Привет, инопланетяне

МОЛОТ Форумы Наука и технологии Привет, инопланетяне

В этой теме 2 ответа, 1 участник, последнее обновление  Arc 1 год назад.

Просмотр 3 сообщений - с 1 по 3 (из 3 всего)
  • Автор
    Сообщения
  • #3991

    Arc
    Модератор

    Стивен Джонсон (Steven Johnson)

    16 ноября 1974 года несколько сотен астрономов, чиновников и других высокопоставленных лиц собрались в тропических лесах на северо-западе Пуэрто-Рико, в четырех часах езды от Сан-Хуана. Поводом послужило переименование обсерватории Аресибо, в которой располагался самый большой на тот момент радиотелескоп. Гигантское сооружение, представляющее собой огромную тарелку из бетона и алюминия шириной с высоту Эйфелевой башни, было установлено внутри карстовой воронки в горных джунглях. Радиотелескоп усовершенствовали таким образом, чтобы он смог пережить непредсказуемый сезон ураганов и давал в десять раз более точные показания.

    В честь открытия астрономы, работавшие в этой обсерватории, решили превратить самый чувствительный из созданных человеком приборов для принятия сигналов из космоса в переговорное устройство, если описывать в двух словах. После произнесения речей собравшиеся сидели в тишине на краю телескопа, пока система звукоусиления в течение почти трех минут сотрясала душный полуденный воздух, посылая двухтоновые сигналы. Присутствующие не могли расшифровать их, но сам факт прослушивания двух нот, вибрирующих в воздухе, вызвал у многих слезы.

    Эти 168 секунд шума, ныне известные как послание Аресибо, — детище астронома Фрэнка Дрейка, который в то время был директором организации, наблюдавшей за обсерваторией. Этот радиосигнал стал первым посланием, которое человечество намеренно отправило в другую солнечную систему. Инженеры перевели его в звук ради того, чтобы собравшиеся могли воспринимать его во время передачи. Но сам посредник — беззвучный, невидимый радиоимпульс, путешествующий со скоростью света.

    Для большинства наблюдателей это событие казалось многообещающим и даже символичным: послание в бутылке, выкинутое в море открытого космоса. Но через несколько дней Королевский астроном Англии Мартин Райл резко осудил выходку Дрейка. Райл писал, что оповещение космоса о нашем существовании грозит обернуться катастрофой. Аргументируя свою позицию тем, что «любые существа там [могут быть] злобными или голодными», Райл требовал от Международного астрономического союза отозвать послание Дрейка и полностью запретить дальнейшие контакты. Кипя от злости, он писал, что возиться с установлением межпланетных контактов было безответственно, учитывая, что такие поступки, несмотря на благие намерения, могут привести к уничтожению жизни на Земле.

    Сегодня, когда прошло больше 40 лет, все еще неизвестно, справедливы ли опасения Райла, так как послание Аресибо пока в миллиардах световых лет от адресата — скопления из приблизительно 300 000 звезд, именуемого M13. Если этим летом окажетесь в Северном полушарии и ночь будет ясной, найдите в небе созвездие Геркулеса, в котором 21 звезда складывается в фигуру мужчины с вытянутыми руками, будто бы стоящего на колене. Представьте шумный полет к этим звездам длиной в 400 триллионов километров. И хотя вы окажетесь далеко за пределами Солнечной системы, к М13 приблизитесь лишь незначительно. Но если бы вы могли настроить любительское радио на частоту 2380 МГц, возможно, вы услышали бы летящее послание: длинную серию ритмических импульсов (всего их 1679, если быть точным). Структура послания четкая и цикличная, благодаря чему можно сразу распознать его как результат деятельности разумной жизни.

    Удивительно, но послание Аресибо находится в крайне малочисленной компании «коллег», которые служат для потенциального контакта с внеземными формами жизни. Пожалуй, наиболее известный из них — установленная на «Вояджере-1» золотая аудиовизуальная пластинка с приветствиями на разных языках и другими доказательствами существования человеческой цивилизации. Несколько лет назад она отправилась в свободное плавание за пределы Солнечной системы и сейчас путешествует с относительно небольшой скоростью в 56 000 км/ч. Для сравнения: к концу третьей минуты с момента отправления послания Аресибо его импульсы успели достигнуть орбиты Марса. Потребовалось меньше суток, чтобы все сообщение покинуло Солнечную систему.

    Верно, что некоторые сигналы, порожденные деятельностью человека, прошли даже бóльшую дистанцию, чем Аресибо. Надо сказать спасибо случайной утечке радио- и телепередач. Вокруг этого построен сюжет романа Карла Сагана «Контакт», где инопланетяне узнали о существовании людей благодаря ранним телевизионным трансляциям Олимпийских игр в Берлине, включая речь Гитлера на церемонии открытия. Нечеткие кадры с легкоатлетом Джесси Оуэном, а затем с марионеткой Хауди Дуди из детской передачи и слушаниями сенатора Джозефа Маккарти проделали более далекий путь, чем импульсы Аресибо. Однако в течение 40 лет с момента отправки Дрейком сигналов Аресибо намеренно в космос было послано лишь около десятка сообщений, в большинстве своем авантюрные, вроде песни The Beatles «Across the Universe» в честь сорокалетия ее записи. (Остается только надеяться, что инопланетяне, если они существуют, получат ее раньше записи с Гитлером).

    В эпоху радиотелескопов ученые тратили гораздо больше усилий на то, чтобы обнаружить сигналы от инопланетян, а не посылать их самим, объявляя о нашем существовании. Сам Дрейк более известен благодаря тому, что около 60 лет назад положил начало проекту SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence) — организации по поиску внеземных цивилизаций. Тогда он использовал телескоп в Западной Вирджинии для обнаружения радиосигналов, исходящих от двух звезд. Сегодня в ведении Института SETI, некоммерческой организации, находится сеть телескопов и компьютеров, которые ищут признаки разумной жизни в открытом космосе. Новый проект, подобный SETI, называется «Breakthrough Listen», и его бюджет составляет 100 миллионов долларов, которые вложил российский миллиардер Юрий Мильнер. Проект обещает значительно увеличить шансы на обнаружение признаков разумной жизни. Человечество сейчас имеет больше почтовых ящиков для межзвездной связи, чем когда-либо, и мы с нетерпением ждем, когда придет письмо. Но до недавнего времени не особо торопились отправлять что-то сами.

    Возможно, эта молчаливая фаза подойдет к концу, если растущая группа ученых из разных областей науки и любителей, исследующих космос, найдет, как применить свою любознательность. Недавно была сформирована группа METI (Messaging to Extra-Terrestrial Intelligence — послания внеземным цивилизациям), которую возглавил ученый Дуглас Вакоч, ранее участвовавший в проекте SETI. В планы METI входит начать отправлять послания в 2018 году. Амбициозный проект Мильнера «Breakthrough Listen» также пообещал поддержать параллельный проект «Breakthrough Message», включая открытый конкурс на лучшее послание, направленное к звездам. Однако не все поддерживают распространение этих программ. Среди последователей Мартина Райла можно назвать таких светил, как Илон Маск и Стивен Хокинг. Они предупреждают, что подход к вопросу о внеземной жизни как к дружественным отношениям неверен. Они считают, что высокоразвитая инопланетная цивилизация может ответить на наше приветствие той же любезностью, что и Кортес в отношении ацтеков. Так что молчание — вариант более разумный.

    Если верить в то, что эти послания помогут установить контакт с инопланетянами, то решение отправить их можно считать одним из самых важных, принятых человечеством. Будем ли мы галактическими интровертами, столпившимися за дверью и пытающимися услышать признаки внеземной жизни? Или мы будем экстравертами и первыми начнем разговор? И если так, то что нам стоит сказать?

    На территории переведенного в резерв величественного Форта Мейсон, который находится на севере Сан-Франциско, расположился «Интервал» — бар и пространство для проведения мероприятий. Им управляет организация Long Now Foundation, основанная Стюартом Брандом, Брайаном Ино и другими. Их цель — воспитать стремление мыслить в перспективе. Наиболее известны они благодаря намерению построить часы, которые будут идти 10 тысяч лет. В организации Long Now отмечают, что пространство в Сан-Франциско создано для того, чтобы отвлечь людей от настоящего, которое перетягивает на себя все внимание. Эта идея прослеживается во всем: от прототипов часов, рассчитанных на 10 тысяч лет, до меню, в которое входят «вымершие» коктейли.

    «Интервал» казался отличным фоном для первой встречи с Дугласом Вакочем отчасти из-за того, что Long Now консультирует METI по вопросам посланий, и отчасти из-за того, что сама идея отправки межзвездных сообщений — отличный пример принятия решений, которые будут иметь долгоиграющие последствия. Сообщение, посланное в космос, может не привести к значительному результату в ближайшие тысячу, а то и сотню тысяч лет. Сложно представить другое решение, стоящее перед человечеством, которое было бы растянуто на большой промежуток времени.

