7. Связь с внеземными цивилизациями

· Проблема контакта.

- Причины поиска контакта и возможные следствия.

Многие люди с воодушевлением относятся к мысли о контакте между нашей и иной цивилизациями, возлагая на внеземные цивилизации надежды на разрешение наших извечных проблем -- нужды, болезней, смерти, перенаселённости Земли и др. Контакты между разными цивилизациями в земной истории часто давали толчок развитию торговли, экономики и культуры. Но довольно часто народы, стоящие на более низкой ступени развития, либо порабощались, либо уничтожались вообще (стоит только вспомнить геноцид индейцев в Америке, обращение в рабство негров Африки, разграбление колоний, эксплуатацию коренного населения). Хотя можно предположить, что некоторый уровень развития предполагает недопустимым военное разрешение противоречий, всё же полностью исключать этот вариант нельзя. В любом случае, влияние более развитых цивилизаций очень велико, хотя подчастую оно приводит к деградации и забвению собственного культурного наследия.

- Принципиальная возможность контакта.

Непосредственный контакт при текущем уровне научно-технического прогресса невозможен из-за огромных межзвёздных расстояний, если только иные цивилизации не владеют гиперпространственными технологиями. Даже ближайшая к нам звезда находится на расстоянии примерно 40 трлн. км, и чтобы долететь до неё, современным космическим аппаратам потребовалось бы более 40 000 лет. При этом совсем не обязательно, что в окрестностях самой близкой звезды присутствуют живые организмы. Расстояния же до других звёзд -- в тысячи и десятки тысяч раз больше, не говоря уж о других галактиках.

Тем не менее, в принципе, возможен контакт на расстоянии. Уже неоднократно производились попытки посылать в космос сигналы, которые могли бы быть приняты и расшифрованы внеземными цивилизациями.

Для беспроводной связи на земле в основном используют радио. Поэтому главные усилия сейчас направлены на поиски сигналов внеземных цивилизаций в радиодиапазоне. Но ведутся они и в других диапазонах излучения. За последние 20 лет было проведено несколько экспериментов по поиску лазерных сигналов в оптическом диапазоне. Достоинство лазерной связи на малых расстояниях очевидно: у неё очень высокая пропускная способность, позволяющая передавать огромное количество информации за короткое время. На больших расстояниях лазерный луч рассеивается и поглощается в атмосфере, и его приходится пропускать по оптико-волоконному кабелю. Но космическое пространство достаточно прозрачно для оптической связи. Вторая особенность лазера -- высокая направленность луча -- скорее является недостатком для желающих перехватить чужое космическое послание.

Важно, что поиск сигналов внеземных цивилизаций ведётся одновременно с решением астрофизических задач, например, с изучением нейтронных звёзд и поиском чёрных дыр, т.е. не отвлекает телескопы от научных целей.

Однако, даже если предполагаемые «братья по разуму» смогут принять наш сигнал, есть опасность, что они настолько отличаются от нас, что не смогут понять его.

- Язык контакта.

Очевидно, что выбор языка общения зависит от предварительной информации о собеседнике: чем меньше о нём известно, тем более универсальным должен быть язык. Его выбор зависит от формы контакта. Как показал опыт общения различных цивилизаций Земли (например, европейцев и индийцев), даже здесь контакты бывают весьма сложными. В XIX в. русский этнограф Н.Н. Миклухо-Маклай, пытаясь составить словарь языка папуасов, столкнулся с серьёзными трудностями. Желая знать, как называется лист, он показал его нескольким туземцам и, к своему удивлению, от всех услышал разные названия.

Постепенно он выяснил, что один сказал “зелёный” , другой -- “грязь”, другой -- “негодная” , так как лист был поднят с земли, третий назвал растение, которому принадлежал лист, и т.д. Даже в этом простейшем случае оказалось трудно добиться ясности. Ещё сложнее было с абстрактными понятиями. “Для ряда понятий -- писал путешественник, -- я никаким образом не мог получить соответствующих обозначений, для этого оказалось недостаточным как моя сила воображения, так и моя мимика. Как я мог, например, представить понятие “сны” или “сон” , как мог найти название понятия “друг” , “дружба”? Даже для глагола “видеть” я узнал слово лишь по прошествии 4 месяцев, а для глагола “слышать” так и не мог узнать” .

