Первая конференция, первое уравнение
После запуска первого искусственного спутника и первых полетов человека в космос и на Луну научное сообщество охватил оптимистический энтузиазм по поиску внеземных цивилизаций и контакта с ними. Проблема связи с внеземными цивилизациями получила название по предложению чехословацкого астронома Р. Пешека СЕТI («Соmmunication with Extraterrestrial Intelligence»). Популярность сокращения связана с тем, что «ceti» – это родительный падеж от латинского слова «СЕТУС» – «кит». А это уже мостик к одной из ближайших к нам звезд — звезде Тау Кита, которая очень похожа на Солнце и давно подозревается в наличии на ней разума.
Как пишет («Вселенная. Жизнь. Разум.». М.: «Наука»), идея созыва конференции по проблеме внеземных цивилизаций возникла в 1963г. у Н. Карташова: «.По двум пунктам у меня с Колей была сразу достигнута полная договоренность: а) никакой прессы, иначе вместо конференции будет балаган, б) место конференции — Бюрокан. Именно там, на фоне древних камней Армении, свидетелей ушедших цивилизаций, на виду у ослепительной красоты снежной вершины Арарата, надо было провести столь необычную конференцию». В октябре 1964г. состоялась первая Бюроканская Всесоюзная конференция, на которой было предложено провести Международную конференцию по этой проблеме.
Первая Международная конференция по проблеме связи с внеземными цивилизациями состоялась 6-11 сентября 1971г. в городе Бюрокан. На конференции были рассмотрены два основных вопроса. Первый — оценка возможностей внеземных цивилизаций, второй — о возможности контакта с этими цивилизациями. Для оценки вероятного количества планет, на которых возможно существование разума (цивилизации) была предложена формула Ф. Дрейка. Эта формула и ее интерпретация приведены в книге Н. Петровича «Поговорим об информации». – М.: «Молодая гвардия», 1973.
Уважаемый читатель, не бойтесь, предлагаемая формула имеет скорее логическое содержание, чем математическое. Вам ничего не придется рассчитывать. Каждый коэффициент этой формулы отражает ту или иную проблему, с которой столкнулся ученый мир при изучении Дальнего космоса — Вселенной. Количественные значения коэффициентов приняты учеными условно и подчеркивают сложность проблемы.
N = N0g1g2p1p2p3 ( t / T)
N — предполагаемое число внеземных цивилизаций в нашей Галактике.
N0 — число звезд с очень длительным устойчивым состоянием, необходимым для зарождения и эволюции жизни от простейших форм до разумных и далее. Ученые приняли это число равным 109.
g1 — доля звезд из N0 обязательно имеющие планетные системы. Эту долю приняли равной 0.5.
g2 — доля звезд, удовлетворяющих первому и второму условию, но планеты которых находятся в «зоне жизни» (на них не слишком жарко, но и не слишком холодно, жизнь возможна). Значение этой доли принято 0.25.
p1 — вероятность зарождения жизни на планетах, находящихся в зоне жизни. Эта вероятность принята равной 0.1.
p2 — вероятность того, что зародившаяся жизнь успешно эволюционирует в
разумную. Эта вероятность принята равной 0.1.
p3 — вероятность того, что развитие разума идет по технологическому пути,
создание и непрерывное совершенствование орудий труда, а не по пути
приспособления к окружающей среде (путь, начатый у нас дельфинами). Эта
вероятность принята равной 0.8.
t/T — отношение времени существования цивилизаций от периода достижения высокого технологического уровня (например, от освоения радиосвязи) до своей гибели, к полному времени существования биологического вида (от его зарождения до гибели).
Если мы подставим все значения в формулу и перемножим, то получим число, равное 1000. Это означает, что при сделанных допущениях, в нашем Млечном Пути число созревших для контакта с нами цивилизаций составляет одну тысячу, то есть в среднем каждые сто миллионов звезд имеют только одну цивилизацию! Конечно, это очень условно, но переводит проблему из области общих рассуждений в плоскость конкретных рабочих гипотез.