    Как только мы с Вакочем сели за столик, я спросил его, как он пришел к нынешней работе. «В детстве мне нравилась наука, но я не мог решить, что именно я хочу изучать», — поделился он. Однажды Вакоч узнал о зарождающейся области, известной как экзобиология, или астробиология. Она занимается исследованием возможных форм жизни на других планетах. Эта область по характеру своему теоретическая: в конце концов, у ученых нет образцов для работы. Чтобы представить другие жизненные формы во Вселенной, экзобиологам приходится разбираться в астрофизике звезд и планет; в химических реакциях в предполагаемых организмах, которые могли поглощать и сохранять энергию; в климатологии, которая объясняет метеорологические условия на планетах, где возможно зарождение жизни; в биологических формах, которые могли бы развиваться в различных средах. Благодаря экзобиологии Вакоч понял, что ему не надо ограничивать себя одной научной дисциплиной: «Когда думаешь о жизни вне Земли, приходится быть дилетантом во всем».

    Уже в старших классах Вакоч задумался над тем, как общаться с организмом, который развивался на другой планете. Этот занимательный вопрос входил в сферу деятельности достаточно неопределенной на тот момент области экзобиологии — экзосемиотики. К 1970-м годам, когда Вакоч учился в старших классах, радиоастрономия развилась настолько, что стало возможным превратить экзосемиотику из раздутого мыслительного эксперимента в нечто более практическое. Для научной ярмарки в школе Вакоч сделал проект по межзвездным языкам и продолжил работать в этой области и дальше, даже когда изучал сравнительное религиоведение в колледже Карлтон в Миннесоте. «То, что меня поразило в самом начале и осталось в моих мыслях до сих пор, — трудность создать сообщение, которое будет понятно», — вспоминает Вакоч. Чтобы подстраховаться, он отучился по специальности клиническая психология, так как думал, что это поможет ему лучше понять незнакомое существо из другой точки Вселенной. Если бы страсть к экзосемиотике не привела его никуда в карьерном плане, он всегда мог бы избрать более традиционную профессию психолога.

    Когда Вакоч учился на последних курсах колледжа, проект SETI из программы NASA, финансируемой государством, начал превращаться в независимую некоммерческую организацию, которая отчасти спонсировалась техническим сектором. Вакоч переехал в Калифорнию и в 1999 году присоединился к SETI. На протяжении следующих лет Вакоч и другие ученые, задействованные в программе, все громче высказывались по поводу того, что нужно не только искать радиосигналы, но и отправлять их. Они утверждали, что «пассивный» подход весьма важен, но «активный» подход SETI (направлять мощные радиосигналы к ближайшим галактикам) увеличит вероятность установления контакта. Правление SETI не приняло сторону Вакоча, так как боялось, что поддержка активного подхода поставит под угрозу финансирование. В итоге Вакоч решил основать свою международную организацию, METI, куда пришли работать люди из разных сфер науки. Среди них бывший ведущий историк NASA Стивен Дж. Дик, историк науки из Франции Флоренс Ролен Серсо, индийский эколог Абхик Гупта и канадский антрополог Джером Х. Баркау.

    Новый интерес к посланиям объясняется по большей части тем, что в последнее время было открыто много планет. Сейчас известно, что Вселенная богата на планеты, которые расположены в зоне, именуемой экзобиологами «зоной Златовласки». Это пространство, где не слишком жарко и не слишком холодно, а температура поверхности подходит для сохранения воды в жидком состоянии. В 1950-е годы, когда Дрейк начинал работать, ученые не наблюдали ни за одной планетой за пределами Солнечной системы. Сегодня у нас есть целый список планет в зоне Златовласки, находящихся в недалеких от нас скоплениях звезд. «Сейчас мы знаем, что практически вокруг каждой звезды вращаются планеты, — отмечает Вакоч. — Каждая пятая из них потенциально пригодна для зарождения жизни. Так что полезной площади для возможного заселения много».

    Когда Фрэнк Дрейк и Карл Саган в 1960-е годы задумались над созданием сообщения, это было все равно что послание в бутылке. Сегодня, хоть мы и не знаем точного адреса планет с живыми организмами, нам удалось определить многообещающие индексы. Недавнее открытие планет TRAPPIST-1, три из которых потенциально обитаемы, вызвало бурю эмоций, отчасти потому, что они находятся относительно близко — всего в 40 световых годах от Земли. Если у послания Аресибо получится найти разумную цивилизацию в М13, то ответ придет как минимум через 50 000 лет. Но ответ на послание, отправленное в TRAPPIST-1, мог бы прийти до конца века.

    Фрэнку Дрейку сейчас 87, они с женой живут в доме около секвойного леса, в конце узкой извилистой дороги на холмах возле Санта-Крус. Стволы деревьев возле его дома в обхвате больше стола для бильярда. Когда я выходил из машины, мне вспомнилась Long Now Foundation: этот человек живет среди деревьев, которым больше тысячелетия, и отправляет сообщения, которые могут быть прочитаны через 50 000 лет.

    Дрейк вышел на пенсию больше десяти лет назад, но когда я спрашиваю его о послании Аресибо, его лицо сияет от приятных воспоминаний. «В то время я был директором обсерватории, мы только что завершили строительство одного очень большого проекта в Аресибо, и мне сказали: „Не могли бы вы организовать мероприятие по этому поводу?», — рассказывает он. — По случаю церемонии нам нужно было устроить что-нибудь запоминающееся. Что бы мы могли сделать? Мы можем отправить послание!».
    Но как отправить сообщение потенциально существующей форме жизни, о которых мы не знаем ничего, кроме того, что она развивается где-то в Млечном пути? Сначала нужно объяснить, каким образом сообщение можно будет прочитать. В экзосемиотике это объяснение называется праймером. На Земле праймер не нужен: вы указываете на корову и называете слово «корова». Диск, который НАСА отправило с помощью Пионера и Вояджера, имел преимущество: это физический объект, на который можно поместить визуальную информацию, что, по крайней мере, позволит связать между собой слова и изображения тех объектов, которые эти слова обозначают. Другими словами, вы помещаете на диск изображение коровы, рядом указываете слово «корова», и, если так сделать достаточное количество раз, слово станет визуальным образом. Но физические объекты не могут двигаться настолько быстро, чтобы потенциальный получатель успел получить наше сообщение. Если вы хотите, чтобы ваше сообщение покинуло пределы Млечного пути, вам нужны электромагнитные волны.

    Но каким образом можно указать на что-то с помощью радиоволн? Даже если мы найдем способ связать слово «корова» и ее изображение с помощью электромагнитных сигналов, в мире инопланетян скорее всего нет коров, следовательно, эта связь между объектом и словом наверняка будет для них утеряна. Таким образом, нам нужно подробнее изучить, что общего между нами и нашими гипотетическими друзьями в звездной системе TRAPPIST-1. Если их цивилизация достаточно технологически развита, чтобы распознать четко структурированный радиоволновой сигнал, наверняка у них есть множество научных и технологических достижений, похожих на наши. Если они услышат наши сообщения, значит, они способны к анализу структурированных колебаний в электромагнитном спектре, следовательно, они смогут воспринять электромагнитный спектр как нечто осмысленное и понятное.

    Значит, задача заключается в том, чтобы правильно начать разговор. Дрейк выяснил, что у инопланетян могут быть общие представления об одноразрядных числах: один, три, десять и так далее. Следовательно, если у них есть числа, у них вполне вероятно имеется тот же математический базис, что и у нас: сложение, вычитание, умножение и деление. Более того, Дрейк предположил, что если у них есть такие концепты, как умножение и деление, то они наверняка понимают концепт простых чисел: чисел, которые делятся только на единицу и на само себя. В романе «Контакт» перехваченное сообщение от инопланетян начинается с длинного ряда простых чисел: 1, 2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23 и так далее. Многие объекты в космосе, например, пульсары, отправляют радиосигналы с определенной периодичностью: вспышки электромагнитной активности происходят с равными интервалами. Простые числа — это красноречивое свидетельство разумной жизни. «Природа не пользуется простыми числами, ими пользуются только математики», — утверждает Дрейк.

    Составленное Дрейком послание Аресибо основано на четкой последовательности простых чисел. Он решил отправить ровно 1679 импульсов, потому что это число полупростое: созданное с помощью умножения двух простых чисел, в данном случае 73 и 23. Дрейк использовал этот математический прием, чтобы превратить электромагнитные импульсы в визуальную информацию. Представьте, что я отправлю вам сообщение из десяти «X» и пяти «O»: XOXOXXXXOXXOXOX. Получив это сообщение, вы увидите, что число 15 — полупростое, таким образом, его можно представить с помощью сетки 3×5, и если заменить все буквы О на пробелы, получится такой результат:

    Если вы знаете английский, вы наверняка узнали в этом сообщении приветствие, слово «HI» написано здесь с помощью двоичного кода.

    Дрейк использовал этот же подход, только с бóльшим полупростым числом: таким образом, он создал сетку 23×73, с помощью которой можно отправить более сложное сообщение. Из-за того, что его предполагаемые собеседники из звездного скопления М13 скорее всего не понимают человеческого языка, он наполнил сетку числами, формулами и визуальными объектами. На самом верху этой сетки расположена последовательность чисел от одного до десяти в двоичной системе счисления. Так он дал инопланетянам понять, что далее числа будут представлены с помощью этих последовательностей символов.
    Представив свою систему счисления, Дрейк связал концепцию чисел с некоторыми понятиями, которые обитатели М13 скорее всего разделяют с нами. Далее он закодировал атомные числа пяти элементов: водорода, углерода, азота, кислорода и фосфора, составных частей ДНК. Другие части сообщения были более «наглядными». С помощью радиосигналов и бинарного кода Дрейк «нарисовал» пиксельное изображение тела человека. Также он включил в послание схему Солнечной системы и самого телескопа Аресибо. По сути, в сообщении сказано: это то, как мы считаем; это то, из чего мы сделаны; это то, откуда мы; это то, как мы выглядим; это те технологии, которые мы использовали, чтобы отправить вам сообщение.

    Как и экзосемиотика Дрейка в 1974 году, послание Аресибо стало настоящим прорывом. В конечном счете оно стало рабочей концепцией, а не просто попыткой установить контакт с инопланетянами из любопытства, как Дрейк раньше заявлял. Прежде всего, 25 000 световых лет, которые отделяют нас от звездного скопления М13, вполне логично приводят нас к вопросу о том, когда сообщение вернется к человечеству. Выбор того, что будет нести в себе сообщение, практически полностью случаен. Проект METI намерен улучшить конструкцию телескопа Аресибо так, чтобы с его помощью можно было отправлять сообщения целенаправленно к планетам, находящимся в зоне Златовласки.

    Одна из таких планет была недавно обнаружена на орбите звезды Глизе 411, красного карлика, расположенного в 8 световых годах от Земли. Одним весенним вечером, когда возле холмов Окленда наше собственное Солнце медленно садилось за мост Золотые Ворота, мы с Вакочем встретились в одной из обсерваторий the Chabot Space and Science Center, чтобы взглянуть на Глизе 411. Луна заметно ухудшала видимость, но не настолько, чтобы я не мог разглядеть бледно-оранжевое мерцание этой звезды, эту одинокую размытую точку света, которая проделала по Вселенной путь в 75 триллионов километров, чтобы оказаться на моей сетчатке. Даже с помощью телескопа Окленд нет никакой возможности разглядеть планету на орбите этого красного карлика. Но в феврале этого года команда исследователей из обсерватории Кека на вершине Мауна-Кеа в Гавайи объявила, что они обнаружили на орбите Глизе суперземлю — каменистую горячую планету больше нашей собственной.

    Группа METI намерена улучшить послание Аресибо не только для того, чтобы отправлять сообщения на определенные планеты, такие, как суперземля на орбите Глизе, также они решили еще раз обдумать саму суть этого сообщения. «Изначальное послание Дрейка исходит из неверного предположения, что визуальная информация универсально доступна для любой разумной формы жизни», — поясняет Вокач. Визуальные диаграммы, сформированные с помощью простых сеток или выгравированные на металлическом диске, нам кажутся безотказным способом закодировать информацию, потому что человек эволюционировал по пути необычайно развитого чувства — зрения. Однако вполне вероятно, что инопланетяне пошли другим эволюционным путем и нашли свой способ стать развитой технологической цивилизацией с помощью другого чувства — например, слуха или любого другого способа восприятия мира вокруг них, который, вероятно, совершенно не похож на наш, земной мир.

    Как большинство споров в SETI/METI, дискуссия о визуальных сообщениях быстро превращается в более глубокое размышление, например, о связи между разумом и развитым зрением. Неслучайно в ходе эволюции на Земле органы зрения развивались несколько раз независимо друг от друга. Также следует принять во внимание тот факт, что свет передает информацию быстрее, чем любой другой способ передачи. Преимущество в скорости поступления информации, скорее всего, влияет и на организмы, развивающиеся на остальных планетах в зоне Златовласки, даже если их звездные системы находятся в другом конце Млечного Пути. Таким образом, вполне вероятно, что разумные создания могли бы эволюционировать с похожей на нашу систему визуального восприятия.

    Восприятие времени — еще более универсальный способ восприятия информации. «Линкос: разработка языка для космической коммуникации» за авторством Ганса Фройденталя — основополагающая книга для экзосемиотики, опубликованная более полувека назад. Она основана на понимании времени как праймера. Вакоч и его коллеги писали ранние черновики сообщения на языке, разработанном Фройденталем. В случае языка линкос длительность используется как один из структурных элементов. Импульс, который длится определенное количество времени (в понимании человека, одну секунду), сопровождается серией импульсов, которые обозначают слово «один»; импульс, который длится 6 секунд, сопровождается словом «шесть». Для базовых математических операций используются комбинации импульсов разной длины. Чтобы продемонстрировать сложение, нужно отправить сначала слова «три» и «шесть», затем отправить импульс, который длится девять секунд. «Таким образом можно создать связь между понятием и словом в той ситуации, когда нет общепризнанных понятных объектов», — поясняет Вакоч.

    Другие энтузиасты, которые работают над сообщениями, считают, что нам не нужно беспокоиться о содержании сообщения или потенциальных получателях. «Не стоит отправлять математические операции, значение числа Пи, простые числа или числа Фибоначчи», — утверждает главный астроном SETI Сет Шостак в своей книге, которая вышла в 2009 году. «Нет, если мы хотим посылать сообщения с Земли, я предлагаю просто отправлять данные с серверов Google, закодированные для передачи с помощью микроволн. Просто отправлять инопланетянам Интернет. Это позволит за полгода или меньше преобразовать всю информацию в микроволны с помощью инфракрасного лазера, это уменьшает время передачи информации до двух дней». Шостак считает, что большой объем информации позволит инопланетянам расшифровать ее. Таким образом, археологи изучали мертвые языки: самый сложный код — это тот, с помощью которого зашифровано слишком мало текстов.

    Отправить информацию из Google было бы логичным продолжением сообщения Дрейка, который он отправил в 1974 году, даже не с точки зрения содержания, а с точки зрения расшифровки. «Главная проблема послания Аресибо в том, что оно в некотором роде краткое изложение культуры и истории человечества, однако призванное нести многогранную, энциклопедическую информацию», — поделился своим мнением Вакоч, когда мы ждали, пока в Окленд Хиллс стемнеет. «Мы изучаем и всеобъемлющую информацию, и выборочную. Вместо огромного массива информации пытаемся создать что-то изящное. В нашем исследовании, мы пытаемся понять, какие самые фундаментальные знания у нас есть». В этом исследовании есть некий вызов: учитывая все достижения нас как биологического вида, какое самое простое сообщение мы можем отправить, чтобы дать понять, что мы примечательный, достойный для межзвездного ответа вид?

    Но, как правильно заметили критики METI, вместо формы послания нам следует беспокоиться о том, каков будет ответ: не исключено, что это будет луч смерти или оккупационные войска.

    Еще до того, как Дуг Вакоч подал бумаги для регистрации некоммерческой организации METI в июле 2015 года, около десятка светочей мира науки и техники, включая основателя SpaceX Илона Маска, подписали манифест, направленный категорически против проекта настолько глобального масштаба, как минимум до тех пор, пока не будет проведено его тщательное и подробное обсуждение. «Целенаправленная передача сигнала другим цивилизациям из галактики Млечный Путь, — говорилось в манифесте, — повышает уровень тревожности всех людей Земли по поводу этого сообщения и последствий контакта. Должна состояться мировая научная, политическая и гуманистическая дискуссия, прежде чем какое-либо сообщение будет отправлено».

    Одним из подписавших манифест был Дэвид Брин, астроном и автор научно-фантастической литературы, который участвовал в серии оживленных, но коллегиальных дебатов с Вакочем по вопросу присутствия здравого смысла в осуществлении его проекта. «Я просто не думаю, что кто-то должен ставить наших детей перед свершившимся фактом, основанным на беспечных допущениях и непроверенных и не подвергнутых критическому обзору заявлениях, — сказал он мне во время звонка по скайпу из своего домашнего офиса в Южной Калифорнии. — Если вы собираетесь сделать что-нибудь, что вероятно изменит некоторые фундаментальные наблюдаемые параметры нашей Солнечной системы, может, лучше выступить с заявлением о нашем влиянии на окружающую среду?»

    Движение анти-METI основывается на непрезентабельной статистической вероятности: если мы когда-нибудь установим контакт с другой разумной формой жизни, наши новые друзья практически по определению будут более прогрессивны, чем мы. Лучший способ это понять — рассмотреть на процентной базе, сколь юна наша высокотехнологичная цивилизация. Мы посылали структурированные радиосигналы с Земли только в течение последних 100 лет. Если Вселенной 14 миллиардов лет, тогда оказывается, что нужно было целых 13 999 999 900 лет, чтобы радиокоммуникация была освоена на нашей планете. Шансы на то, что наше сообщение достигнет общества, которое возилось с радио меньше или даже столько же времени, ошеломляюще велики. Представьте другую планету, которая идет вперед нашего расписания на одну десятую процента: если они более прогрессивны, чем мы, значит, они использовали радио (и преемственные технологии) 14 миллионов лет. Конечно, в зависимости от того, в какой именно точке вселенной они живут, их сигналы могут дойти до нас через миллионы лет. Но даже если вы учтете это отставание в передаче, если мы получим сигнал из другой Галактики, мы явно вступим в дискуссию с более продвинутой цивилизацией.

    Подобная асимметричность убедила многих настроенных на будущее мыслителей, что METI — это плохая идея. История колонизации на Земле прочно засела в умах критиков METI. Стивен Хокинг, например, сделал свой прогноз в документальном сериале 2010 года: «Если пришельцы прилетят к нам в гости, результат будет примерно таким же, как от высадки Колумба в Америке, обернувшейся бедой для коренных жителей». Дэвид Брин вторит Хокингу: «Каждый случай контакта более технологически развитой культуры с менее технологически развитой заканчивался плачевно».

    Сторонники METI отвечают критикам двумя контраргументами. В первом утверждается о том, что лошадь уже покинула стойло: учитывая, что годами наши радиоволны «утекали» в форме «Предоставьте это Биверу» (американский комедийный сериал — прим. Newочём) и ночных новостей, а также что другие цивилизации, скорее всего, более продвинуты, чем мы, и, соответственно, способны распознать даже слабые сигналы, тогда представляется вероятным, что мы уже открыты инопланетному взору. Другими словами, они знают, что мы здесь, но еще не рассматривали нас как достойного собеседника. «Может быть, на самом деле там существует множество цивилизаций и даже планеты неподалеку от нас заселены, но они просто наблюдают за нами, — утверждает Вакоч. — Это выглядит так, будто мы находимся в межгалактическом зоопарке, и они наблюдают за нами, как за зебрами, которые общаются друг с другом. Но что, если одна из этих зебр внезапно повернулась бы к вам и начала бы копытами вычерчивать простые числа? Вы бы посмотрели на нее другими глазами!»

    Брин полагает, что этот аргумент недооценивает разницу между мощной целенаправленной передачей METI и пассивной утечкой медиасигналов, которые гораздо труднее обнаружить. «Подумайте об этом следующим образом: если вы хотите установить контакт с лагерем бойскаутов на другом берегу озера, вы можете встать на колени у воды и прошлепать по ее поверхности сообщение в азбуке Морзе», — говорит он. — «И если эти бойскауты обладают невероятно развитыми технологиями и также ищут способ связаться с вами, они могут изобрести прибор, который поможет им разобрать ваш код в Морзе. Но затем вы выхватываете свою лазерную указку и пускаете сигнал прямо к ним на пристань. В этом величина разницы между обнаружением [перезапуска] „Я люблю Люси» 1980-х, когда мы шумели больше всего, и тем, что хотят сделать эти парни».
    Защитники METI также утверждают, что угроза вторжения в стиле клингонцев представляется невероятной, учитывая расстояния. Фактически, если бы прогрессивные цивилизации были способны путешествовать по галактике со скоростью света, мы бы уже столкнулись с ними. Более вероятно, что только сообщения могут перемещаться столь быстро, так что недоброжелатели, обитающие на отдаленной планете будут лишь способны отправить нам едкую эпиграмму. Однако критики полагают, что подобное ощущение безопасности необосновано. Джон Джерц, бывший председатель SETI, пишет в Scientific American, что «цивилизация с дурными намерениями, которая лишь чуть более развита, чем мы, может с легкостью уничтожить Землю посредством маленького снаряда, наполненного самовоспроизводящимся токсином или серой нанослизью; кинетической ракеты, путешествующей со скоростью, близкой к скорости света; или оружия за гранью нашего воображения».

    Брин смотрит на наш технический прогресс как на признак того, что более продвинутая цивилизация может оказаться в условиях межзвездного поединка: «Возможно, в течение 50 лет мы сможем сконструировать ракету, которая могла бы приводить в движение весомые частицы до половины скорости света, чтобы пересекать орбиты планет, находящихся за 10 световых лет от нас». Даже всего несколько килограмм при столкновении с такой скоростью спровоцируют взрыв мощнее, чем в Хиросиме и Нагасаки вместе взятых. «И если мы сможем сделать это в течение 50 лет, представьте, что сможет сделать кто угодно другой, полностью подчиняясь Эйнштейну и законам физики». Интересно, что Фрэнк Дрейк сам не поддерживает усилия METI, хотя и не разделяет страха Хокинга и Маска перед инопланетными конкистадорами. «Мы постоянно посылаем сообщения даром, — говорит он. — Там теперь большая оболочка из них где-то на 80 световых лет от нас. Цивилизация, хотя бы немного более продвинутая, чем наша, сможет их обнаружить. Суть в том, что мы уже посылаем обильное количество информации». Дрейк верит, что любая другая развитая цивилизация по идее должна делать то же самое, так что такие ученые, как Вакоч, должны посвятить свою деятельность обнаружению подобной болтовни вместо того, чтобы отвечать на нее. METI будет расходовать средства, говорит Дрейк, которые «лучше потратить на прием, а не на отправку сообщений».

    Конечно, критики METI могут быть правы насчет пугающей сложности структуры других, предположительно старших цивилизаций, но также могут и ошибаться насчет вероятного характера их реакции. Да, они могут быть способны посылать снаряды по всей галактике со скоростью, равной четверти скорости света. Но их продолжительность жизни также предполагает, что они нашли способ избегнуть саморазрушения в планетарном масштабе. По утверждениям Стивена Пинкера, людей стало меньше привлекать насилие за последние 500 лет; общая вероятность смерти на душу населения от военных конфликтов снизилась. Может ли это быть повторяющейся закономерностью, характерной для всей Вселенной, повторяющейся на протяжении долгого времени: чем старше становится цивилизация, тем более миролюбиво она себя ведет? В таком случае, если мы отправим сообщение инопланетянам, они могут прийти к нам с миром.

    Подобные вопросы неизбежно отсылают к двум экспериментам фундаментальной мысли, на которых основаны SETI и METI: парадоксу Ферми и уравнению Дрейка. Парадокс, впервые сформулированный итальянским физиком и Нобелевским лауреатом Энрико Ферми, исходит из предположения о том, что Вселенная содержит в себе невообразимо большое количество звезд, вокруг которых вращаются планеты, находящиеся в зоне Златовласки. Если разумная жизнь возникает даже на малой части этих планет, тогда Вселенная должна изобиловать развитыми цивилизациями. Но до наших дней мы все еще не столкнулись с доказательствами существования этих цивилизаций даже спустя несколько десятилетий наблюдения за небом посредством исследований SETI. Вопрос Ферми, по всей видимости, возникший во время обсуждения в Лос-Аламосе в начале 1950-х годов, был достаточно простым: «А где все?»

    Уравнение Дрейка — попытка ответить на этот вопрос. Уравнение восходит к одному из величайших академических отступлений в истории ученого мира: встрече в обсерватории Грин-Бэнк в Западной Вирджинии, на которой присутствовал Фрэнк Дрейк, 26-летний Карл Саган и исследователь дельфинов (позже — исследователь психоделиков) Джон Лилли. В течение заседания Дрейк делился своими размышлениями на тему парадокса Ферми, выраженными в уравнении. Если мы начнем проверять космос на наличие разумной жизни, спрашивал Дрейк, с какой вероятностью мы на самом деле что-то найдем? Уравнение не давало четкого ответа, поскольку все переменные были неизвестны на тот момент и оставались в значительной степени неизвестными на протяжении еще половины века. Но оно все же возымело проясняющий эффект. В математической записи оно выглядит так:

    N представляет собой число существующих, способных к общению цивилизаций в галактике Млечный Путь. Исходная переменная R* отсылает к скорости звездообразования в галактике, фактически представляя вам общее число потенциальных солнц, которые могут поддерживать жизнь. Остальные переменные служат чем-то вроде встроенной последовательности фильтров: учитывая количество звезд в Млечном Пути, у какой доли из них есть планеты и как много из этих планет обеспечены окружающей средой, которая способна поддерживать жизнь? Как часто появляются живые организмы на этих потенциально пригодных для жизни планетах, и какая доля из них эволюционирует в разумную жизнь, и какой процент этой жизни в итоге приводит к возникновению цивилизации, способной передавать обнаруживаемые сигналы в космос? В конце этого уравнения Дрейк помещает ключевую переменную L, которая равна средней длине времени, в течение которого эти цивилизации выпускают эти сигналы.

    Очарование уравнения Дрейка частично заключается в том, что оно собирает в себе множество разных интеллектуальных дисциплин в единой структуре. Вы двигаетесь по уравнению слева направо и переходите от астрофизики к биохимии, далее к теории эволюции, к когнитивной науке, проходите весь путь к теориям технологического развития. Ваши догадки о каждой из величин уравнения Дрейка заканчиваются открытием целого мировоззрения: возможно, вы предположите, что жизнь сама по себе редка, но когда она возникает, разумная жизнь обычно появляется за ней; или вы думаете, что микробная жизнь повсеместна в космосе, однако более сложные организмы в нем практически не формируются. Уравнение заведомо уязвимо к самым разным результатам в зависимости от чисел, которые вы подставите вместо каждой переменной.