Контакты с другими цивилизациями наверняка будут связаны с очень большими трудностями, а могут вообще оказаться бесплодными. Ведь до сих пор не почитаны некоторые тексты на мёртвых языках Земли -- своеобразные послания из глубины веков.

Но если кто-то оправляет в космос специальные позывные для поиска братьев по разуму, то он должен позаботиться о простоте языка, т.е. создать особый язык, понятный любому мыслящему существу. Учёные называют это принципом антикриптографии (от греч. “анти” -- “против” ; “криптос” -- “тайный” , “скрытый” ; “графо” -- “пишу” )

История искусственных языков началась с попыток придумать универсальный язык для людей. Результат одной из таких попыток -- язык эсперанто -- и сейчас в ходу. Однако так или иначе основой этих языков были живые европейские языки.

Ханс Фройденталь, профессор математики Утрехтского университета (Нидерланды) решил создать язык, понятный для существ, не имеющих с нами ничего общего, кроме разума. Дело происходило в те годы, когда все были взволнованы запуском первого спутника и первой попыткой Фрэнка Дональда Дрейка принять сигналы внеземных цивилизаций. Поэтому Фройденталь назвал свой язык линкос (от лат. linqua cosmica -- “космический язык” ).

Линкос прост и однозначен, он не содержит исключений из правил, синонимов и т.д. К тому же этот язык совершенно свободен от фонетического звучания. Слова этого языка никогда и никем во Вселенной произноситься не будут. Их можно закодировать в любой системе, например в двоичной, и передавать в космос по радио или другим способом.

· Уравнение Дрейка. Парадокс «Великого молчания».

Уравнение Дрейка -- формула, с помощью которой можно определить число цивилизаций в галактике, с которыми у нас есть шанс вступить в контакт.

Выглядит формула следующим образом:

,

где:

N -- количество цивилизаций, с которыми у нас есть шанс вступить в контакт;

R -- скорость формирования звёзд в нашей галактике (сколько звёзд в год образуется?);

fp -- доля звёзд, обладающих планетами;

ne -- среднее количество планет (и спутников) с подходящими условиями на одну звезду, обладающую планетами;

fl -- вероятность зарождения жизни на планете с подходящими условиями;

fi -- вероятность возникновения разумных форм жизни на планете, на которой есть жизнь;

fc -- отношение количества планет, разумные жители которых способны к контакту и ищут его, к количеству планет, на которых есть разумная жизнь;

L -- время жизни такой цивилизации (то есть время, в течение которого цивилизация существует, способна вступить в контакт и хочет вступить в контакт).

Формула была разработана доктором Фрэнком Дональдом Дрейком (профессором астрономии и астрофизики калифорнийского университета Santa Cruz) в 1960 году.

Уравнение Дрейка послужило основанием для выделения миллионов долларов на программу поиска внеземных цивилизаций, несмотря на то, что при современном уровне развития науки можно более-менее точно определить только два коэффициента: R и, менее точно, fp.

По данным, использованным Дрейком в 1961:

R = 10/год (10 звёзд образуется в год)

fp = 0.5 (половина звёзд имеет планеты)

ne = 2 (в среднем две планеты в системе пригодны для жизни)

fl = 1 (если жизнь возможна, она обязательно возникнет)

fi = 0.01 (1 % вероятности, что жизнь разовьётся до разумной)

fc = 0.01 (1 % цивилизаций может и хочет установить контакт)

L = 10,000 years (технически развитая цивилизация существует 10000 лет)

Уравнение даёт N = 10 Ч 0.5 Ч 2 Ч 1 Ч 0.01 Ч 0.01 Ч 10000 = 10.

По современным подсчетам:

N = 20 Ч 0.1 Ч 0.5 Ч 1 Ч 0.5 Ч 0.1 Ч 100,000 = 5,000

Уравнение Дрейка тесно связано с парадоксом Ферми или парадоксом «Великого Молчания».

Парадомкс Фемрми -- парадокс, предложенный физиком Энрико Ферми, который подверг сомнению возможность обнаружения внеземных цивилизаций. Парадокс связан с попыткой ответить на один из важнейших вопросов всех времён: «Является ли человечество единственной технологически развитой цивилизацией во Вселенной?» Уравнение Дрейка, которое даёт оценку количества внеземных цивилизаций, с которыми мы могли бы вступить в контакт, даёт, в зависимости от выбора неизвестных параметров, довольно высокую оценку шансам на такую встречу. На такой вывод Ферми ответил, что, если в нашей галактике должно существовать множество развитых цивилизаций, тогда «Где они? Почему мы не наблюдаем никаких следов разумной внеземной жизни, таких, например, как зонды, космические корабли или радиопередачи?».

