«Где же инопланетяне?» — парадокс Ферми и варианты его решения

Я расскажу о возникновении этого парадокса и вариантах его решения, а в конце вы узнаете о том, какое отношение имеет к этому вопросу русский учёный Константин Циолковский, которого не стало за 15 лет до формулировки парадокса. Но обо всём по-порядку!

Возникновение парадокса и его контекст

Дело было летом 1950 года. Несколько известных физиков собрались в столовой Лос-Аламосской лаборатории (да, именно там разрабатывают ядерное оружие), чтобы покушать и заодно побеседовать. Среди них был учёный Энрико Ферми, который к тому моменту являлся мировой знаменитостью. Он получил Нобелевскую премию по физике в 1938 году и принял участие в разработке первого ядерного реактора в мире

Во время беседы учёные заговорили о возможности существования внеземной жизни. Поводом стала карикатура журнала "The New Yorker", на которой в шутку изобразили инопланетян, похитивших земные урны. Для осознания сути разговора важно понимать его контекст. Ведь в то время человечество делало свои первые шаги в космосе, а в прессе уже вовсю писали об НЛО. Ферми сказал примерно следующее: "Где все?", имея в виду инопланетян, которые могут позволить обнаружить себя, если они действительно существуют.

В те далёкие годы многие люди искренне считали, что человечество в обозримом будущем встретится с внеземной жизнью. И это касалось не только простых людей, но и учёных. Например, многие из них всерьёз рассматривали существование жизни на Марсе (хотя некоторые учёные сомневались в этом уже тогда). Так как обществу казалось, что скоро будет установлена связь с инопланетянами, возникал логичный вопрос: "А почему они не вышли на связь с нами раньше?". Поэтому слова Ферми являлись актуальными в 1950 году. Впрочем, они актуальны и сейчас!

Уравнение Дрейка

С середины прошлого века учёные пытаются обосновать с помощью математики вероятность существования внеземной жизни, желающей вступить в контакт с нами. Астроном Фрэнк Дрейк создал формулу, благодаря которой можно получить желаемый результат. Уравнение выглядит вот так: N = R* × fp × ne × fl × fi × fc × L. Тут по идее те, кто со школы не переносит формулы, должны закрыть статью, но обещаю, что больше никаких формул не будет, а с ней разберёмся очень просто.

Как несложно догадаться, N означает количество инопланетных цивилизаций, которые хотят и могут контактировать с землянами. Для получения данного числа сначала берётся R* — число звёзд, формирующихся в галактике в течение года. Большая часть специалистов утверждает, что ежегодно в Млечном Пути появляется одна звезда (для уравнения — 1). Это количество нужно умножить на количество звёзд (fp) (извините за тавтологию), имеющих планеты. Это примерно половина звёзд нашей галактики (0,5).

Потом умножаем это на количество планет в звёздной системе (ne), где может существовать жизнь. Их должно быть примерно 2. Например, в нашей Солнечной системе — это Земля и Марс. Потом умножаем на величину (fl), означающую возникновение жизни там, где она возможна, вызывает большие споры. Это очень спорный коэффициент, ведь мы можем использовать фактически опыт только нашей планеты. Да, на Земле жизнь появилась, но это не значит, что так будет и на других планетах. Марс — яркий тому пример (хотя и там жизнь может существует или хотя бы была). В общем, учёные взяли число 1 для величины fl, хотя оно довольно сомнительно.

Потом всё это умножается на вероятность развития жизни до уровня разумной (fi) — это примерно одна сотая процента. И это довольно оптимистическое предположение. Ведь между появлением простых форм жизни и человеком прошло примерно 3,5 миллиарда лет. А за это время было столько событий, что появление людей похоже больше на исключение, чем на закономерность. Хорошо, что жизнь вообще сохранилась, если учесть астероиды, похолодания, извержения вулканов и другие катаклизмы.

И наконец умножаем то, что получилось на величину fc, означающую желание и способность установить контакт с инопланетной цивилизацией. Тут снова спорно, потому что опыт опять-таки основывается на опыте только нашей планеты. Инопланетяне вообще могут не хотеть с кем-то общаться. Но сотую долю процента (0,01) учёные согласились дать. Последняя величина L означает количество лет, на протяжении которых существует технически развитое общество. Называют 10000 лет, что вызывает вопросы. Ведь те же пирамиды начали строить только около 5 тысячелетий назад. Впрочем, оценка зависит от понимания значения слов "технически развитая цивилизация".

