Добро пожаловать обратно в наш Серия Fermi Paradox , где мы рассмотрим возможные решения знаменитого вопроса Энрико Ферми «Где все?» Сегодня мы исследуем возможность того, что причина, по которой мы не нашли свидетельств существования инопланетных цивилизаций, заключается в том, что их нет.
Он стал легендой космической эры. Гениальный физик Энрико Ферми во время беседы за обедом в Лос-Аламосской национальной лаборатории в 1950 году, как предполагается, поставил перед сторонниками существования внеземных цивилизаций загадку.
Утверждается, что если существуют космические инопланетяне, они распространятся по галактике, колонизируя каждый пригодный для жизни мир. Тогда они должны были колонизировать Землю. Они должны быть здесь, но, поскольку их нет, их не должно быть.
Этот аргумент стал известен как «парадокс Ферми». Проблема в том, что, как мы видели в первой части, Ферми так и не смог этого сделать. Как вспоминают его оставшиеся в живых товарищи по обеду (сам Ферми умер от рака всего четыре года спустя и никогда не публиковал ничего на тему внеземного разума), он просто задал вопрос: «А где все?» на который есть много возможных ответов.
Ферми не сомневался, что внеземные цивилизации могут существовать, но полагал, что межзвездные путешествия были невозможны или что инопланетные путешественники просто никогда не находили Землю на просторах галактики.
Аргумент, утверждающий, что инопланетян не существует, на самом деле был выдвинут астрономом Майклом Харт в статье, опубликованной им в 1975 году. Харт предположил, что если в галактике возникнет внеземная цивилизация, она будет развивать межзвездные путешествия и запускать колонизирующие экспедиции к ближайшим звездам. Эти колонии, в свою очередь, запустят свои собственные космические корабли, распространив волну колонизации по галактике.
Сколько времени потребуется волне, чтобы пересечь галактику? Если предположить, что космические корабли движутся со скоростью, равной одной десятой скорости света, и что по прибытии в пункт назначения не было упущено время на постройку новых кораблей, волна, предположил Харт, могла пересечь галактику за 650 000 лет.
Даже если дать каждой колонии определенное время, чтобы обосноваться, прежде чем строить новые корабли, галактику можно будет пересечь за два миллиона лет - крошечный интервал в космической или эволюционной шкале времени. Харт утверждал, что, поскольку инопланетян еще нет на Земле, их нет и в нашей галактике.
Аргумент Харта был расширен космологом Фрэнком Типлером в 1980 году. Типлер предположил, что инопланетным колонистам будут помогать самовоспроизводящиеся роботы. Его вывод был объявлен в названии его статьи «Внеземных разумных существ не существует».
Почему так важно, что аргумент Харта на самом деле также не был сформулирован выдающимся Энрико Ферми? Потому что имя Ферми подтверждает аргумент, которого он, возможно, не заслуживает.
Сторонники поиска внеземного разума (SETI) хотят найти доказательства существования инопланетных цивилизаций, используя радиотелескопы для прослушивания радиосообщений, которые инопланетяне могли передать в космос. Межзвездная передача сигналов намного дешевле, чем космический корабль, и возможна с помощью современных технологий.
Харт извлек последствия для государственной политики из своего аргумента о том, что инопланетян не существует. В его статье сделан вывод, что «обширный поиск радиосообщения от других цивилизаций, вероятно, является пустой тратой времени и денег».
Наши политические лидеры прислушались к совету Харта. Когда сенатор Уильям Проксмайр возглавил успешную кампанию по прекращению финансирования молодой программы НАСА SETI в 1981 году, он использовал аргумент Харта-Типлера. Вторая попытка NASA SETI была сорвана конгрессом в 1993 году, и с тех пор государственных денег на поиск внеземных радиосигналов не выделялось.
Насколько убедительна гипотеза Харта-Типлера? Как и Харт, Карл Саган оптимистично оценивал перспективы межзвездных путешествий, и Саган опубликовал свой анализ последствий межзвездных путешествий для внеземного разума на целое десятилетие раньше, чем Харт, в 1963 году. Саган и его соавтор, российский астроном Иосеф. Шкловский посвятил этой теме главу в своем классическом произведении 1966 года.Разумная жизнь во Вселенной.