Уравнение Дрейка
В 2010г. ученые предложили вариант уравнения Дрейка — уравнения, описывающего количество разумных цивилизаций в нашей галактике, — для мультивселеннной. Статья ученых пока не принята к публикации, однако ее препринт доступен на сайте arXiv.org. К классическому уравнению Дрейка исследователи добавили несколько дополнительных параметров. При этом они исходили из предположений, что человечество интересуют только цивилизации, во многих смыслах напоминающие нашу. Среди новых параметров, например, имеется отвечающий тому, насколько законы такой параллельной вселенной напоминают наши. Кроме этого, появились параметры, характеризующие размеры галактик, где может появиться жизнь. Ученые подчеркивают, модифицированное уравнение Дрейка обладает тем же недостатком, что и его классический аналог — параметры, входящие в него, невозможно оценить при текущих знаниях о космосе. Таким образом, новая работа мало пригодна в реальной оценке вероятности обнаружения братьев по разуму, пишет 16 февраля 2010г. Lenta.ru.
В то же время сам , создатель знаменитого уравнения, описывающего вероятность обнаружения внеземного разума, и основатель проекта SETI, предложил новый способ поиска сигналов от других цивилизаций. Кратко суть идеи Дрейка приводит New Scientist. Для поиска других цивилизаций ученые, задействованные в проекте CETI, анализируют приходящие из космоса сигналы и ищут в них периодически повторяющие. Считается, что такие сигналы могут производиться инопланетными приборами. Сигналы, пришедшие к Земле от очень удаленных объектов, зачастую бывают очень слабыми, и телескопы не могут засечь их. Чтобы обойти эту трудность, Дрейк предложил использовать феномен гравитационных линз, или линз Эйнштейна. Теория относительности постулирует, что массивные объекты искривляют вокруг себя пространство-время. Когда поблизости от таких объектов проходит луч света, его путь также искривляется. При определенных условиях это свойство позволяет, как бы увеличивать наблюдаемые объекты. Чтобы ловить такие «увеличенные» сигналы, телескоп должен располагаться в определенной точке, удаленной от Земли на расстояние около 82 миллиардов километров. Предложенная Дрейком идея не является новой, однако, до сих пор никто не предлагал воплощать ее на практике. Причина скептического отношения — слишком значительное расстояние, которое придется преодолевать телескопу. Недавно организаторы проекта CETI@Home – «ответвления» CETI, которое использует для вычислений компьютеры обычных пользователей, скачавших специальное программное обеспечение, объявили, что они выложили в открытый доступ собранные в ходе многолетней работы данные. Все желающие смогут не только ознакомиться с ними, но также улучшить существующий алгоритм обработки сигналов для поисков внеземного разума, так как участники проекта раскрыли его исходные коды, сообщает Lenta.ru.
Модель Форгана
В октябре 2008г. появилось сообщение, что британский астроном смоделировал несколько различных сценариев возникновения жизни на основе данных о химическом составе звезд в нашей Галактике. Используя также данные об уже известных экзопланетах, он получил несколько различных оценок. Согласно им, Млечный Путь может содержать от трехсот до тридцати восьми тысяч высокоразвитых цивилизаций, потенциально способных к установлению контакта с Землей. Для моделирования Форган использовал реальные данные о распределении звезд по массе, светимости и положению в нашей Галактике, после чего специально написанная программа создала ряд виртуальных звезд с определенным количеством планет. Количество планет также определялось не произвольно, а с учетом реальных сведений об уже обнаруженных экзопланетах. Далее каждая из виртуальных планет проверялась на пригодность для жизни и возникновения разумной цивилизации. Последний этап, по словам астронома, был наиболее произволен: исследователь рассмотрел в итоге три различных сценария зарождения и распространения жизни. В первом сценарии жизнь могла распространяться между достаточно благоприятными для нее планетами с определенной вероятностью. Форган ограничил в своей модели перенос жизни границами одной звездной системы и получил для этого сценария оценку в 38000 высокоразвитых цивилизаций (число на самом деле не столь велико, если учесть, что общее число планет в Галактике приближается к пятистам миллионам). Во втором случае распространение жизни было запрещено вовсе, а критерий пригодности планет для жизни ужесточен, и результат сразу изменился на два порядка. В сценарии «маловероятной жизни» мы можем обнаружить около трехсот цивилизаций. Третий вариант сам автор признает наиболее интересным — в модель было внесено предположение о том, что слишком быстро развивающиеся цивилизации больше подвержены риску самоуничтожения (например в результате термоядерной войны). В таком случае результат становится закономерно ниже по сравнению с первым сценарием, но все равно выглядит весьма оптимистично: 31000 высокоразвитых цивилизаций. Получаемые межпланетными аппаратами результаты позволяют буквально с каждым годом уточнять радиус потенциально обитаемой зоны вокруг звезды, а экзопланеты открываются десятками в год. Следовательно, как минимум, два важнейших параметра модели Форгана можно брать из вполне реальных астрономических наблюдений.
