажке с расшифровкой восторженное Wow, и с тех пор этот сигнала так и называют:
Спустя почти полвека ученые полагают, что им удалось приблизиться к разгадке, откуда же пришел этот сигнал. Если не вдаваться в подробности, под наибольшим «подозрением» находится звезда 2MASS 19281982-2640123 [Inverse, 2022]. В целом, ученые насчитали 66 звезд, откуда потенциально мог бы прийти этот сигнал Wow.
В 1995 году был создан Институт SETI в Маунтин-Вью (штат Калифорния, США). Под эгидой института инициирован проект «Феникс», предусматривающий изучение примерно тысячи ближайших звезд солнечного класса в радиодиапазоне от 1200 до 3000 МГц.
С этой целью задействованы чрезвычайно чувствительные приборы, способные поймать относительно слабое по космическим меркам излучение на расстоянии в 200 световых лет. Например, такое, которое излучает стандартный аэродромный радиолокатор.
Притом, что уже просканировано более тысячи звезд, следов внеземной жизни найти пока не удалось. Тем не менее, некоторые ученые склонны считать, что успех весьма близок, и сигнал от разумных цивилизаций будет найден до 2025 года [М. Каку, 2008].
Особые надежды в этом плане возлагаются на антенную решетку Аллена, состоящую из множества спутниковых антенн-тарелок. The Allen Telescope Array – это проект, реализованный совместно Институтом SETI и радиоастрономической лабораторией Калифорнийского университета в Беркли.
И это далеко не единственный вклад Калифорнийского университета в проект SETI. В 1999 году был запущен поистине новаторский проект под названием SETI@home. Суть в том, чтобы задействовать для обработки большого массива данных персональные компьютеры частных лиц, желающих принять участие в исследованиях и помочь науке.
Для этого нужно было установить на домашний компьютер специальный софт, функционирующий в режиме скринсейвера (гашения экрана), и производящий вычисления, когда владелец не пользуется компьютером. В проекте приняли участие порядка 5 миллионов человек из 200 стран мира, и, судя по объявлению на страничке проекта, интерес к нему не угасает по сей день, хотя сейчас проект на паузе [SETI@home, 2022].
Подсчитано, что владельцы домашних компьютеров, участвовавшие в проекте, использовали электроэнергии на сумму свыше миллиарда долларов. Желающие могут сами подсчитать, в какую в среднем сумму человеку обходится приверженность науке. Вопрос отнюдь не праздный, потому что Калифорнийский университет ныне предлагает владельцам домашней компьютерной техники участие в новых научных исследованиях [Science United, 2022].
В рамках SETI@home сигналов от разумных цивилизаций найти не удалось, однако проект SETI как таковой время от времени отчитывается об определенных успехах.
Так, в самом начале 2012 года появилась информация о том, что в рамках проекта удалось зарегистрировать радиосигнал потенциально внеземного происхождения. Предположительно, сигнал пришел от экзопланеты KOI 817, а поймал этот сигнал орбитальный телескоп «Кеплер» [news.discovery, 2012].
На внеземной характер указывало то обстоятельство, что сигнал был очень узкий по частоте – намного более узкий, чем сигналы, которые возникают из-за каких-либо астрофизических явлений. Сигнал постоянно дрейфует по частоте, что потенциально объяснимо эффектом Доплера, возникающим из-за движения передатчика и приемника сигнала.
К слову, со временем телескоп поймал еще несколько сигналов с подобными характеристиками, однако ученые не поспешили с выводами наподобие «мы обнаружили инопланетян» [DailyTechInfo, 2012]. Четкой однозначной трактовки этих сигналов нет по сей день.
Исследования в России
Россия тоже не осталась в стороне от мировых попыток выйти на контакт с внеземным разумом. Наиболее активные исследования проводились на базе специальной астрофизической обсерватории на Северном Кавказе, имеющей статус научно-исследовательского института Российской академии наук.
Ученые занимались поиском как радиосигналов, так и оптических сигналов, а также гипотетических астроинженерных конструкций, которые, как полагают некоторые ученые, внеземные цивилизации могли бы соорудить вокруг своих звезд.
Предполагается, что, если внеземные разумные существа существуют и достигли высокого уровня технического развития, одним из побочных продуктов их энергетического метаболизма будет широкомасштабное преобразование звездного света в дальнее инфракрасное излучение. Поэтому поиск таких источников инфракрасного излучения является перспективным направлением работы в деле установления связи с внеземными цивилизациями [F. Dyson, 1960]. Такие гипотетические астроинженерные конструкции носят название «сферы Дайсона».
Кроме того, в Российской Федерации практиковалась передача радиосообщений внеземным цивилизациям. Первое безадресное послание было направлено в открытый космос 19 ноября 1962 года из Центра Дальней Космической Связи СССР в Евпатории.
В контексте всего вышерассмотренного встает закономерный вопрос: почему при наличии столь масштабных и долгосрочных усилий до сих пор не удалось обнаружить конкретных следов присутствия инопланетной жизни? Тут есть разные мнения.
Оценка и критика идеи поиска внеземных цивилизаций
Критика идеи поиска внеземных цивилизаций идет по нескольким направлениям. Во-первых, «зацикленность» на определенных частотах диапазона. Не факт, что инопланетный разум будет использовать именно их.
Во-вторых, акцент на поиске радиосигналов, в то время как высокоразвитые цивилизации вполне могут пользоваться лазерным сигналом, а не радиосигналами.
И, наконец, есть некоторые опасения, что инопланетный разум может быть настроен к нам не вполне дружественно, а потому использовать наши сигналы нам во вред. Исследователями вполне серьезно моделируется механизм возможной атаки по каналам SETI. Потенциальный алгоритм из 15 пунктов изложен в статье «Глобальные риски, связанные с программой SETI» [А. Турчин, 2009].
И даже если сегодня такой вариант развития событий кажется фантастикой, вспомните, что когда-то, столетия тому назад, полеты в космос тоже были фантастикой. Поэтому стоит ли «доставать» спокойно наблюдающие за нашим «зоопарком» внеземные цивилизации своими сигналами и так уж назойливо пытаться установить контакт – вопрос открытый.
Итак, мы с вами разобрались, что такое теория или гипотеза зоопарка – кратко она означает, что внеземные цивилизации существуют, и они прекрасно осведомлены о нашем существовании, но не спешат коммуницировать с нами, предпочитая наблюдать за людьми, как люди наблюдают за дикими животными в зоопарке.
Желающим изучить тему подробнее вряд ли можно выдать какие-то узкие рекомендации наподобие скачать книги полный формат фб2 «Теория зоопарка» или читать онлайн бесплатно. Такой всеобъемлющей литературы, объединяющей под одной обложкой все аспекты темы, попросту нет. Поэтому интересующимся темой нужно быть в интеллектуальном тонусе и постоянно следить за новостями науки.
Пребывать в хорошем интеллектуальном тонусе вам помогут наши программы «Когнитивистика» и «Критическое мышление», чего мы вам искренне желаем. А также просим серьезно подумать и ответить на вопрос по теме статьи:
