 |
Впечатление художника от инопланетной цивилизации. |
Парадокс Ферми не исчезнет. Это один из наших самых убедительных мысленных экспериментов, и поколения ученых продолжают с ним бороться. Парадокс противопоставляет высокие оценки количества цивилизаций в галактике тому факту, что мы не видим ни одной из этих цивилизаций. В нем говорится, что если в Млечном Пути существуют быстрорастущие цивилизации, то одна из них должна была прибыть сюда, в нашу Солнечную систему. Тот факт, что ни у кого нет, означает, что их нет.
Многие мыслители и ученые обращались к парадоксу Ферми и пытались найти причину, по которой мы не видим никаких свидетельств расширяющейся технологической цивилизации. Жизнь может быть необычайно редкой, а препятствия для межзвездных путешествий могут быть слишком сложными. Это может быть так просто.
Но в новой статье есть новый ответ: возможно, наша Солнечная система не предлагает того, чего желают долгоживущие, быстро расширяющиеся цивилизации: звезды правильного типа.
Чтобы понять парадокс Ферми, вам нужно понять уравнение Дрейка . Уравнение Дрейка — это вероятностная оценка количества цивилизаций в Млечном Пути. Это не говорит нам, сколько существует гражданских; он суммирует концепции, с которыми нам приходится бороться, если мы хотим подумать о том, сколько цивилизаций может быть.
Критический компонент уравнения Дрейка касается звезд. Уравнение учитывает скорость звездообразования в галактике, сколько из этих звезд содержат планеты и сколько из этих планет могут быть местом жизни. Уравнение становится более подробным, если задаться вопросом, на скольких из этих планет развивается жизнь, какая часть этой жизни становится технологическими цивилизациями и сколько из этих цивилизаций обнаруживают свое присутствие, посылая сигналы в космос. Наконец, он оценивает продолжительность жизни этих цивилизаций.
количество коммуникативных цивилизаций (N) = R * (скорость звездообразования) x f p (доля звезд с планетами) x N e (количество обитаемых планет в системе) x f l (доля обитаемых планет, которые развиваются жизни) x f i (доля тех, кто развивает разумную жизнь) x f c (доля тех, кто развивает коммуникативные технологии) x L (средняя коммуникативная продолжительность жизни для этих цивилизаций).
Используя разные переменные для ответа на каждый из этих вопросов, мы получаем разные оценки того, сколько может существовать технологических цивилизаций. Это мысленный эксперимент, но основанный на доказательствах, хотя они и рудиментарны.
В новой статье рассматривается парадокс Ферми, в котором основное внимание уделяется типам звезд. В нем говорится, что не все типы звезд желательны для расширяющейся технологической цивилизации. Звезды с малой массой, особенно звезды K-карлики , являются лучшими целями миграции для долгоживущих цивилизаций.
Статья называется «Галактическое заселение маломассивных звезд как решение парадокса Ферми», и Astrophysical Journal принял ее к публикации. Авторами являются Джейкоб Хакк-Мисра и Томас Дж. Фош. Хакк-Мисра — старший научный сотрудник Космического научного института Blue Marble в Сиэтле, штат Вашингтон. Фош — доцент кафедры физики Американского университета в Вашингтоне, округ Колумбия.
Статья начинается с краткого изложения парадокса Ферми: «Расширяющаяся цивилизация может быстро распространиться по галактике, поэтому отсутствие внеземных поселений в Солнечной системе означает, что таких экспансионистских цивилизаций не существует», — прямо заявляют авторы.
Авторы указывают на один из самых известных анализов парадокса Ферми. Оно пришло от американского астрофизика Майкла Харта в 1975 году. Статья Харта называлась «Объяснение отсутствия инопланетян на Земле» и была опубликована в Ежеквартальном журнале Королевского астрономического общества. Это считается первым тщательным анализом парадокса. В своей статье Харт показал, как цивилизация может распространиться по галактике за период времени, меньший, чем возраст галактики. Харт объяснил, что произойдет, если цивилизация отправит колониальные корабли к ближайшим 100 звездам. Они могли бы колонизировать эти звездные системы, затем каждая из этих колоний могла бы сделать то же самое, и процесс мог бы продолжать повторяться.
«Если бы между полетами не было паузы, граница освоения космоса тогда лежала бы примерно на поверхности сферы, радиус которой увеличивается со скоростью 0,10с», — писал Харт. «С такой скоростью большая часть нашей Галактики будет пройдена за 650 000 лет». Харт указал, что у технологической цивилизации было бы достаточно времени, чтобы добраться до нас, если бы она не началась менее двух миллионов лет назад. Для Харта единственным объяснением отсутствия доказательств существования инопланетных цивилизаций является то, что их нет.
В своей статье Харт пришел к нескольким выводам: SETI и подобные усилия — пустая трата времени и денег, и если кто-то и колонизирует нашу Солнечную систему, то, вероятно, это сделают наши потомки.
Авторы этой статьи не согласны.
Основное предположение для многих людей, размышляющих о парадоксе Ферми, состоит в том, что звезды одинаково привлекательны для космической цивилизации, и цивилизация будет распространяться повсюду одинаково. Но так ли это?
Авторы этой новой статьи так не думают. «Мы предполагаем, следуя гипотезе Хансена и Цукермана (2021), что расширяющаяся цивилизация будет предпочтительно селиться в маломассивных системах К- или М-карликов, избегая звезд с большей массой, чтобы максимизировать их продолжительность жизни в галактике." - пишут они.
Оценка звезд по их продолжительности жизни не интуитивно понятна людям. Если один тип звезд существует 10 миллиардов лет, а другой — 10 триллионов, какая разница для кого-либо, кроме астрофизика? А теперь представьте, что вы являетесь частью органа, принимающего решения, в цивилизации, которой миллион лет — или даже больше — и которая распространилась на другие солнечные системы. Тогда для вас важен возраст звезды.
K-карлики и M-карлики (красные карлики) долгоживущие. Даже для необычайно развитой цивилизации колонизация другой солнечной системы потребует много ресурсов. Зачем тратить эти ресурсы на звездную систему, которая может не просуществовать долго?
Авторы этой новой статьи рассчитали новую оценку времени, необходимого галактической цивилизации для колонизации галактики, если эта цивилизация нацелена только на карликов K и карликов M. Говорят, что галактической цивилизации потребуется два миллиарда лет, чтобы добраться до всех маломассивных звезд. «Это потребует межзвездных путешествий не более 0,3 световых лет, чтобы заселить всех М-карликов, и около 2 световых лет, чтобы заселить всех К-карликов», — пишут они.
Эта таблица из исследования показывает сценарий расширения на два миллиарда лет. f s — доля подходящих звезд, M — минимальное количество соседних звезд, n — количество волн, t — время прохождения каждой волны, r — среднее время ожидания близкого прохождения звезды, R o — минимальное расстояние поездки. Изображение предоставлено: Хакк-Мисра и Фош, 2022 г.
Обладая большими возможностями для путешествий, цивилизация могла бы резко сократить временной промежуток в два миллиарда лет. «Еще более быстрое расширение может произойти в течение 2 млн лет, при этом требуется около 10 световых лет, чтобы заселить всех М-карликов, и около 50 световых лет, чтобы заселить всех К-карликов».
Эта таблица из исследования показывает, как выглядит расширение на 2 млн лет. Это больше соответствует расчетам Харта 1975 года. Изображение предоставлено: Хакк-Мисра и Фош, 2022 г.
Эти оценки основаны на волнообразном распространении цивилизации по галактике. Были периоды времени, когда цивилизация ждала близкого подхода благоприятной звезды. Авторы утверждают, что «… цивилизации могут использовать близкие звездные контакты для быстрого расширения галактики без необходимости релятивистских космических полетов».
Авторы говорят, что сценарий заселения в 2 млн лет можно смело отвергать. «Однако этот сценарий, как и полное заселение галактики, можно исключить, исходя из нашего предположения, что Солнечная система не заселена». Они также говорят, что полное отсутствие доказательств существования каких-либо других цивилизаций поддерживает их гипотезу о звездах с малой массой. «Но отсутствие внеземных заселений Солнечной системы по-прежнему согласуется с расширением, которое ограничено половиной галактики, звездами М-карликов или звездами К-карликов», — пишут они.