Таким образом, парадокс можно сформулировать так: Соединение распространённой веры в то, что во Вселенной существует значительное количество технологически развитых цивилизаций, с отсутствием каких-нибудь наблюдений, которые бы её подтверждали, являются парадоксальным и приводит к выводу, что или наше понимание природы, или наши наблюдения неполны и ошибочны.

Среди возможных разрешений парадокса можно выделить следующие:

§ внеземных цивилизаций просто не существует: по каким-то причинам человечество -- уникальное явление; либо по каким-то причинам цивилизации достаточно быстро гибнут сами собой -- например, в результате войн, природных, экологических или социальных катастроф;

§ внеземные цивилизации существуют, но расположены в удалённых частях Вселенной, и из-за огромных расстояний контакт с ними невозможен;

§ внеземные цивилизации существуют, их уровень близок к нашему, и они более склонны наблюдать, выискивая чужие сигналы, чем подавать свои.

§ внеземные цивилизации существуют, однако уровень их развития слишком низок, чтобы связаться с нашей цивилизацией.

§ внеземные цивилизации существуют, однако уровень их развития слишком высок, чтобы связываться с Земной цивилизацией.

§ внеземная цивилизация не контактирует с Земной по причине отсутствия интереса к нашей цивилизации, вследствие отсталости наших принципов дальней космической связи (другими словами -- будете ли вы разговаривать с муравьём?), или по причине проводимой политики невмешательства. (Данная теория хорошо описана братьями Стругацкими в научно-фантастической повести «Пикник на обочине»).

§ внеземные цивилизации существуют, контакт возможен и состоялся, однако заинтересованные влиятельные силы внутри нашей цивилизации скрывают факт контакта. Эта теория заговора активно эксплуатируется в фантастической литературе и кинематографе.

· Проекты поисков.

Наблюдения за внеземными сигналами начались в 1960 г., когда Фрэнсис Дрейк попытался с помощью антенны диаметром 26 метров принять сигналы от звёзд t Кита и Эридана. Его работа называлась “проект ОЗМА” . Искусственные сигналы обнаружены не были, но работа Дрейка открыла эру поиска сигналов внеземных цивилизаций. Сначала это занятие получило общее название GETI (Communication with ExtraTerrestrial Intelligents -- “Связь с неземными цивилизациями” ) . Позже его стали называть более осторожно SETI (Search for ExtraTerrestrial Intelligents -- “Поиск внеземных цивилизаций” ) , имея в виду, что, прежде чем удастся наладить связь, необходимо найти хоть какие-то следы деятельности разумных существ в космосе.

Поиски внеземных цивилизаций

В настоящее время наметилось несколько направлений поиска следов активности внеземных цивилизаций:

1. Поиск следов астроинженерной деятельности внеземных цивилизаций. Предполагается, что технически развитые цивилизации рано или поздно должны начать строительство искусственных спутников, зондов, искусственной биосферы и т.п. Изучение основной части таких астороинженерных сооружений должно быть сосредоточенно в инфракрасной области спектра. Такие исследования в настоящее время ведутся.

Недавно на территории обсерватории в Калифорнии официально начал свою работу новый радиотелескоп Allen Telescope Array (ATA), предназначенный для поиска внеземных цивилизаций. Пока функционируют только 42 антенны телескопа. В окончательном варианте их будет 350, диаметр каждой из которых составит 6 метров. Телескоп ATA будет сканировать космическое пространство на частотах 1-10 ГГц, поскольку, как считают ученые, единственным источником шумов в этом диапазоне является реликтовое излучение. Новый радиотелескоп обладает широким углом обзора и способен делать снимки областей звездного неба, размер которых эквивалентен размеру пяти полных лун.