Радиотелескоп в Аресибо в Пуэрто-Рико был местом проведения СВЧ-исследования высокого разрешения НАСА, целью которого был поиск внеземных радиосообщений. Кредит: NSF
Как и Харт, Саган пришел к выводу, что «если колонизация является правилом, то даже одна космическая цивилизация будет быстро распространяться по всему Млечному Пути за время, намного меньшее, чем возраст галактики. Были бы колонии колоний колоний… ». Так почему же Саган, как Харт, не утверждал, что инопланетян не существует, потому что их уже нет?
Ответ заключается в том, что Саган, в отличие от Харта, считал неограниченную колонизацию лишь одним из многих возможных способов действий внеземных космических путешественников. Он писал, что «обитаемые планеты, на которых отсутствуют технические цивилизации, часто будут встречаться космическими цивилизациями. Непонятно, как они отреагируют…
Возможно, в некоторых странах действуют строгие запреты на колонизацию населенных, но дотехнических планет.Кодекс Галактика. Но мы не можем судить о внеземной этике. Возможно, предпринимаются попытки колонизировать каждую обитаемую планету… Можно также представить целый спектр промежуточных случаев ».
Помимо предположения о возможности межзвездных путешествий, аргумент Харта основан на очень конкретных и весьма спекулятивных идеях о том, как должны вести себя инопланетяне. Он предполагал, что они будут проводить политику неограниченного расширения, что они будут расширяться быстро и что, как только их колонии будут основаны, они просуществуют миллионы или даже миллиарды лет. Если какие-либо из его предположений о том, как будут действовать инопланетяне, неверны, то его аргумент о том, что их не существует, терпит неудачу.
Фотография центральной области Млечного Пути. Предоставлено: UCLA SETI Group / Юрий Белецкий, обсерватория Карнеги-Лас-Кампанас.
Биолог-эволюционист Стивен Джей Гулд резко критиковал предположение Харта. Он написал: «Должен признаться, я просто не знаю, как реагировать на такие аргументы. Мне достаточно сложно предугадывать планы и реакцию самых близких мне людей. Обычно меня сбивают с толку мысли и достижения людей из разных культур. Будь я проклят, если смогу с уверенностью заявить, что может сделать некий внеземной источник разума ».
В 1981 году Саган и планетолог Уильям Ньюман опубликовали ответ Харту и Типлеру. В то время как Харт использовал очень простой математический аргумент, предполагая, что инопланетная цивилизация будет распространяться почти так же быстро, как и ее корабли, Ньюман и Саган использовали математическую модель, подобную той, которую популяционные биологи используют для анализа распространения популяций животных для моделирования межзвездной колонизации. .
Они пришли к выводу, что предполагаемые Хартом темпы расширения крайне нереалистичны. Экспансия будет значительно медленнее, например, если цивилизации будут контролировать темпы роста своего населения на любой данной планете, чтобы избежать экологического коллапса, если у колоний будет ограниченная продолжительность жизни и если инопланетные общества в конечном итоге перерастут экспансионистские тенденции. Предположение Харта о том, что инопланетная цивилизация будет распространяться почти так же быстро, как ее корабли, неправдоподобно. Ньюман и Саган отметили, что пройти по Риму можно за день, но Рим был построен не за один день. Он рос намного медленнее.
Если эволюция разумной жизни вообще вероятна, другие цивилизации могли возникнуть до того, как какая-либо гипотетическая первая волна расширения медленно прокатилась по галактике. Если несколько миров вызовут волны колонизации, они могут столкнуться друг с другом. Что тогда будет? Никто не знает. Историю галактики невозможно предсказать с помощью нескольких уравнений.
Для Ньюмана и Сагана отсутствие инопланетян на Земле не означает, что они не существуют где-либо еще в галактике или что они никогда не запускают космические корабли. Это просто означает, что они ведут себя не так, как ожидал Харт. Они приходят к выводу, что «за исключением, возможно, самой ранней истории Галактики, нет очень старых галактических цивилизаций с последовательной политикой завоевания обитаемых миров; Галактической Империи нет ».