План работы CETI
После принятия гипотезы о наличии внеземных цивилизаций в нашей Вселенной конференция, о которой упоминалось выше, перешла к вопросу путей контактов с ними. Был рассмотрен ряд направлений.
Первое — прямой контакт, посылка корабля с космонавтами. Этот путь был признан нереальным с точки зрения науки и техники на современном этапе.
Второе — посылка космических аппаратов с роботами. Возможность осуществления таких полетов может стать реальной только после определения места вероятного наличия внеземной цивилизации.
Третье — наиболее реальное на сегодняшний день, радиолокационный поиск во Вселенной, но это направление требует больших материальных затрат и времени.
Однако решили пойти по этому пути. 8 апреля 1960г. антенна большого радиотелескопа в Грин-Бэнк (Западная Виргиния, США) была направлена на звезду Тау Кита, находящуюся от Земли на расстоянии 11 световых лет. Так человек впервые стал целенаправленно слушать Космос в поисках братьев по разуму. Прошло 45 лет, ученые проанализировали миллионы лет компьютерного времени, радиоастрономами различных стран исследованы тысячи звездных систем, но пока звезды молчат. Правда, было ряд казусов, когда сигналы военных спутников принимались за сигналы инопланетян.
Четвертое – посыпка своих сигналов (СЕТI). Первая попытка послать сигнал в космос была предпринята 8 апреля 1960г. американцами. 19 ноября 1962г. На азбуке Морзе из Евпатории был послан сигнал «Мир, Ленин, СССР». В 1974г. сигнал послали американцы. С 1999г. решили посылать сигналы ежегодно в день святого Валентина.
Пятое направление, по определению И. Шкловского, «космическое чудо». Под этим понятием понимается Его Величество случай.
Прошло более 30 лет, но проблемы, поднятые на Бюроканской конференции, пока остаются нерешенными.
Возможно, их решению препятствует то, что в 1971г. ученые приняли допущение, что физические законы, сформулированные ими для земных условий, действуют во всей Вселенной. В последнее время Л. Арнольд предложил идею поиска внеземных цивилизаций по технотронным следам их деятельности. Он исходит из предположения, что высокоразвитые цивилизации потребляют большое количество энергии. Основным инструментом сбора дешевой космической энергии (по его мнению) являются солнечные гигантские паруса. Поиск и обнаружение таких искусственных объектов поможет в поисках внеземной цивилизации.
В середине 90-х годов государственное финансирование проекта СЕТИ было прекращено, и в настоящее время проект существует за счет поддержки крупных международных фирм. В конце 2005г. появилось сообщение, что поиск внеземных цивилизаций предполагается продолжить с привлечением большого количества пользователей компьютерных систем версий Microsoft Windows, Unix, Lunix и др.
