Загадка Ферми: Где все они, или мы лишь звери в зоопарке?

Загадка Ферми: Где все они, или мы лишь звери в зоопарке? 25 января 2024  0  387В 1950 году, за обеденным столом на территории Национальной лаборатории Лос-Аламос, известный физик Енрико Ферми задал вопрос, который спровоцировал целый ряд гипотез. "Где все они?" Вкратце, учитывая возраст вселенной (13,8 млрд. лет), существование солнечной системы всего лишь последние 4,5 млрд. лет и изобилие ингредиентов для жизни, почему мы до сих пор не нашли доказательств существования внеземного разума? Этот вопрос лег в основу Парадокса Ферми, который до сих пор остается без ответа.

В последние годы интерес к вопросу Ферми возрос благодаря огромному числу обнаруженных "потенциально пригодных для жизни" экзопланет в далеких звездных системах. Но все попытки обнаружить признаки технологической активности ("техносигнатуры") оказывались безрезультатными. В недавнем исследовании группа астробиологов рассмотрела возможные разрешения парадокса и пришла к выводу, что существуют всего две возможности. Или внеземные цивилизации (ВЦ) чрезвычайно редки (или не существуют вовсе), или они намеренно избегают контакта с нами (так называемая "гипотеза зоопарка").

Статья, недавно опубликованная в Nature Astronomy, была результатом работы Яна Крофорда и Дирка Шульце-Макуха. Крофорд - профессор планетарной науки и астробиологии в Школе естественных наук и Центре планетарных наук в UCL/Birbeck College, в то время как Шульце-Макух - профессор планетарной пригодности для жизни и астробиологии в Техническом университете Берлина, Немецком научно-исследовательском центре ГФЦ, Лейбниц-институте пресноводной экологии и внутреннего рыболовства, и Вашингтонском государственном университете.

Вопрос, на который мы пытаемся найти ответ в нашей серии "За пределами парадокса Ферми", сам парадокс начался с астронома (и белого националиста) Майкла Харта в 1975 году. В статье под названием "Пояснение отсутствия внеземных форм жизни на Земле" Харт утверждал, что учитывая возраст вселенной и относительно короткое время, необходимое для распространения развитой цивилизации по галактике Млечный Путь (650 000 лет, по мнению Харта), Землю к этому времени уже должна была посетить внеземная цивилизация (ВЦ).


В 1980 году математический физик и космолог Фрэнк Дж. Типлер развил и уточнил аргументы Харта в своей статье "Разумные внеземные существа не существуют". Основываясь на принципе Коперника, который утверждает, что ни человечество, ни Земля не занимают привилегированное положение для наблюдения за вселенной. Соответственно, Типлер предположил, что ВЦ будут помогать самовоспроизводящиеся роботы-исследователи (пробы фон Неймана), которые будут распространяться из системы в систему, облегчая прибытие поселенцев позже. По уточненной оценке Типлера, ВЦ смогла бы исследовать всю галактику "менее чем за 300 миллионов лет".

Это стало известно как гипотеза Харт-Типлера, которая в основном утверждает, что отсутствие доказательств можно объяснить только отсутствием ВЦ. В 1983 году Карл Саган и Уильям Ньюман представили опровержение под названием "Солипсистский подход к внеземному разуму" (также известное как "Ответ Сагана"), где они утверждали, что "отсутствие доказательств не является доказательством отсутствия" и обвинили гипотезу Харт-Типлера в многочисленных предположениях. Они и многие другие ученые предложили потенциальные решения вопроса, почему мы еще не видели никаких ВЦ.


Тем не менее, несмотря на десятилетия наблюдений и исследований SETI, до сих пор нет окончательных доказательств того, что развитые внеземные цивилизации существуют. В основном это были радиоэксперименты SETI, которые наблюдали за далекими звездами и галактиками в поисках радиопередач. Однако другие эксперименты SETI сосредоточились на аномальных инфракрасных (тепловых) сигнатурах, которые могли бы указывать на наличие мегаструктуры, предназначенной для охвата всей звездной системы - так называемой сферы Дайсона (или структуры Дайсона).

Увы, эти поиски не нашли убедительных доказательств техносигнатур в нашей галактике или за ее пределами. По мнению Крофорда и Шульце-Макуха, "великое молчание", которое мы воспринимаем, когда смотрим во вселенную, может означать только одно из двух. Во-первых, есть вероятность, что гипотеза Харт-Типлера верна, и нет развитых ВЦ. Кроме того, может быть, что разумная жизнь (или жизнь вообще) редка во вселенной из-за того, что шансы против ее появления или эволюции (так называемый Великий фильтр).