Авторы считают, что прямо сейчас в Млечном Пути может быть звезда с малой массой, Галактический клуб, и мы не можем исключить это только потому, что не заметили этого. Как говорится в пословице, отсутствие доказательств не является доказательством отсутствия. «В частности, мы отмечаем, что маломассивный Галактический клуб, происходящий из родительской системы G-карликов, имел бы достаточно времени для развития в истории галактики, и мы не обращали бы никакого внимания на его деятельность», — пишут они.
Наше Солнце — G-карлик. Авторы статьи говорят, что цивилизации, которые начинают с G-карликов, будут предпочтительно расширяться до звезд с малой массой, таких как K-карлики и M-карлики. Изображение: NАSА/Обсерватория солнечной динамики. Что заставит вид постоянно расширяться? Рост населения? Энергетические потребности? Научное любопытство? Власть над другими? «Но мы не знаем намного больше о том, будет ли такое галактическое расширение обычным или желательным для технологических цивилизаций в целом», — пишут они.
Для нас нет способа узнать. Современное человечество прошло лишь четверть миллиона лет своего пути. Мы занимаемся сельским хозяйством всего 10 000 лет, а первые робкие шаги в космос сделали лишь несколько десятилетий назад. Мотивы, которые нами движут, и структура мышления, которая нами руководит, точно не проверены временем. Мы можем сделать немного больше, чем задаться вопросом о социологической структуре древних космических видов и о том, продолжится ли их стремление к расширению. Возможно, через какое-то время это покажется бессмысленным.
Авторы говорят, что все еще стоит искать признаки расширения другой цивилизации, хотя бы для того, чтобы наложить больше основанных на фактических данных ограничений на наши размышления. И нашей целью должны быть звезды с малой массой. «Поиск техносигнатур в экзопланетных системах может помочь наложить ограничения на присутствие такого «галактического клуба малой массы» в галактике сегодня». Они не согласны с Хартом в том, что SETI и подобные начинания — пустая трата времени и ресурсов.
Время – Хозяин нашей Вселенной. От продолжительности нашей жизни до эпох инопланетных цивилизаций, жизни и смерти звезд и планет — всем правит время. Относительность может играть со временем, но она не может остановить его течение.
Мы не знаем, какие могут быть цивилизации и как они могут управлять временем и воспринимать его. Пристрастны ли мы к собственному опыту? Безусловно, мы. Но что, если инопланетная жизнь настолько отличается, что наши попытки даже обсудить парадокс Ферми нуждаются в корректировке курса? Что, если все их понимание и восприятие времени сильно отличаются от наших?
Что, если инопланетяне освоили продление жизни и живут так долго, что люди могут участвовать в многочисленных экспансиях в другие звездные системы? Что, если они не строго индивидуумы, как мы, а своего рода гибрид индивидуума и генетического коллектива? Что, если они смогут воспринимать новую генетическую информацию способами, которые мы не можем себе представить? Что, если разведение для них безнадежно устарело, и они свободны от этих забот и ограничений короткой продолжительности жизни? Что, если они уже даже не органические существа, а те вещи, которые нас мотивируют, остались в их далеком прошлом? А если они симбионты? Что, если есть сотни других «что, если»?
Что, если их общества настолько разные, что нет необходимости расширяться? Что, если само расширение того не стоит? Казалось бы, это обрекает цивилизации на смерть, когда их планета перестает поддерживать жизнь. Но что, если они как-то обойдут это? Но что, если есть сотни других вещей, о которых мы не можем думать?
Вещи, о которых мы не можем думать, бесполезны, кроме как признать, что они существуют.
Это конечная точка многих дискуссий вокруг парадокса Ферми и уравнения Дрейка. Мы так многого не знаем; мы даже не можем по-настоящему понять, что мы этого не знаем. Человечество еще младенец.
Но люди любопытны, и это одна из наших самых привлекательных черт. Такие ученые, как Хакк-Мисра и Фош, вынуждены размышлять над этими вещами. Они правы? Они ошибаются?
Есть ли в Млечном Пути расширяющаяся галактическая цивилизация?
Мы можем никогда не узнать. Но мы должны продолжать поиски.