    Наиболее провокационная величина — последняя: L, средний промежуток времени передачи сигнала данной цивилизацией. Вам не нужно быть Поллианной (речь о героине одноименного романа Элинор Портер, которая искала радость в любом событии — прим. Newочём), чтобы оправдать относительно высокий коэффициент L. Все, что вам нужно — это поверить в то, что цивилизации способны к самоподдержке и выживанию в течение миллионов лет. Даже если хотя бы одна форма жизни в космосе создаст цивилизацию, способную просуществовать миллион лет, коэффициент L значительно вырастет. Но если он невысок, это порождает вопрос: что обуславливает его низкий коэффициент? Действительно ли технически развитые цивилизации постоянно загораются и гаснут, как светлячки, в Млечном Пути? Кончаются ли у них ресурсы? Подрываются ли они на собственных ракетах?

    С того времени, как Дрейк впервые представил уравнение в 1961 году, два фундаментальных прорыва в развитии изменили наше представление о проблеме. Во-первых, числа в левой части уравнения (представляющие количество звезд с обитаемыми планетами) увеличились в несколько раз. И во-вторых, мы пытались уловить сигналы десятки лет, но вслушивались в тишину. Брин утверждает: «Что-то делает уравнение Дрейка маленьким. И все эти люди на дебатах SETI дискутируют не о том, правда это или нет, а о том, где Дрейк ошибся».

    Если значения в левой части постоянно растут, вопрос в том, какие переменные из правой части являются фильтрами. Как говорит Брин, мы хотим, чтобы фильтр был позади нас, а не той единственной переменной, L, которая все еще впереди. Мы хотим, чтобы появление разумной жизни было удивительно редким событием; если верно обратное, и разумная жизнь в Млечном пути не редкость, значения L могут быть низкими и измеряться даже не тысячелетиями, а веками. В таком случае достижение технологически продвинутого образа жизни может быть практически одновременным с вымиранием. Сначала вы изобретаете радио, потом — технологии, способные уничтожить все живое на планете, а вскоре после этого вы нажимаете на кнопку, и ваша цивилизация резко гаснет.

    Вопрос о величине L объясняет, почему так много противников METI, например, Маск и Хокинг, также озабочены угрозой вымирания человечества, вызванного другими потенциально опасными явлениями: сверхразумными компьютерами, взбунтовавшимися наноботами, ядерным оружием, астероидами. Во вселенной с низким значением L уничтожение жизни на всей планете — явление недалекого будущего. Даже если небольшая доля инопланетных цивилизаций захочет послать в нашу сторону двухкилограммовый шар на половине скорости света, стоит ли посылать сигнал, когда есть хотя бы минимальная вероятность, что ответ на него вызовет уничтожение всей жизни на Земле?

    Есть и другие, более мягкие объяснения парадокса Ферми. Сам Дрейк настроен по отношению к значению L пессимистично, но не по антиутопичным причинам. «Это все потому, что наши технологии становятся все лучше», — утверждает он. Современные потомки теле- и радиобашен, невольно отправивших Элвиса в космос, намного более эффективно расходуют энергию, а значит, утечка сигналов с Земли стала куда меньше, чем в пятидесятые. В самом деле, мы все больше осуществляем обмен информацией с помощью оптоволокна и других земных проводников с нулевой утечкой за пределы атмосферы. Может быть, технологически развитые цивилизации действительно загораются и гаснут, как светлячки, но это не признак их саморазрушения, это признак того, что они перешли на кабель.

    Но для некоторых критиков METI даже менее апокалиптичная интерпретация парадокса Ферми — повод для осторожности. Возможно, все развитые цивилизации достигают момента, в который они решают, по неизвестной нам причине, что в их коллективных интересах не передавать соседям по Млечному Пути никаких сигналов. «Это еще одно решение парадокса Ферми, — говорит с улыбкой Вакоч. — На каждой планете есть свой Стивен Хокинг, поэтому мы их и не слышим».

    У себя дома в Калифорнии, среди вековых секвой, Фрэнк Дрейк хранит версию послания Аресибо, визуально зашифрованную совсем в другом формате: не как серия радиосигналов, а как витражное окно в гостиной. Сетка пикселей на лазурном фоне почти напоминает игру Space Invaders. Витраж — подходящий носитель информации, учитывая природу послания: обращение к неизвестным существам, обитающим где-то в небесах.

    Есть что-то в проблеме METI, что заставляет нас выходить за привычные рамки мышления. Нужно представлять себе какую-то кардинально иную форму разумной жизни, пользуясь только своим человеческим разумом. Нужно представлять себе такой временной масштаб, в котором решение, принятое в 2017 году, вызовет глобальные последствия через 10 000 лет. Сама грандиозность этих последствий ломает наши привычные представления о причине и следствии. Неважно, верите ли вы, что пришельцы окажутся воинами или дзен-буддистами — если вы думаете, что у METI есть разумный шанс связаться с другим разумным организмом где-то в Млечном Пути, то вам приходится принять тот факт, что эта небольшая группа астрономов, писателей-фантастов и спонсоров-миллиардеров, обсуждающих простые числа и повсеместность визуального интеллекта, возможно, пытается принять решение, которое может оказаться самым значимым в истории человеческой цивилизации.

    Все это нас возвращает к более приземленному, но не менее сложному вопросу: кто принимает решение? После многих лет обсуждений сообщество SETI установило общепринятую процедуру, которой должны следовать ученые и правительственные организации в случае, если поиски SETI действительно выведут нас на разумный сигнал из космоса. В протоколах четко говорится, что «не должны отправляться никакие ответы на сигнал или другое свидетельство внеземной разумной жизни до проведения соответствующих международных консультаций». Но не существует подобного списка правил для наших собственных сигналов в космос.

    Одна из самых рассудительных участниц споров вокруг METI, Кэтрин Деннинг, антрополог Йоркского университета в Торонто, полагает, что наши решения о внеземном контакте в конечном итоге носят больше политический, нежели научный характер. «Если бы мне пришлось занимать какую-то позицию, я бы сказала, что широкое обсуждение METI крайне важно, поэтому все усилия в этом направлении я очень уважаю, — говорит Деннинг. — Но сколько бы это ни обсуждалось, неизбежны значительные разногласия насчет целесообразности передачи сигнала, и я не думаю, что такие вещи можно решить простым большинством или даже квалифицированным большинством […] так что все возвращается к тому же ключевому вопросу: нормально ли, что какие-то люди смогут передавать сообщения исключительной важности, хотя другие люди этого не хотят?»

    В каком-то смысле спор о METI идет параллельно с другими экзистенциальным решениями, которые нам придется принять в ближайшие десятилетия по мере увеличения наших технологических и научных возможностей. Стоит ли нам создавать сверхразумные машины, превосходящие нас по интеллекту настолько, что мы перестанем понимать, как работает их разум? Стоит ли нам «вылечить» смерть, как предлагают многие технологи? Как и METI, это потенциально одни из самых значимых решений, которые примет человечество, и тем не менее число тех, кто активно принимает участие в выработке этих решений или хотя бы знает о том, что эти решения вырабатываются, крайне мало.

    «Я думаю, нам нужно пересмотреть процесс отправки посланий, чтобы они становились с каждым разом все содержательнее, — говорит Вакоч. — Любое послание, которое мы отправим первоначально, будет слишком узким, недостаточно полным. Но это ничего. Вместо этого нам нужно думать о том, как сделать следующие послания лучше и объемнее. В идеале мы хотим объединить и экспертное мнение ученых, размышлявших об этих вопросах с точки зрения разных дисциплин, и вклад обычных людей. Мне кажется, зачастую было либо одно, либо другое. Хороший способ получить значимый для содержания послания вклад со стороны публики — сделать соцопрос о том, что люди хотели бы сказать. Важно узнать, что хочет высказать публика, и потом перевести это в послание по типу линкоса».

    Спросив Деннинг о ее отношении к METI, я услышал: «Вынуждена ответить вопросом на вопрос: почему вы спрашиваете меня? Почему мое мнение важнее, чем мнение шестилетней девочки из Намибии? Мы с ней одинаково рискуем, а может быть, она рискует даже больше, потому что у меня, вероятно, шансы умереть до наступления последствий передачи сигнала выше, при условии, что у нее будет доступ к чистой воде, нормальному здравоохранению и не будет убита на войне». Она продолжает: «Я думаю, что спор о METI — одна из тех редких тем, где научное знание очень важно, но его связь с конкретными политическими действиями в лучшем случае опосредованная, потому что в конце концов все зависит от того, на какой риск готово пойти население Земли….И почему именно астрономы, космологи, физики, антропологи, психологи, биологи, писатели-фантасты или кто-то еще (порядок не важен) имеют исключительное право решать, на какой же риск мы все готовы пойти?

    Попытки решить вопрос METI заставляют думать, по крайней мере меня, что человечеству требуется скорее концептуальное изобретение, нежели технологическое: мы должны обозначить особый класс решений, которые потенциально создают риск вымирания людей. Новые технологии (вроде сверхразумных компьютеров) или деяния (вроде METI), представляющие даже минимальный риск вымирания человечества, потребуют какую-то новую форму глобальной регуляции. И частью этого процесса будет выявление, как говорит Деннинг, какого-то уровня риска, на который готова пойти вся планета. Если мы этого не сделаем, то ставки всегда будут назначать игроки, а всем остальным придется жить с последствиями этих игр.