Первые сигналы
2 сентября 2004г. на сайте появилось любопытное сообщение: «Исследователи американского Национального астрономического и ионосферного центра трижды зафиксировали радиосигнал, который может быть посланием от инопланетян. Сигнал, обозначаемый как SHGb02+14a, имеет частоту около 1420 мегагерц. Это одна из основных линий излучения нейтрального атомарного водорода, являющегося самым распространенным элементом во Вселенной. Многие ученые считают, что внеземные цивилизации, желающие объявить нам о своем существовании, воспользуются именно таким каналом связи и такой частотой. SHGb02+14a очень слаб, и, предположительно, исходит из места на стыке созвездий Рыб и Овна, рядом с которым нет известных нам звезд. Частота сигнала меняется необычно быстро, на 8-37 герц в секунду. Это дает основания предположить, что передатчик может быть установлен на планете, которая вращается в 40 раз быстрее Земли. Сигнал был обнаружен с помощью проекта распределенных вычислений CETI@home, в ходе которого данные, полученные от программы поиска внеземных цивилизаций (СETI), обрабатываются на тысячах подключенных к Интернету компьютерах энтузиастов. Общая продолжительность трижды зафиксированного радиотелескопом в Арекибо (Arecibo, Пуэрто-Рико) сигнала составляет менее минуты, что не является достаточным для полноценного анализа. Однако ученые считают, что SHGb02+14a вряд ли может оказаться простым шумом или следом любого из известных нам ныне астрономических объектов. Правда, полагают астрономы, сигнал может быть неизвестным до сих пор астрономическим явлением или неким дефектом приборов, уловивших сигнал, а также фальсификацией, внесенной хакерами в CETI».
В июле 2004г. на сайте новостей космонавтики появилось сообщение, что уже в 2024 году может состояться долгожданная встреча. Ученым удалось даже рассчитать заветную дату контакта. Согласно оценкам специалистов, уже в течение ближайших двух десятилетий у землян есть все шансы войти в контакт с представителями инопланетной цивилизации. Возникает вполне логичный вопрос: «А откуда такая уверенность?». Согласно сообщению Spiegel-ONLINE, ведущий специалист института, занимающегося вопросами контактов с инопланетным разумом, С. Шостак заявил, что с помощью особой системы расчетов удалось установить приближающуюся встречу земного мира с инопланетным разумом. По сообщению научного журнала New Scientist, скорое пришествие инопланетян С. Шостак вывел не без помощи разработок своего коллеги Ф. Драка, причем некоторые пункты расчета существуют с 1961 г. Учитываются такие характеристики, как количество возникающих звезд ежегодно, возраст планет, предполагаемое наличие на них жизни и т.д. С. Шостак смог модернизировать имеющиеся теоретические выкладки и применить их на практике. Согласно его оценке, во Вселенной имеется от 10 000 до миллиона цивилизаций, способных ответить на радиосигналы, посылаемые с Земли. При этом ученый учитывает тот факт, что с каждым годом технические возможности землян будут увеличиваться, тем самым, приближая вожделенный контакт. Таким образом, уже через 20 лет техника дорастет до того, чтобы уловить сигнал, идущий с далеких планет, расположенных в 200-1000 световых лет. Правда, находятся скептики, которые критикуют ученого за его прогнозы. Например, П. Шух, директор одного из подразделений данного института, который утверждает, что пытаться рассчитать развитие техники дело неблагодарное. Кроме того, П. Шух заявил, что наличие цивилизаций на других планетах — это еще не факт, а предположение. А по сему, ученые должны воздержаться от того, что может быть названо «пустой болтовней».