Многие мыслители и ученые обращались к парадоксу Ферми и пытались найти причину, по которой мы не видим никаких свидетельств расширяющейся технологической цивилизации. Жизнь может быть необычайно редкой, а препятствия для межзвездных путешествий могут быть слишком сложными. Это может быть так просто.
Но в новой статье есть новый ответ: возможно, наша Солнечная система не предлагает того, чего желают долгоживущие, быстро расширяющиеся цивилизации: звезды правильного типа.
Чтобы понять парадокс Ферми, вам нужно понять уравнение Дрейка . Уравнение Дрейка — это вероятностная оценка количества цивилизаций в Млечном Пути. Это не говорит нам, сколько существует гражданских; он суммирует концепции, с которыми нам приходится бороться, если мы хотим подумать о том, сколько цивилизаций может быть.
Критический компонент уравнения Дрейка касается звезд. Уравнение учитывает скорость звездообразования в галактике, сколько из этих звезд содержат планеты и сколько из этих планет могут быть местом жизни. Уравнение становится более подробным, если задаться вопросом, на скольких из этих планет развивается жизнь, какая часть этой жизни становится технологическими цивилизациями и сколько из этих цивилизаций обнаруживают свое присутствие, посылая сигналы в космос. Наконец, он оценивает продолжительность жизни этих цивилизаций.
Уравнение Дрейка:
количество коммуникативных цивилизаций (N) = R * (скорость звездообразования) x f p (доля звезд с планетами) x N e (количество обитаемых планет в системе) x f l (доля обитаемых планет, которые развиваются жизни) x f i (доля тех, кто развивает разумную жизнь) x f c (доля тех, кто развивает коммуникативные технологии) x L (средняя коммуникативная продолжительность жизни для этих цивилизаций).
Используя разные переменные для ответа на каждый из этих вопросов, мы получаем разные оценки того, сколько может существовать технологических цивилизаций. Это мысленный эксперимент, но основанный на доказательствах, хотя они и рудиментарны.
В новой статье рассматривается парадокс Ферми, в котором основное внимание уделяется типам звезд. В нем говорится, что не все типы звезд желательны для расширяющейся технологической цивилизации. Звезды с малой массой, особенно звезды K-карлики , являются лучшими целями миграции для долгоживущих цивилизаций.
Статья называется «Галактическое заселение маломассивных звезд как решение парадокса Ферми», и Astrophysical Journal принял ее к публикации. Авторами являются Джейкоб Хакк-Мисра и Томас Дж. Фош. Хакк-Мисра — старший научный сотрудник Космического научного института Blue Marble в Сиэтле, штат Вашингтон. Фош — доцент кафедры физики Американского университета в Вашингтоне, округ Колумбия.
Статья начинается с краткого изложения парадокса Ферми: «Расширяющаяся цивилизация может быстро распространиться по галактике, поэтому отсутствие внеземных поселений в Солнечной системе означает, что таких экспансионистских цивилизаций не существует», — прямо заявляют авторы.
Авторы указывают на один из самых известных анализов парадокса Ферми. Оно пришло от американского астрофизика Майкла Харта в 1975 году. Статья Харта называлась «Объяснение отсутствия инопланетян на Земле» и была опубликована в Ежеквартальном журнале Королевского астрономического общества. Это считается первым тщательным анализом парадокса. В своей статье Харт показал, как цивилизация может распространиться по галактике за период времени, меньший, чем возраст галактики. Харт объяснил, что произойдет, если цивилизация отправит колониальные корабли к ближайшим 100 звездам. Они могли бы колонизировать эти звездные системы, затем каждая из этих колоний могла бы сделать то же самое, и процесс мог бы продолжать повторяться.
«Если бы между полетами не было паузы, граница освоения космоса тогда лежала бы примерно на поверхности сферы, радиус которой увеличивается со скоростью 0,10с», — писал Харт. «С такой скоростью большая часть нашей Галактики будет пройдена за 650 000 лет». Харт указал, что у технологической цивилизации было бы достаточно времени, чтобы добраться до нас, если бы она не началась менее двух миллионов лет назад. Для Харта единственным объяснением отсутствия доказательств существования инопланетных цивилизаций является то, что их нет.