    В 2017 году идея глобального контроля по какому-либо вопросу, каким бы жизненно важным он ни был, может казаться наивной. Также может быть, что у технологии по-своему неизбежны, и мы можем только какое-то время их сдерживать: если контакт с инопланетянами технически возможен, то кто-то где-то рано или поздно его осуществит. Истории известно не так много случаев, когда люди бы добровольно отказывались от новой технологической возможности или контакта с другим обществом из-за какой-то угрозы, которая может осуществиться только спустя много поколений. Но может быть, пришло время людям научиться делать такой выбор. Это оказывается одним из неожиданных итогов спора о METI независимо от того, какую сторону занимаете вы. Серьезное размышление о том, с какой цивилизацией мы хотели бы вести переговоры, в итоге ведет нас к еще более серьезным размышлениям о том, какой цивилизацией мы хотим быть сами.

    К концу своей беседы с Фрэнком Дрейком я вернулся к вопросу о нашей все более тихой планете — все эти неэффективные теле- и радиосигналы уступают незаметному обмену данных интернет-эпохи. Может, это и есть долгосрочный аргумент в пользу намеренной отправки посланий, предположил я; даже если при нашей жизни ничего не получится, мы создадим сигнал, который сможет установить межпланетный контакт через тысячи лет.

    Дрейк подался вперед и закивал: «Это порождает очень интересный ненаучный вопрос: альтруистичны ли внеземные цивилизации? Признают ли они эту проблему и устанавливают ли маяк для других цивилизаций? Мой ответ таков: я думаю, все устроено по-дарвиновски; я думаю, что эволюция поощряет альтруистичные общества. Так что мне кажется, ответ — да. И это значит, что у каждой цивилизации может быть хоть один мощный сигнал». Учитывая время, которое сигналы идут через Вселенную, этот сигнал может пережить нас как вид, и в таком случае он послужит не только посланием, но и мемориалом, как космическая версия Великих пирамид: доказательство, что на этой планете развились технологически продвинутые организмы, какой бы ни была их дальнейшая судьба.

    Когда я смотрел на послание Аресибо на витражном окне Дрейка посреди секвойевой рощи, мне показалось, что альтруистичная цивилизация, которая хочет с миром устремиться через весь космос — это то, к чему стоит стремиться, несмотря на потенциальный риск. Хотим ли мы быть цивилизацией, которая заколачивает окна и притворяется, что дома никого нет, из страха перед какой-то неведомой угрозой в темном небе? Или мы хотим быть маяком?

    Стивен Джонсон — автор десяти книг, последняя из которых — «Страна чудес: как игры создали современный мир».

    #3994

    Arc
    Модератор

    Таинственные радиоимпульсы из глубин космоса — что это?

    Маркус Ву (Marcus Woo)

    Начиная с 2007 г., астрономы зафиксировали около 20 таинственных радиоимпульсов, источники которых находились далеко за пределами нашей Галактики. Обозреватель BBC Earth решил разузнать поподробнее об этом явлении.

    Во Вселенной нет недостатка в странных и до конца не понятых явлениях — от черных дыр до диковинных планет. Ученым есть над чем поломать голову.

    Но одна загадка в последнее время особенно занимает астрономов — таинственные всплески радиоизлучения в космосе, известные как быстрые радиоимпульсы.

    Они длятся лишь несколько миллисекунд, но при этом выделяется примерно в миллион раз больше энергии, чем производится за такой же промежуток времени Солнцем.

    Нам звонят инопланетяне! Что будем делать?

    С момента обнаружения первого такого импульса в 2007 г. астрономам удалось зарегистрировать менее 20 подобных случаев — все их источники находились за пределами нашей Галактики и были равномерно распределены по небосводу.

    Однако телескопы, как правило, в каждый конкретный момент времени наблюдают за небольшими участками неба.

    Если экстраполировать полученные данные на весь небосвод, то, как предполагают астрономы, количество подобных радиоимпульсов может достигать 10 тысяч в день.

    И никто не знает причину этого явления.

    У астрономов, разумеется, предостаточно возможных объяснений, некоторые из которых звучат весьма экзотично: столкновения нейтронных звезд, взрывы черных дыр, обрывы космических струн и даже результаты деятельности внеземного разума.

    «Сейчас теорий, пытающихся объяснить природу быстрых радиоимпульсов, существует больше, чем зарегистрировано собственно импульсов, — говорит Данкан Лоример, сотрудник американского Университета Западной Виргинии и руководитель научной группы, которая обнаружила самый первый быстрый радиоимпульс (его еще называют импульсом Лоримера). — Это благодатная почва для теоретиков».

    Но даже если объяснение природы быстрых радиоимпульсов окажется гораздо более банальным, все равно они могут принести науке большую пользу.

    Эти радиосигналы подобны лазерным лучам, прошивающим Вселенную и встречающим на своем пути магнитные поля, плазму и другие космические явления.

    Иными словами, они захватывают по дороге информацию о межгалактическом пространстве и могут представлять собой уникальный инструмент исследования Вселенной.

    «Они, без сомнения, революционизируют наше понимание Вселенной, поскольку с их помощью можно производить очень точные измерения», — говорит Пэнь Уэ-Ли, астрофизик из Торонтского университета.

    Но прежде чем это произойдет, ученым нужно добиться лучшего понимания природы быстрых радиоимпульсов.

    За последние несколько месяцев астрономам удалось достигнуть в этой области многообещающего прогресса.

    Первым, что поразило Лоримера в обнаруженном им импульсе, была его интенсивность.

    Лоример с коллегами просматривали архивные массивы данных, собранные при помощи радиотелескопа Паркс в Австралии. Они искали радиоимпульсы — например, те, что испускают быстро вращающиеся нейтронные звезды, так называемые пульсары.

    Эти звезды, каждая диаметром с крупный город, обладают плотностью атомного ядра и могут вращаться со скоростью свыше 1000 оборотов в секунду.

    При этом они испускают узконаправленные потоки радиоизлучения, в связи с чем их еще называют космическими маяками.

    Радиосигналы, излучаемые пульсарами, для наблюдателя с Земли выглядят как пульсации.

    Но сигнал, обнаруженный командой Лоримера, был очень странным.

    «Его интенсивность была настолько велика, что подавила работу электронных компонентов телескопа, — вспоминает Лоример. — Для источника радиоизлучения это крайне необычно».

    Импульс продолжался около 5 миллисекунд, после чего его интенсивность упала.

    «Я помню, как в первый раз увидел диаграмму импульса, — говорит член команды Лоримера Мэтью Бэйлз, астроном австралийского Технологического университета Суинберна. — Я был настолько взволнован в ту ночь, что не мог заснуть».

    В течение примерно пяти лет после открытия импульса Лоримера он оставался необъяснимой аномалией.

    Некоторые ученые полагали, что речь идет просто об инструментальной помехе. А в исследовании, опубликованном в 2015 г., говорится, что сходные по параметрам импульсы регистрируются во время работы микроволновок, установленных в хозяйственной части обсерватории Паркс.

    Однако начиная с 2012 г. астрономы, работавшие на других телескопах, засекли еще несколько подобных радиоимпульсов, таким образом подтвердив, что сигналы на самом деле приходят из космоса.

    И не просто из космоса — их источники находятся за пределами нашей Галактики, возможно, в миллиардах световых лет от Земли. Это предположение было высказано на основании измерений явления, известного как эффект дисперсии.

    За время своего путешествия по Вселенной радиоволны вступают во взаимодействие с электронами плазмы, встречающейся им на пути. Такое взаимодействие вызывает замедление в распространении волн, зависящее от частоты радиосигнала.

    Радиоволны более высокой частоты прибывают к наблюдателю чуть быстрее, чем радиоволны низкой частоты.

    Замеряя разницу в этих значениях, астрономы могут вычислить, через какое количество плазмы пришлось пройти сигналу на пути к наблюдателю, что дает им приблизительное представление об удаленности источника радиоимпульса.

    Радиоволны, приходящие к нам из других галактик, — не новость. Просто до открытия быстрых радиоимпульсов ученые не наблюдали сигналы такой высокой интенсивности.

    Так, квазары — активные ядра галактик, внутри которых, как полагают ученые, находятся массивные черные звезды, — излучают огромное количество энергии, в том числе в радиодиапазоне.

    Но квазары, расположенные в других галактиках, находятся настолько далеко от нас, что принимаемые от них радиосигналы чрезвычайно слабы.

    Их легко мог бы заглушить даже радиосигнал от мобильного телефона, помещенного на поверхность Луны, отмечает Бэйлз.

    Другое дело быстрые радиоимпульсы. «Существование сигнала, интенсивность которого в миллион раз превышает что-либо обнаруженное ранее, будоражит воображение», — говорит Бэйлз.

    Особенно учитывая тот факт, что быстрые радиоимпульсы могут свидетельствовать о новых, неизученных физических феноменах.

    Одно из наиболее неоднозначных объяснений их происхождения имеет отношение к так называемым космическим струнам — гипотетическим одномерным складкам пространства-времени, которые могут тянуться по меньшей мере на десятки парсеков.

    Некоторые из этих струн могут обладать сверхпроводящими свойствами, и по ним может течь электрический ток.

    Согласно гипотезе, предложенной в 2014 году, космические струны иногда обрываются, что приводит к выбросу электромагнитного излучения.

    Или же, говорит Пэнь, объяснением этих вспышек могут быть взрывы черных дыр.

