Не так давно на нашем ресурсе «4brain.ru» был опубликован материал под названием «Парадокс Ферми», в котором затрагивался вопрос существования во Вселенной инопланетных разумных цивилизаций. Но если там сама эта возможность ставилась под сомнение, то здесь мы рассмотрим формулу, которая нередко служит опровержением вышеназванного парадокса. Эта формула называется уравнением Дрейка.
Некоторые общие данные
Начать стоит с того, что существует особый проект под общим названием «SETI» (аббревиатура от Search for Extraterrestrial Intelligence).В него входят различные проекты и мероприятия, направленные на поиск внеземных цивилизаций и вступление в контакт с ними. Проект существует уже несколько десятков лет (с 1959 года), практически с того момента, когда провёл свой первый эксперимент американский астроном Фрэнк Дрейк. Поиски «SETI» основаны на прослушивании радиоволн, которые могут посылать другие цивилизации из глубин космоса. Сам же Дрейк уже тогда считал это показателем высокотехнологического общества, а также наиболее приемлемым и разумным средством для поиска внеземных форм жизни.
Вероятность обнаружения любого сигнала на расстоянии свыше 500 световых лет практически равна нулю, т.е. 500 световых лет – это тот предел, в радиусе которого современные технологии могут вообще найти какой-либо радиосигнал. Из этого следует, что так называемое «Великое безмолвие», которое постоянно обнаруживают радиотелескопы, ещё не говорит о том, что иная жизнь во Вселенной не является возможной. И более высокие шансы на утверждение чего-либо с более менее солидной долей уверенности могут появиться лишь в случае, если земные «приёмники» смогут увеличить диапазон принятия сигнала ещё хотя бы на 900 световых лет.
В середине прошлого века человечество имело на эту тему ещё меньше данных. Однако уже в то время, когда советский космонавт Юрий Гагарин стал первым из людей, побывавших на орбите Земли (1961 год), Фрэнк Дрейк разработал своё уравнение, позволяющее приблизительно оценить количество возможных инопланетных цивилизаций в нашей галактике, называемой «Млечный путь». Это уравнение основывается на методах обнаружения электромагнитных импульсов.
Уравнение Дрейка
Уравнение Дрейка формулируется следующим образом:
N = R * Fp * Ne * Fl * Fi * Fc * L, где:
N – число разумных цивилизаций, которые готовы к вступлению в контакт
R – число звёзд, появляющихся в течение года в галактике «Млечный путь»
Fp – процент звёзд, которые имеют планеты на своих орбитах
Ne – среднее число планет и их спутников, условия которых подходят для зарождения жизни
Fl – вероятность появления жизни на подходящей для этого планете
Fi – вероятность появления разумных форм жизни на планетах, где вообще возможна жизнь
Fc – соотношение количества планет, на которых разумные формы жизни способны на контакт и ищут его, к числу планет, на которых вообще есть разумные формы жизни
L – время, в течение которого разумная жизнь существует, может вступить в контакт и хочет этого
Анализ уравнения Дрейка
Рассматривая уравнение Дрейка, становится очевидным тот факт, что значение N не может быть точно определено. К тому же, если двигаться по уравнению слева направо, оценки всех величин становятся всё более абстрактными. Однако это уравнение не должно оцениваться лишь числами. Некоторые исследователи убеждены, что данная формула есть лишь способ некоторой организации человеческого невежества. И если рассматривать гипотезу существования внеземного разума с сугубо математической точки зрения, то возможность получить ответ на вопрос о количестве инопланетных цивилизаций существенно ограничивается. Величина L является наиболее важной во всём уравнении. Человек не может знать, сколько способна просуществовать технологически развитая цивилизация. И даже если предположить, что инопланетная цивилизация всего одна, и существует на протяжении миллиардов лет или вообще вечность, то этого будет достаточно, чтобы приравнять в уравнении N и L.