2. Поиск следов посещения внеземных цивилизаций на Земле. Существуют предположения, что такие цивилизации посещали Землю в прошлом. Возможно, такие посещения оставили следы в памятниках материальной и духовной культуры. В истории, археологии есть немало «белых пятен» - неразгаданных тайн и загадок, таких как рисунки Наска, или рассказы о вознесении святых на небо. Можно предположить, что и Тунгусский метеорит был космическим кораблем – свидетели утверждали, будто метеорит летел медленно по небу и менял траекторию полета. Такого рода гипотезы и предположения необходимо исследовать самым тщательным образом.

3. Поиск сигналов от внеземных цивилизаций, прежде всего поиск искусственных сигналов в радио - и оптическом диапазонах.

Независимо от того, насколько отличаются условия на разных планетах, несомненно одно: жизнь и ее окружающая среда неразрывно связаны. Живые организмы изменяют условия планеты, поскольку они потребляют пищу и энергию и выделяют отходы. Изменение планетной окружающей среды, вызванное биологической, геофизической или климатической активностью, в свою очередь, заставляет жизнь приспосабливаться к новым условиям, создавая в результате богатое разнообразие растений и животных, с которыми мы сталкиваемся на Земле.

Нигде эта зависимость не проявляется так очевидно, как в наблюдаемых характеристиках атмосферы планеты. Так что предстоит выяснить, каким образом атмосферные газы, произведенные геологической активностью, отличаются от тех, которые произведены жизнью. Анализируя спектры в инфракрасной области излучения, астрономы будут искать атмосферные газы, такие как углекислый газ, водяной пар и озон. Вместе с температурой и радиусом обнаруженной планеты эта информация позволит определить, какие планеты являются пригодными для жизни или даже уже населены ее зачаточными формами. Своеобразным признаком жизни может быть существование в атмосфере планеты большого количества кислорода. В земной атмосфере кислород является побочным продуктом фотосинтеза - процесса, с помощью которого зеленые растения и некоторые другие организмы, используя солнечный свет, превращают углекислый газ и воду в углеводы. Но молекула кислорода не остается в атмосфере долго, а объединяется с другими молекулами в процессе, называемом окислением. Поэтому планета с атмосферой, богатой кислородом (подобно Земле), должна содержать источник его пополнения (жизнь).

В 1960 году американские ученые направили свой радиотелескоп на самые близкие к нам, похожие на Солнце, звезды – тау Кита и эпсилон Эридана, чтобы выяснить, не идут ли оттуда сигналы искусственного происхождения. Считается, что подходящей частотой для передачи сигналов может быть частота вблизи 1420 МГц - частота излучения свободного атома водорода, одного из самых распространенных элементов во Вселенной. Любая цивилизация, технически способная построить радиомаяк, должна сознавать всю важность этой частоты. Так было положено начало сообществу, которое сейчас называется SETI (Поиск внеземных цивилизаций).

Прослушивание этих звезд велось в течение нескольких месяцев, но никаких сигналов принять не удалось, и программа была прекращена. А спустя 14 лет, используя телескоп «Аресибо» (Пуэрто-Рико), ученые решили сами отправить послание инопланетянам в направлении шарового звездного скопления М13 в созвездии Геркулеса. В этом созвездии около миллиона звезд, подобных Солнцу, и вполне возможно, что хотя бы на одной из них существует цивилизация, способная принять данное послание. Отправленное «письмо», содержащее графический символ телескопа «Аресибо», человеческую фигуру и двойную цепочку ДНК, доберется до адресата только через 24 тыс. лет. В пределах двух сотен световых лет от Земли имеется почти 1 000 звезд, подобных Солнцу. Именно они, как полагают большинство исследователей из SETI, наиболее вероятные кандидаты для планетных систем, способных дать приют жизни, с которой мы могли бы установить связь.

Самый известный из всех проектов SETI - SETI@home захватил сегодня воображение миллионов людей во всем мире. Одна из проблем с SETI-исследованиями состоит в том, что для обнаружения сигнала компьютером должен быть проанализирован гигантский объем данных радиотелескопа. Так вот, SETI@home предложил свое решение: данные, собранные SERENDIP-приемником в «Аресибо», разделяются на рабочие единицы, затем посылаются через Интернет на индивидуальные домашние ПК, где они подвергаются автономной обработке, и только потом возвращаются в SETI@home. В настоящее время в проекте задействованы 1 млн. 400 тыс. участников из 244 стран, помогающих анализировать данные «Аресибо». Потратив суммарно 110 000 лет вычислительного времени, все они вместе практически сформировали суперкомпьютер.