    Гравитационное поле черной дыры настолько массивно, что даже свет, попав в нее, не способен вырваться обратно.

    Однако в 1970-х гг. известный британский физик-теоретик Стивен Хокинг предположил, что энергия может испаряться с поверхности стареющих черных дыр.

    Если предположить, что на раннем этапе развития Вселенной в ней формировались черные дыры небольших размеров, то сейчас они, возможно, как раз испаряются и в конечном счете взрываются, что приводит к мгновенному выбросу радиоизлучения.

    В феврале 2016 г. астрономы объявили о том, что им, возможно, удалось сделать прорыв в исследованиях.

    Коллектив ученых под руководством Эвана Киэна, работающий в штаб-квартире радиоинтерферометра «Квадратная километровая решетка» (Square Kilometre Array) в британском Астрофизическом центре Джодрелл Бэнк, проанализировала параметры одного быстрого радиоимпульса, зарегистрированного в апреле 2015 г.

    Согласно выводам астрономов, источник радиоимпульса находился в галактике, расположенной в 6 млрд световых лет от нас и состоящей из старых звезд.

    Впервые исследователям удалось определить расположение источника радиоизлучения с точностью до галактики, что было воспринято в научном сообществе как чрезвычайно важное открытие.

    «Установление галактики, в которой находится источник быстрого радиоимпульса, — это решающий элемент головоломки, — говорит Бэйлз, который работал и в команде Киэна. — Если удается определиться с галактикой, мы способны узнать, насколько далеко от нас расположен источник».

    После этого можно точно замерить объем энергии импульса и начать отбрасывать самые неправдоподобные теории относительно его происхождения.

    В данном случае параметры наблюдаемого радиоимпульса свидетельствовали о вероятности по крайней мере одного сценария: столкновения парных нейтронных звезд, вращавшихся друг вокруг друга.

    Казалось, что загадка природы быстрых радиоимпульсов почти раскрыта. «Меня очень взволновали результаты этого исследования», — говорит Лоример.

    Но всего через несколько недель ученые Эдо Бергер и Питер Уильямс из Гарвардского университета поставили эту теорию под сомнение.

    Выводы команды Киэна основывались на наблюдении явления, которое ученые интерпретировали как затухание радиосигнала по окончании быстрого радиоимпульса.

    Источник затухающего сигнала достоверно находился в галактике, расположенной в 6 млрд световых лет от Земли, и исследователи полагали, что быстрый радиоимпульс пришел оттуда же.

    Однако, по мнению Бергера и Уильямса, то, что Киэн принял за остаточный — затухающий — радиосигнал, к быстрому радиоимпульсу никакого отношения не имело.

    Они тщательно проанализировали характеристики остаточного сигнала, направив на удаленную галактику американский радиотелескоп «Сверхбольшая антенная решетка» (Very Large Array).

    Обнаружилось, что речь идет об отдельном явлении, вызванном колебанием яркости самой галактики за счет того, что в ее центре находится сверхмассивная черная дыра, поглощающая космические газы и пыль.

    Иными словами, мерцающая галактика не являлась местом, из которого был выпущен быстрый радиоимпульс. Просто в поле зрения телескопа она оказалась случайно — или за истинным источником, или перед ним.

    А если радиоимпульс не был послан из этой галактики, то, возможно, и причиной его стало не столкновение двух нейтронных звезд.

    У нейтронного сценария есть еще одно слабое место. «Частота излучения быстрых радиоимпульсов гораздо выше, чем частота излучения, ожидаемая при столкновении нейтронных звезд», — говорит Максим Лютиков из американского Университета Пердью.

    Кроме того, столкновения нейтронных звезд происходят на несколько порядков реже вероятной частотности быстрых радиоимпульсов, так что все зарегистрированные случаи объяснить только этим явлением нельзя.

    А вскоре новые научные данные снизили еще больше вероятность такого объяснения.

    В марте 2016 г. группа астрономов сообщила об ошеломительном открытии. Они изучали радиоимпульс, зарегистрированный в 2014 г. обсерваторией Аресибо в Пуэрто-Рико. Выяснилось, что речь идет не о единичном явлении — импульс повторялся 11 раз на протяжении 16 дней.

    «Это стало самым крупным открытием с момента регистрации первого быстрого радиоимпульса, — говорит Пэнь. — Оно ставит крест на огромном числе предложенных до сих пор гипотез».

    Все регистрировавшиеся прежде быстрые радиоимпульсы были единичными — повторения сигналов из того же сектора неба не фиксировалось.

    Поэтому ученые предполагали, что они могут являться следствием космических катаклизмов, в каждом отдельном случае происходящих лишь однажды — например, взрывов черных дыр или столкновений нейтронных звезд.

    Но такая теория не объясняет возможности (в некоторых случаях) повторения радиоимпульсов в быстрой последовательности. Что бы ни было причиной таких серий импульсов, условия для их возникновения должны сохраняться в течение определенного времени.

    Это обстоятельство значительно сужает список возможных гипотез.

    Одна из них, исследованием которой занимается Лютиков, гласит, что источниками быстрых радиоимпульсов могут быть молодые пульсары — нейтронные звезды, вращающиеся со скоростью до одного оборота в миллисекунду.

    Со временем вращение пульсаров замедляется, а часть энергии вращения может выбрасываться в космос в виде радиоизлучения.

    Не вполне ясно, каким именно образом пульсары могут испускать быстрые радиоимпульсы, но известно, что они способны излучать короткие импульсы радиоволн.

    Так, пульсару, расположенному в Крабовидной туманности, предположительно около 1000 лет. Он относительно молод и является одним из самых мощных известных нам пульсаров.

    Чем моложе пульсар, тем быстрее он вращается и большей энергией обладает. Лютиков называет такие объекты «пульсарами на стероидах».

    И хотя пульсар в Крабовидной туманности сейчас не обладает достаточной энергией для того, чтобы излучать быстрые радиоимпульсы, не исключено, что сразу после возникновения он мог это делать.

    Еще одна гипотеза гласит, что источник энергии для быстрых радиоимпульсов — не вращение нейтронной звезды, а ее магнитное поле, которое может быть в тысячу триллионов раз сильнее земного.

    Нейтронные звезды, обладающие исключительно сильным магнитным полем, так называемые магнетары, могут излучать быстрые радиоимпульсы за счет процесса, сходного с тем, в результате которого возникают вспышки на Солнце.

    По мере вращения магнетара магнитные поля в его короне — тонком внешнем слое атмосферы — меняют конфигурацию и теряют стабильность.

    В какой-то момент линии этих полей ведут себя как при щелчке кнутом. Высвобождается поток энергии, ускоряющий заряженные частицы, которые и излучают радиоимпульсы.

    «Магнетаров во Вселенной достаточно много, — говорит Бэйлз. — Они отличаются нестабильностью, что, возможно, и объясняет возникновение быстрых радиоимпульсов».

    Гипотезы, связанные с нейтронными звездами, более консервативны и основаны на относительно хорошо изученных явлениях, поэтому представляются более вероятными.

    «Все гипотезы возникновения быстрых радиоимпульсов, которые я считаю сколько-нибудь серьезными и которые всерьез обсуждаю с коллегами, имеют отношение к нейтронным звездам», — говорит Бэйлз.

    Впрочем, он признает, что такой подход может быть несколько однобоким. Многие астрономы, изучающие быстрые радиоимпульсы, изучают также и нейтронные звезды, так что их склонность рассматривать первые сквозь призму вторых понятна.

    Имеются и более нетрадиционные объяснения. Например, ряд исследователей высказывает предположение, что быстрые радиоимпульсы возникают в результате столкновений пульсаров с астероидами.

    Не исключено, что верными являются сразу несколько гипотез, и каждая из них объясняет какой-то определенный случай возникновения быстрых радиоимпульсов.

    Возможно, одни импульсы повторяются, а другие нет, что не до конца исключает гипотезы столкновений нейтронных звезд и других катаклизмов космического масштаба.

    «Может оказаться, что ответ очень прост, — говорит Лютиков. — Но может статься и так, что мы имеем дело с неизученными аспектами физики, с новыми астрофизическими явлениями».

    Вне зависимости от того, чем в действительности окажутся быстрые радиоимпульсы, они могут принести большую пользу космической науке.

    Например, их можно было бы использовать для измерения объема вещества во Вселенной.

    Как уже было сказано, радиоволны встречают на своем пути межгалактическую плазму, которая замедляет их скорость в зависимости от частоты волны.

    Кроме возможности замерить расстояние до источника сигнала, разница в скорости волн также дает представление о том, сколько электронов находится между нашей галактикой и источником излучения.

    «В радиоволнах закодирована информация об электронах, из которых состоит Вселенная», — говорит Бэйлз.

    Это дает ученым возможность приблизительно оценить количество обычной материи в космосе, что в дальнейшем поможет им при расчете моделей возникновения Вселенной.

    Уникальность быстрых радиоимпульсов заключается в том, что они являются своего рода космическими лазерными лучами, говорит Пэнь.

    Они прошивают космическое пространство в определенном направлении и обладают достаточно высокой интенсивностью, чтобы обеспечить превосходную точность измерений.