Итак, Энрико Ферми никогда не приводил убедительных аргументов в пользу того, что внеземной разум, вероятно, не существует. И Майкл Харт тоже. Простая правда в том, что никто не знает, существуют ли в галактике инопланетяне. Но если они действительно существуют, возможно, обнаружение их радиосообщений даст нам необходимые доказательства. Тогда мы могли бы перестать спекулировать и начать чему-то учиться.
Мы написали много интересных статей о Великом фильтре, парадоксе Ферми, поисках внеземного разума (SETI) и связанных концепциях здесь, в Universe Today.
Вот Где пришельцы? Как «великий фильтр» может повлиять на технический прогресс в космосе , Почему найти инопланетную жизнь было бы плохо. Великий фильтр , Как мы можем найти инопланетян? В поисках внеземного разума (SETI) , а также Фрейзер и Джон Майкл Годье обсуждают парадокс Ферми .
И обязательно ознакомьтесь с остальной частью нашей серии Beyond Fermi's Paradox:
- За пределами «парадокса Ферми» I: беседа за обедом - Энрико Ферми и внеземной разум
- За пределами «парадокса Ферми» III: что такое великий фильтр?
- За пределами «парадокса Ферми» IV: что такое гипотеза редкой земли?
- По ту сторону «парадокса Ферми». V: Что такое гипотеза о праздности?
- За пределами «парадокса Ферми» VI: что такое гипотеза Берсеркера?
- За пределами «парадокса Ферми» VII: что такое гипотеза планетария?
- За пределами «парадокса Ферми» VIII: что такое гипотеза зоопарка?
- За пределами «парадокса Ферми» IX: что такое гипотеза краткого окна?
- За пределами «парадокса Ферми» X: что такое гипотеза первенца?
- За пределами «парадокса Ферми» XI: Что такое гипотеза трансценденции?
- За пределами «парадокса Ферми» XII: Что такое гипотеза водного мира?
- За пределами «парадокса Ферми» XIII: что такое гипотеза «океанических миров»?
- За пределами «парадокса Ферми» XIV: Что такое гипотеза Авроры?
- За пределами «парадокса Ферми» XV: что такое гипотеза теории перколяции?
- За пределами «парадокса Ферми» XVI: что такое гипотеза «темного леса»?
В Astronomy Cast есть несколько интересных эпизодов на эту тему. Вот Эпизод 24: Парадокс Ферми: где все пришельцы? , Эпизод 110: В поисках внеземного разума , Эпизод 168: Энрико Ферми , Эпизод 273: Решения парадокса Ферми .
Источники:
- Р. Х. Грей (2012) Неуловимое WOW, В поисках внеземного разума, Palmer Square Press, Чикаго, Иллинойс.
- Р. Х. Грей (2015) Парадокс Ферми - это не парадокс Ферми и не парадокс , Астробиология, 15 (3): 195-199.
- М. Х. Харт, (1975) Объяснение отсутствия инопланетян на Земле , Ежеквартальный журнал Королевского астрономического общества, 16: 128–135.
- В. И. Ньюман и К. Саган (1981) Галактические цивилизации: динамика населения и межзвездная диффузия , Икар, 46: 293-327.
- К. Саган (1963) Прямой контакт между галактическими цивилизациями посредством релятивистского межзвездного космического полета , Планетарная и космическая наука, 11: 485-489.
- И. С. Шкловский и К. Саган (1966) « Разумная жизнь во Вселенной «. Дельта Паблишинг Компани, Инк. Нью-Йорк, штат Нью-Йорк.
- Ф. Типлер (1980) Внеземных разумных существ не существует , Ежеквартальный журнал Королевского астрономического общества, 21: 267-281.
- С. Уэбб (2010) Если Вселенная кишит пришельцами… Где все? Пятьдесят решений парадокса Ферми и проблемы внеземной жизни. Книги Коперника, Нью-Йорк, Нью-Йорк.