Результата нет, но надежда есть
В 2005г. Скотт Химен и его коллеги из американского колледжа Sweet Briar обработали обширные записи, собранные в течение нескольких лет радиотелескопом Very Large Array в Нью-Мексико. В результате они обнаружили в центре нашей Галактики источник странного излучения. В частности, как выяснилось, некий непонятный источник, названный GCRT J1745-3009, проявил себя только один раз — между 30 сентября и 1 октября 2002 года. В течение нескольких часов он выдал пять мощнейших радиоимпульсов с длиной волны около 1 м. Каждый импульс длился десять минут, а шли они с четким интервалом в 77 минут. Больше этот источник себя не «выдавал», да и на более ранних радиоизображениях центра Галактики ученые его не обнаружили. Астрофизики затруднились сопоставить этот источник с каким-либо известным типом звездных объектов. Интриги добавляло и то, что не было найдено никакого рентгеновского излучения этого же источника, хотя большинство объектов в космосе, излучающих радиоволны, излучают и рентген. Ученые намерены пристально следить за этим участком неба, в надежде на повторение сигналов и появление какой-нибудь новой информации, проливающей свет на их природу.
В 2007г.–2008г., продолжая поиски радиосигналов от инопланетных цивилизаций, ученые начали масштабный поиск оптических сигналов искусственного происхождения. 1 апреля 2006г. состоялось открытие нового телескопа в обсерватории Гарвардского университета. Это первый в мире оптический телескоп, разработанный специально для исследований в рамках проекта по поиску внеземных цивилизаций CETI. Внеземные цивилизации, возможно, выберут именно такие короткие лазерные импульсы для передачи своих посланий братьям по разуму. Для этого есть, по крайней мере, две причины: во-первых, импульс такой длительности может быть лишь искусственным, и, во-вторых, он будет хорошо заметен на фоне излучения центральной звезды. Уже достигнутый сегодня технологический уровень позволяет излучать в пространство узконаправленные световые импульсы, яркость которых на порядки превзойдет светимость Солнца. Предполагается ввести в строй второй идентичный телескоп, что позволит уменьшить шумы и повысить чувствительность системы. Ведутся работы по программе «Дарвин», предполагающей запуск в космос аппарата, оснащенного мощным спектрометром, который сможет обнаружить в атмосфере экзопланет, по своим параметрам схожих с Землей, следы деятельности живых организмов — углекислый газ, озон, водяной пар и метан.
В июле 2008г. появилось сообщение, что проект поиска внеземных цивилизаций начал использовать новый алгоритм для анализа сигналов из космоса. В эксплуатацию введена новая версия системы, которая называется Astropulse и предназначена для анализа коротких по продолжительности радиосигналов в более широком, чем ранее, диапазоне частот. Astropulse наиболее эффективен при детекции сигналов продолжительностью >0,4 мкс. Astropulse анализирует дисперсию радиосигналов, то есть задержку их прибытия в зависимости от частоты, вызванную прохождением радиосигналов через межзвездное пространство, заполненное ионизированным газом. Дисперсия позволяет рассчитывать расстояние до источника сигналов. Затем с помощью алгоритма Fast Folding система ищет в полученных данных повторяющийся сигнал.
Американские ученые считают, что поиск сигналов внеземного разума и передача информации о человеческой цивилизации могут быть более успешными, чем в настоящее время, если в качестве носителя информации использовать нейтрино, пишет R&D.CNews.ru. Все проекты поиска сигналов внеземного разума, например, Search for ExtraTerrestrial Intelligence (SETI), до настоящего времени не достигли своей прямой цели. Возможно, это связано с тем, что человечество искало радио- и световые сигналы инопланетян, и не обращало внимания на нейтрино.
В своей работе авторы описывают способы передачи и детекции нейтринных сигналов внеземного разума. Например, передавать сообщения они предложили в виде направленных потоков электронных антинейтрино. Информация при этом может кодироваться как в коде Морзе, то есть различными по продолжительности сигналами и интервалами между ними, и/или сочетаниями потоков нейтрино и антинейтрино. Как считают исследователи, прием нейтринных сигналов от внеземных цивилизаций будет возможен после ввода в эксплуатацию строящихся уже сегодня детекторов.
Здесь вы можете получить в подарок интересную книжку «Космонавтика ХХ века». Ее авторы — историографы Д.И. Мант и С.Д. Мант. История без прикрас, события и люди, победы и поражения. Трудный путь человечества в Космос.