В своей статье Харт пришел к нескольким выводам: SETI и подобные усилия — пустая трата времени и денег, и если кто-то и колонизирует нашу Солнечную систему, то, вероятно, это сделают наши потомки.
Авторы этой статьи не согласны.
Основное предположение для многих людей, размышляющих о парадоксе Ферми, состоит в том, что звезды одинаково привлекательны для космической цивилизации, и цивилизация будет распространяться повсюду одинаково. Но так ли это?
Авторы этой новой статьи так не думают. «Мы предполагаем, следуя гипотезе Хансена и Цукермана (2021), что расширяющаяся цивилизация будет предпочтительно селиться в маломассивных системах К- или М-карликов, избегая звезд с большей массой, чтобы максимизировать их продолжительность жизни в галактике." - пишут они.
 |
Художественная концепция экзопланетной системы, вращающейся вокруг Gliese 581. Авторы говорят, что маломассивные долгоживущие звезды, такие как Gliese 581, могут быть желательными целями расширения для инопланетных цивилизаций. |
Оценка звезд по их продолжительности жизни не интуитивно понятна людям. Если один тип звезд существует 10 миллиардов лет, а другой — 10 триллионов, какая разница для кого-либо, кроме астрофизика? А теперь представьте, что вы являетесь частью органа, принимающего решения, в цивилизации, которой миллион лет — или даже больше — и которая распространилась на другие солнечные системы. Тогда для вас важен возраст звезды.
K-карлики и M-карлики (красные карлики) долгоживущие. Даже для необычайно развитой цивилизации колонизация другой солнечной системы потребует много ресурсов. Зачем тратить эти ресурсы на звездную систему, которая может не просуществовать долго?
Авторы этой новой статьи рассчитали новую оценку времени, необходимого галактической цивилизации для колонизации галактики, если эта цивилизация нацелена только на карликов K и карликов M. Говорят, что галактической цивилизации потребуется два миллиарда лет, чтобы добраться до всех маломассивных звезд. «Это потребует межзвездных путешествий не более 0,3 световых лет, чтобы заселить всех М-карликов, и около 2 световых лет, чтобы заселить всех К-карликов», — пишут они.
Эта таблица из исследования показывает сценарий расширения на два миллиарда лет. f s — доля подходящих звезд, M — минимальное количество соседних звезд, n — количество волн, t — время прохождения каждой волны, r — среднее время ожидания близкого прохождения звезды, R o — минимальное расстояние поездки. Изображение предоставлено: Хакк-Мисра и Фош, 2022 г.
Обладая большими возможностями для путешествий, цивилизация могла бы резко сократить временной промежуток в два миллиарда лет. «Еще более быстрое расширение может произойти в течение 2 млн лет, при этом требуется около 10 световых лет, чтобы заселить всех М-карликов, и около 50 световых лет, чтобы заселить всех К-карликов».
Эта таблица из исследования показывает, как выглядит расширение на 2 млн лет. Это больше соответствует расчетам Харта 1975 года. Изображение предоставлено: Хакк-Мисра и Фош, 2022 г.
Эти оценки основаны на волнообразном распространении цивилизации по галактике. Были периоды времени, когда цивилизация ждала близкого подхода благоприятной звезды. Авторы утверждают, что «… цивилизации могут использовать близкие звездные контакты для быстрого расширения галактики без необходимости релятивистских космических полетов».
Авторы говорят, что сценарий заселения в 2 млн лет можно смело отвергать. «Однако этот сценарий, как и полное заселение галактики, можно исключить, исходя из нашего предположения, что Солнечная система не заселена». Они также говорят, что полное отсутствие доказательств существования каких-либо других цивилизаций поддерживает их гипотезу о звездах с малой массой. «Но отсутствие внеземных заселений Солнечной системы по-прежнему согласуется с расширением, которое ограничено половиной галактики, звездами М-карликов или звездами К-карликов», — пишут они.