Итак, что у нас получается? Уравнение выглядит таким: N = 1 × 0,5 × 2 × 1 × 0,01 × 0,01 × 10 000 = 1. Выходит, что в галактике существует только одна цивилизация, которая ищет контакта? Речь идёт о нашей Земле, ясное дело. Тогда понятно, почему мы никого не нашли! Но тут всё дело зависит от того, какие использовать числа. Результат может составлять и несколько тысяч. Но существуют и пессимистические оценки, выраженные в сотых и тысячных долях процента. В любом случае формула Дрейка предоставила учёным давать математическое объяснение парадокса Ферми. Но существуют и другие точки зрения!

Попытки разгадки парадокса

Самый простой и одновременно грустный ответ заключается в том, что мы одни во Вселенной. Вообще одни! Главным аргументом является тот факт, что мы не находим следов инопланетной жизни в нашей Солнечной системе и в районе ближайших звёзд. Возможно, для её возникновения требуются уникальные условия (всё о которых мы ещё не знаем), существовавшие только на Земле миллиарды лет назад. Как бы печально не звучала эта гипотеза, но опровергнуть сегодня мы её не способны.

Некоторые учёные указывают на то, что мы можем являться единственной разумной формой жизни во Вселенной. Ведь процесс её возникновения занимает миллиарды лет, на протяжении которых, как отмечал выше, многое может случиться. Или возможен другой вариант. Цивилизация достигла высокого уровня развития и прекратила существование. Например, в результате войны. Карибский кризис показал, что достаточно одного действия, от которого зависит судьба человечества. Мы выбрали путь мирного решения вопроса, а кто-то на другой планете мог отдать приказ о ядерной атаке.

А как люди хотят вообще обнаружить жизнь возле других звёзд? Правильно, с помощью радиосигналов (другие способы пока что недостаточно развиты). Мол, если кто-то специально или случайно подаёт сигнал, то он рано или поздно дойдёт до нас. Идея не самая плохая, вот только нужно учитывать расстояния. Радиосигнал доходит до ближайшей звёздной системы Альфа Центавра примерно за 4 года. А теперь вспомним, что первые радиосигналы на Земле начали подавать на рубеже XIX-XX веков. Получается, что нас могут услышать только на расстоянии около 125 световых лет. И это без учёта мощности сигнала. Если учесть огромные размеры нашей галактики (радиус превышает 50 тысяч световых лет), то мы фактически и не начинали поиски в её масштабах!

Ещё существует гипотеза зоопарка, которая выглядит интересно, но всё же не способна дать ответы на все вопросы. Мол, инопланетные цивилизации настолько развиты, что мы для них словно животные. Мало кто из людей общается, например, с теми же муравьями. Поэтому и с нами могут не хотеть общаться. Но тут можно возразить. Люди контактируют с кошками и собаками. Почему и с нами так не хотят пообщаться? Да и вообще, разве все инопланетные цивилизации настолько далеко ушли в развитии? Кто-то может и на нашем уровне оставаться!

В качестве продолжения развития гипотезы зоопарка можно рассмотреть возможность существовании сферы Дайсона. Речь идёт о теории, которая была сформирована физиком Фрименом Дайсоном. Он утверждает, что развитая цивилизация может образовать своеобразную оболочку вокруг звезды, чтобы максимально использовать её энергию. В данном случае такой цивилизации невыгодно кого-то искать, так как это может привести лишь к трате ресурсов. Версия интересная, но она вероятно касается лишь части инопланетян (если они действительно есть). Ведь такая сфера существует лишь на определенном этапе развития. Более или менее могущественные цивилизации могут и не сосредотачивать внимание на своих звёздах.

Существуют и другие варианты объяснения гипотезы Ферми. Например, инопланетяне могут использовать иные способы связи, а не радиосигналы. Также не факт, что они вообще хотят вступать с кем-то в контакт. Поэтому тщательно скрывают признаки своего существования. Но рано или поздно они способны достигнуть настолько высокого уровня развития, что их деятельность сложно будет отличить от природных явлений. Такой гипотезы, кстати, придерживался советский астроном Иосиф Шкловский.

Парадокс Ферми до его возникновения

На самом деле предпосылки к формированию парадокса сложились задолго до его появления. Ведь человечество задумывалось над возможностью контакта с инопланетянами и фактическим его отсутствием. Учёный Константин Циолковский придерживался гипотезы зоопарка. Он считал, что ещё не настало время инопланетянам контактировать с людьми, потому мы для них словно животные. Впрочем, как я писал выше, это всего лишь одна из теорий.

А как вы думаете, где все? Жду ваших безумных (и не очень комментариев)