Если ни один из этих сценариев не является верным, у нас остается только один ответ: гипотеза зоопарка верна, и развитые цивилизации держатся на расстоянии, чтобы избежать обнаружения.

Как Крофорд сказал Universe Today по электронной почте:


"Есть только две возможности; или ВИ существует, или его нет. Как отмечали многие люди на протяжении многих лет, любой ответ был бы поразительным, но один из них должен быть верным. Все, что мы знаем, - это то, что мы не видим доказательств ВИ, несмотря на количество планет и великую старость вселенной, которые, наивно, кажется, должны подразумевать, что ВИ должен существовать и, возможно, быть общим. Это FP. Однако, если ВИ существует, есть только две возможности, согласующиеся с тем фактом, что мы их не наблюдаем.

"Или мы никогда не ожидали бы наблюдать их, потому что пространство так велико и т. д., [или] мы их не наблюдаем, потому что они предприняли шаги, чтобы мы этого не делали (это ZH)."

Мы в зоопарке?

Этот термин был придуман в 1973 году Джоном Боллом, астрофизиком из Гарварда и ученым из Наблюдательной станции Массачусетского технологического института. В исследовании под таким же названием, Болл рассмотрел различные предложенные решения парадокса Ферми и некоторые общие предположения, сделанные исследователями SETI. Среди них вера в то, что разумные виды существуют в нашей галактике, что они старше и более развиты, чем мы, и что они хотят установить контакт с другими разумными видами (включая нас). В отличие от этого, Болл утверждал, что продвинутые виды "намеренно избегают взаимодействия и что они выделили область, в которой мы живем, как зоопарк".

В общем, гипотеза зоопарка предсказывает, что мы никогда не найдем их, потому что они не хотят быть найдены, и у них есть технологическая способность обеспечить это. Эта теория схожа с гипотезой планетария, которая также предполагает, что продвинутые цивилизации имеют средства для уклонения от обнаружения нашими инструментами. В отличие от гипотезы планетария, гипотеза зоопарка предполагает, что намерения ВЦ благие, что может включать желание избежать вмешательства в наше технологическое или социальное развитие.

Независимо от того, какая возможность может быть верна, возникает неизбежный вопрос: Как мы узнаем? Согласно Крофорду и Шульце-Макуху, единственное, что мы можем сделать, это продолжать систематическое исследование вселенной. Это включает поиски SETI и поиски артефактов ETC внутри солнечной системы, потому что, как они пишут, "мы можем утверждать об отсутствии доказательств только в том случае, если мы достаточно упорно искали доказательства". Тем временем, исследования экзопланет переходят от открытий к характеристикам, что значительно упростит работу следующего поколения телескопов, таких как космический телескоп Джеймса Уэбба.

Способность определить химический состав атмосфер экзопланет в конечном итоге может выявить признаки жизни или биологических процессов ("биосигнатуры"), что позволит установить более строгие ограничения на обитаемость. Как они указывают, "такие наблюдения имеют потенциал ограничить распространенность возникновения жизни во Вселенной, и, возможно, также распространенность биологической сложности и интеллекта". Здесь лежит другое различие между гипотезами Зоопарка и Планетария, которое заключается в том, что первая более вероятно обнаружима. Как подвел итог Шульце-Макух:

"Если мы живем в какой-то симуляции, мы можем никогда не узнать об этом. Но если гипотеза о зоопарке верна, мы в конечном итоге узнаем. Наша технология становится все более и более совершенной, поэтому мы догоним ВНИ, и даже если ВНИ все еще смогут скрывать свои космические корабли, в конечном итоге мы увидим их родные миры. Но даже скрытие их космических кораблей становится все сложнее, и какими бы совершенными они ни были, они не будут безошибочными, и произойдут несчастные случаи. Тогда соблазн отнести некоторые наблюдения НЛО к таким... и это все еще очень спекулятивно, но с появлением все большего количества датчиков, мы должны получить более четкую картину скоро."

"Учитывая наш технологический прогресс (и предполагая, что гипотеза о зоопарке верна), я думаю, что мы можем получить некоторые доказательства существования ВНИ в течение 15 лет (и я поспорил бутылкой виски с Иэном на это). Но прогнозировать временной график, конечно, трудно и в значительной степени зависит от того, насколько быстро будет продвижение и насколько внимательными будут 'смотрители зоопарка' или что у них в целях."

Как всегда, все, что мы можем сделать, это искать в ожидании того, что мы можем найти. На данный момент существует буквально сотни сценариев, где могут находиться ВНИ и почему они так долго уклонялись от обнаружения. Возможность проверять эти теории с большей и большей точностью в ближайшие годы будет удивительно захватывающим, почти таким же захватывающим, как перспектива когда-нибудь что-то найти. phys.org