Авторы считают, что прямо сейчас в Млечном Пути может быть звезда с малой массой, Галактический клуб, и мы не можем исключить это только потому, что не заметили этого. Как говорится в пословице, отсутствие доказательств не является доказательством отсутствия. «В частности, мы отмечаем, что маломассивный Галактический клуб, происходящий из родительской системы G-карликов, имел бы достаточно времени для развития в истории галактики, и мы не обращали бы никакого внимания на его деятельность», — пишут они.
 |
| Наше Солнце — G-карлик |
Наше Солнце — G-карлик. Авторы статьи говорят, что цивилизации, которые начинают с G-карликов, будут предпочтительно расширяться до звезд с малой массой, таких как K-карлики и M-карлики. Изображение: NАSА/Обсерватория солнечной динамики. Что заставит вид постоянно расширяться? Рост населения? Энергетические потребности? Научное любопытство? Власть над другими? «Но мы не знаем намного больше о том, будет ли такое галактическое расширение обычным или желательным для технологических цивилизаций в целом», — пишут они.
Для нас нет способа узнать. Современное человечество прошло лишь четверть миллиона лет своего пути. Мы занимаемся сельским хозяйством всего 10 000 лет, а первые робкие шаги в космос сделали лишь несколько десятилетий назад. Мотивы, которые нами движут, и структура мышления, которая нами руководит, точно не проверены временем. Мы можем сделать немного больше, чем задаться вопросом о социологической структуре древних космических видов и о том, продолжится ли их стремление к расширению. Возможно, через какое-то время это покажется бессмысленным.
Авторы говорят, что все еще стоит искать признаки расширения другой цивилизации, хотя бы для того, чтобы наложить больше основанных на фактических данных ограничений на наши размышления. И нашей целью должны быть звезды с малой массой. «Поиск техносигнатур в экзопланетных системах может помочь наложить ограничения на присутствие такого «галактического клуба малой массы» в галактике сегодня». Они не согласны с Хартом в том, что SETI и подобные начинания — пустая трата времени и ресурсов.
Время – Хозяин нашей Вселенной. От продолжительности нашей жизни до эпох инопланетных цивилизаций, жизни и смерти звезд и планет — всем правит время. Относительность может играть со временем, но она не может остановить его течение.
Мы не знаем, какие могут быть цивилизации и как они могут управлять временем и воспринимать его. Пристрастны ли мы к собственному опыту? Безусловно, мы. Но что, если инопланетная жизнь настолько отличается, что наши попытки даже обсудить парадокс Ферми нуждаются в корректировке курса? Что, если все их понимание и восприятие времени сильно отличаются от наших?
Что, если инопланетяне освоили продление жизни и живут так долго, что люди могут участвовать в многочисленных экспансиях в другие звездные системы? Что, если они не строго индивидуумы, как мы, а своего рода гибрид индивидуума и генетического коллектива? Что, если они смогут воспринимать новую генетическую информацию способами, которые мы не можем себе представить? Что, если разведение для них безнадежно устарело, и они свободны от этих забот и ограничений короткой продолжительности жизни? Что, если они уже даже не органические существа, а те вещи, которые нас мотивируют, остались в их далеком прошлом? А если они симбионты? Что, если есть сотни других «что, если»?
Что, если их общества настолько разные, что нет необходимости расширяться? Что, если само расширение того не стоит? Казалось бы, это обрекает цивилизации на смерть, когда их планета перестает поддерживать жизнь. Но что, если они как-то обойдут это? Но что, если есть сотни других вещей, о которых мы не можем думать?
Вещи, о которых мы не можем думать, бесполезны, кроме как признать, что они существуют.
Это конечная точка многих дискуссий вокруг парадокса Ферми и уравнения Дрейка. Мы так многого не знаем; мы даже не можем по-настоящему понять, что мы этого не знаем. Человечество еще младенец.
Но люди любопытны, и это одна из наших самых привлекательных черт. Такие ученые, как Хакк-Мисра и Фош, вынуждены размышлять над этими вещами. Они правы? Они ошибаются?
Есть ли в Млечном Пути расширяющаяся галактическая цивилизация?
Мы можем никогда не узнать. Но мы должны продолжать поиски.
(Copyrighted © Перевод с англ. Louiza Smith)
Источник:
By Evan Gough,
«Maybe We Don’t See Aliens Because Nobody Wants to Come Here»