Но заниматься поисками внеземного разума лишь посредством прослушивания радиоволн было бы ошибочным. Благодаря развитию астробиологии и космологии восприятие человеком космоса и путей развития иных форм жизни сильно изменилось. В начале существования «SETI» его специалисты пророчили стремительное развитие земных радиотехнологий и рост радиообмена, но связь «точка-тире-точка» поблекла на фоне спутников, направляющих к Земле свои сигналы, а акцент в телекоммуникациях сместился с радио на волоконную оптику для Интернет-трафика и кабельного ТВ, а значит, каких-либо серьёзных радиосигналов с Земли не будет поступать ещё минимум сотню лет.
Другим слабым местом формулы является количество планет, на которых могут развиваться разумные формы жизни. Предположительно, их количество должно быть в пределах 10 тысяч в нашей галактике. Но в настоящее время никаких подтверждений тому, что существует какой-либо основополагающий принцип, который мог бы направить первичную субстанцию на путь развития в Homo Sapiens. И этот вопрос останется без ответа, пока не будут найдены подтверждения жизни хотя бы на одной планете Солнечной системы.
Помимо прочего, в уравнении Дрейка не берутся во внимание и такие показатели, как возраст самой галактики и химико-механические параметры, например наличие определённых элементов, необходимых для формирования планет и зарождения жизни. Согласно мнению некоторых специалистов, уравнение Дрейка подразумевает не Вселенную, которая постоянно находится в динамике, но особое космологическое постоянство.
В формуле присутствуют величина приблизительного числа планет типа Земли, но не приведены оценки того, когда на этих планетах появляются разумные формы жизни. Огромный возраст нашей галактики и вероятность того, что разумная жизнь на её планетах могла присутствовать и 2 и 4,5 миллиарда лет назад, но уже могла угаснуть, не дают практически никакого пространства для обнаружения радиоволн.
На сегодняшний день астрономы отыскали уже примерно две тысячи внесолнечных планет. А общее количество звёзд, подобных Солнцу, может составлять свыше 40%. Но многие планеты являются слишком большими и находятся на орбитах очень близко к «своим» звёздам. Эти планеты называют «Горячими Юпитерами». Однако по прогнозам учёных, если улучшить методы поиска, то можно будет найти планеты меньшего размера и с более подходящими орбитальными характеристиками. Плюс к этому, за последние двадцать лет исследований удалось выяснить, что в Млечном пути могут существовать миллиарды планет, на которых возможна жизнь, способная существовать в экстремальных условиях, например, при повышенном содержании углекислого газа, на глубине до 10 000 метров и даже в серной кислоте.
Но, несмотря на «огрехи», уравнение Дрейка очень сильно повлияло на мышление людей. Главным образом, оно послужило отправной точкой для возникновения астробиологической науки. Выдающийся американский астрофизик Карл Саган высоко оценил то, что уравнение показало высокий процент обнаружения разумной внеземной жизни. А не так давно, в 2010 году, итальянский астроном Клаудио Макконе опубликовал свою версию уравнения Дрейка – статистическое уравнение Дрейка, которое является более сложным, но и более надёжным. С помощью новой формулы Макконе смог определить, что только в пределах Млечного пути может существовать 4 590 внеземных цивилизаций, что более чем на 1000 превышает число, которое получалось в классическом варианте уравнения. Коме этого, новая формула показала, что помимо человеческой цивилизации может быть ещё до 15 785 других, обладающих высокими технологиями.
Но даже если бы различные галактические сообщества находились на одном и том же расстоянии друг от друга, средняя его величина составила бы 28 845 световых лет, что делает невозможным любой контакт между этими сообществами, пусть и осуществлялся бы он с помощью электромагнитного излучения, перемещающегося со скоростью света. И даже если бы такое количество цивилизаций и существовало, межзвёздная связь между ними испытывала бы очень серьёзные технологические проблемы.
На самом деле уравнение Дрейка подлежит скрупулёзному и детальному изучению, и, не являясь специалистом в соответствующей области, довольно сложно толком разобраться, что к чему. Но нашей целью было отнюдь не исчерпывающее объяснение уравнения, а лишь указание на то, что к вопросу существования внеземного интеллекта учёные всего мира подходят более чем серьёзно и это имеет весьма веские основания.