    «Это самый точный из доступных нам измерительных инструментов при изучении далеких объектов в пределах прямой видимости», — объясняет он.

    Так, по его словам, быстрые радиоимпульсы могут рассказать о структуре плазмы и магнитных полей вблизи источника излучения.

    При прохождении плазмы радиоимпульсы могут мерцать — точно так же, как мерцают звезды, если наблюдать их сквозь земную атмосферу.

    Измерение характеристик этого мерцания позволит астрономам измерять размеры областей плазмы с точностью до нескольких сотен километров. Благодаря высокому научному потенциалу, и не в последнюю очередь из-за необъяснимости явления, в последние несколько лет интерес ученых к быстрым радиоимпульсам существенно вырос.

    «Раньше этой тематикой ученые в основном занимались в свободное от основных исследований время», — отмечает Лоример.

    Теперь же астрономы усиленно ищут быстрые радиоимпульсы в еще неисследованных областях небосклона и продолжают наблюдения за секторами неба, где уже были зафиксированы эти явления — в надежде их зарегистрировать.

    При этом задействуются мощности телескопов по всему миру, поскольку при наблюдении одного импульса из нескольких обсерваторий вероятность более точного вычисления координат источника существенно повышается.

    Так, уже в ближайшие несколько лет радиотелескопы, подобные канадскому CHIME (Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment, или Канадский водородный интенсивный картографический эксперимент), смогут наблюдать за обширными участками неба и регистрировать сотни быстрых радиоимпульсов.

    Чем больше будет собрано данных, тем более понятным станет феномен быстрых радиоимпульсов. Возможно, когда-нибудь их тайна будет раскрыта.

    #6108

    Arc
    Модератор

    Ошеломительная теория: Почему мы не встречаем инопланетян

    Миллиарды и миллиарды планет, но ни с какими инопланетянами мы пока так и не вступили в контакт.

    Йон Форслинг (Jon Forsling)

    Объяснением этому может стать ошеломительная теория, которую ученые окрестили «Большим фильтром»:

    «Может статься, что все цивилизации на свете просто обречены на исчезновение», — рассказал профессор Джемс Миллер (James D. Miller) газете Aftonbladet.

    Вселенная просто кишит звездами и планетами.

    Точно осознать, насколько их много, практически невозможно: последние подсчеты указывают на то, что количество звезд выражается непостижимой цифрой в 700 000 триллионов (700 000 000 000 000 000 000 000).

    Вокруг большинства звезд вращаются планеты, и предполагается, что на многих из них теоретически может быть жизнь. Поэтому с точки зрения статистики вселенная должна кишмя кишеть продвинутыми цивилизациями, которым к настоящему моменту уже следовало разгадать загадку межзвездных космических путешествий. Но до сих пор пока так и нет никаких ясных доказательств, что они вообще существуют.

    Это поражает многих ученых. Если, например, жизнь есть на всего 0,1% экзопланет в нашей галактике, что считаются потенциально пригодными для возникновения жизни, то это означает примерно миллион планет с жизнью.

    Так где же инопланетяне? Почему у нас нет с ними контакта?

    Ответ можно найти в теории, настолько же захватывающей, насколько и пугающей:

    «В нашей вселенной — множество планет, но мы не наблюдаем жизни ни на одной из них. Вероятно, есть нечто, что практически на всех планетах препятствует возникновению разумной жизни, которая может как-то себя проявить. „Большой фильтр», вот как называется теория, которая пытается найти объяснение этому», — рассказывает Джеймс Миллер, профессор экономики в Колледже Смита в Массачусетсе, США.

    Большой фильтр

    Понятие «Большой фильтр» впервые возникло в 1996 году в статье американского экономиста Робина Хэнсона (Robin Hanson). Выражаясь просто, идея заключается в том, что есть некий «порог», переступив за который, любая жизнь в нашей вселенной неумолимо прекращается, — некий барьер, который останавливает технически продвинутую цивилизацию, способную колонизировать вселенную, не давая ей в этом преуспеть:

    «Все может быть очень просто: жизнь вовсе не возникает на других планетах, либо возникает, но не развивается до достаточно разумного состояния. Либо — и это самый страшный сценарий — бесчисленное количество продвинутых, технологически развитых цивилизаций уже возникало за эти годы на разных планетах. Цивилизаций, которые научились проводить вычисления, которые высаживались на своих лунах, но затем с ними происходило что-то, что не давало им пойти дальше», — говорит Джеймс Миллер.

    «Мы тоже обречены»

    «Если бы цивилизации вроде нашей собственной были обычным делом, мы бы уже получили какие-то свидетельства этого. Единственное объяснение: нечто привело к тому, что они все исчезли. Так что если бы мы нашли какие-то доказательства существования вымерших внеземных цивилизаций, это было бы чудовищной новостью для нас, землян. Это значило бы, что мы тоже обречены на гибель».

    Но что это за неизбежное препятствие? Уничтожение природы, ядерная война или что-то еще, от чего страдают одна цивилизация за другой? И предстоит ли это нам в будущем — а значит, мы скоро, вероятно, перестанем существовать — или же мы стали исключением и уже сумели пройти через «Большой фильтр», сохранив жизнь?

    Атомная бомба уничтожила бы атмосферу

    «Если мы его уже миновали, это значит, что мы очень необычные. Если же „фильтр» еще у нас впереди, то, вероятно, эта судьба постигнет и нас. По моему мнению, мы должны усилить наши попытки найти доказательства существования внеземных цивилизаций, пусть даже и вымерших. Возможно, мы сможем ответить на вопрос, что с ними случилось. Они, возможно, посылали сигналы незадолго до того, как вымерли, с помощью которых, скажем, рассказывали, что собираются провести высокотехнологичный физический эксперимент», — говорит Джемс Миллер.

    «Согласно моей теории, это некое скрытое препятствие. Если бы мы заранее знали, что может уничтожить цивилизацию, мы бы могли избежать этого. Когда разрабатывалась атомная бомба в Лос-Аламосе, некоторые ученые беспокоились, что бомбы уничтожат атмосферу. Этого не случилось, но остается риск, что подобный эксперимент в будущем может запустить цепную реакцию, которая нас уничтожит. Возможно, что-то подобное случалось с другими цивилизациями до нас», — продолжает он.

    Жизнь — лишь гигантский компьютерный симулятор

    Далеко не все, однако, считают, что концепция «Большого фильтра» хорошо объясняет, почему мы до сих пор не вступили в контакт с инопланетянами.

    «Есть те, кто утверждает, что процесс появления жизни просто-напросто намного сложнее, чем многие думают», — говорит Джеймс Миллер.

    Возможно самая странная из всех теорий, связанных с «Большим фильтром», заключается в том, что мы вообще не существуем, а лишь являемся частью гигантского компьютерного симулятора. Это объяснило бы, почему мы не вступаем в контакт с инопланетянами: их просто-напросто нет в симуляторе.

    «Если „Большой фильтр» уже остался позади, это было бы в каком-то смысле весьма странно. Это значило бы, что мы просто невероятно уникальны, и тогда можно допустить теорию симулятора. Может, мы — часть симулятора, принадлежащего кому-то, кто хочет посмотреть, как мы будем действовать в дальнейшем?» — говорит Джемс Миллер.

    Наша цивилизация возникла поздно

    Идея о том, что есть некий «фильтр», который мешает разумной жизни развиваться дальше определенной стадии, может показаться мрачной. Но, по мнению Джеймса Миллера, у нас на Земле есть маленькое преимущество — оно касается возраста нашей планеты. По оценкам, возраст нашей вселенной — 13,8 миллиардов лет, но наше собственное солнце появилось «всего лишь» 4,6 миллиардов лет назад.

    «Если „Большой фильтр» действительно уничтожил большинство остальных цивилизаций, которые существовали до нас, у нас в любой случае есть преимущество. Если бы мы возникли на очень раннем этапе развития вселенной, было бы не так удивительно, что мы одни. Но наша цивилизация возникла относительно поздно, поэтому весьма странно, что мы не находим никаких доказательств существования внеземной жизни», — полагает Джеймс Миллер.

    «Поэтому у нас есть значительный повод больше средств инвестировать в астрономию и в поиски вымерших цивилизаций. Если окажется, что к настоящему времени до нас существовали и вымерли тысячи цивилизаций, у нас есть серьезные причины выяснить, почему это произошло, чтобы нас не постигла та же участь», — продолжает он.

    Существует ли «Большой фильтр»? Или это лишь теория без всяких реальных оснований?

    Ответ, как говорится, знает лишь небо.

    Парадокс Ферми

    Теория «Большого фильтра» возникла в ходе попыток объяснить так называемый парадокс Ферми.

    Он сводится к описанию противоречия между высокой вероятностью существования внеземной жизни во Вселенной и тем фактом, что мы до сих пор не нашли никаких доказательств этого.

    Парадокс Ферми получил свое название по имени итальяно-американского нобелевского лауреата Энрико Ферми (Enrico Fermi), который в 1950 году воскликнул «Ну и где они?» в связи с тем, что люди не нашли никаких свидетельств существования внеземных цивилизаций.

Просмотр 3 сообщений - с 1 по 3 (из 3 всего)

Для ответа в этой теме необходимо авторизоваться.