Парадокс ферми что это такое: Парадокс Ферми: что это, простыми словами

Парадокс Ферми: что это, простыми словами

Нашей Вселенной около 14 млрд лет, но внеземные цивилизации так и не явили себя человечеству. У этой ситуации есть название — «парадокс Ферми». Разбираемся, что это за явление и как ученые пытаются его объяснить

Что такое парадокс Ферми: суть и ошибка

Энрико Ферми — итальянский физик, больше известный как один из создателей атомной бомбы. Считается, что именно он поставил под сомнение возможность обнаружения внеземных цивилизаций в космосе. Якобы летом 1950 года в кафетерии Лос-Аламосской лаборатории в ходе неформальной беседы с тремя своими коллегами Ферми пытался ответить на вопрос: «Одни ли мы во Вселенной?».

У нас есть технологии принятия сигналов из космоса, в относительной близости от нас существуют планеты, которые, в теории, пригодны для жизни, а видеть космос мы можем больше, чем на 13 млрд световых лет. Если учесть тот факт, что Вселенная расширяется, а галактики отдаляются, то мы можем видеть все 46 млрд световых лет во все стороны. Так где все? Именно этот вопрос и задал Энрико Ферми, однако в научном сообществе возникли некоторые недопонимания.

Парадокс Ферми часто воспринимают неверно, считая, что Энрико не верил в возможность существования инопланетян. Однако ученый не говорил о том, что внеземных цивилизаций нет, а рассуждал о том, что вероятно, у них еще нет технологий, которые бы позволили добраться до нас. Либо эти цивилизации еще не появились, либо наоборот — уже погибли.

Непосредственно о сомнении в существовании инопланетян писал астрофизик Майкл Харт в 1975 году. Поэтому, парадокс логичнее было назвать парадоксом Харта.

Парадокс SETI

SETI — это международный проект, который отвечает за поиск внеземного разума. В 1960-х годах в его основу легли идеи о том, что радиосвязь с другой цивилизацией должна строиться на волнах очень узкого диапазона. Суть парадокса в том, что мы пытаемся найти жизнь вне нашей планеты, однако сами не отправляем сигналы для того, чтобы нашли нас. И если все цивилизации только ищут, то мы никогда никого не найдем. Однако, если мы начнем отправлять сигналы и нас услышат, то нет вероятности, что инопланетяне придут с миром. Такой позиции придерживались некоторые ученые, в том числе и Стивен Хокинг.

Кроме того, проблема SETI была в том, что они не искали живые организмы, а только определенные сигналы на конкретных радиочастотах и в ограниченном радиусе. Мы не можем быть уверены, что внеземные цивилизации используют радиоволны, это вполне могут быть абсолютно иные технологии, которые мы пока не в силах себе представить. В 1993 году конгресс США отказался от финансирования SETI по причине растраты государственных средств. Однако организация свое существование не прекратила.

Уравнение Дрейка

В 1961 году астроном Фрэнк Дональд Дрейк предложил математическую формулу, с помощью которой попытался вычислить количество технологически развитых цивилизаций в Галактике. Выглядит она так:

Картинка в высоком разрешении.

Однако сегодня уравнение не имеет окончательного решения, так как ученые все еще ведут спор о большинстве его параметров. К тому же Дрейк не брал в расчет дотехнологические сообщества, а только те, с которыми мы можем вступить в непосредственный контакт.

В соотношении с парадоксом Ферми уравнение Дрейка позволяло предположить, что высокоразвитые цивилизации, скорее всего, уничтожают себя сами. Этот аргумент часто используется для указания на опасность производства оружия массового поражения.

Гипотеза Зоопарка

В 1973 году американским астрономом Джоном Боллом была выдвинута «гипотеза Зоопарка». Ее суть в том, что мы не видим следов внеземных цивилизаций, потому что нам об этом знать не нужно. Согласно гипотезе, инопланетным сообществам уже давно известно о жизни на Земле, однако они предпочитают наблюдать и не вмешиваться, а в контакт вступят тогда, когда мы достигнем определенного уровня развития. Русский ученый Константин Циолковский также высказывал схожие с «гипотезой Зоопарка» суждения относительно контактов с внеземными цивилизациями.

Решение парадокса Ферми

Некоторые ученые считают, что в ближайшие несколько десятков лет мы обнаружим следы простейших форм жизни на Марсе или одном из спутников газовых гигантов. Это могут быть микробы, водоросли и бактерии.

Физик Александр Березин предложил, пожалуй, самую мрачную теорию для решения парадокса. Суть в том, что первая цивилизация, которая освоила межгалактические перемещения, начнет поглощать огромное количество ресурсов для обеспечения своей жизнедеятельности. Как итог: миры, на которых есть жизнь, будут истощены.

Согласно новому исследованию, основанному на данных, собранных космическими телескопами «Хаббл» и «Кеплер», вполне возможно, что Земля (и вся жизнь на ней) расцвела довольно рано. В более широком смысле, наше технологическое развитие не позволяет услышать и принять сигнал от продвинутых инопланетных цивилизаций, потому что у Вселенной не было времени, чтобы породить еще больше пригодных для жизни миров.

Парадокс Ферми – вовсе не парадокс, а вопрос; в чём он состоит, и как его решать (часть 3) / Хабр

Как могло бы выглядеть расселение человечества по Галактике.

В прошлой статье, посвящённой так называемому «парадоксу Ферми» — а на самом деле, просто вопросу о том, почему мы до сих пор не нашли свидетельства существования инопланетян в нашей Галактике, учитывая её огромный размер – мы рассмотрели несколько гипотез, объясняющих причины отсутствия подобных сигналов. Сегодня продолжим этот нелёгкий труд.

Теория перколяции [просачивания]

Концепция «корабля поколений» DSTART, разрабатываемого при поддержке Европейского космического агентства


Эйнштейн опубликовал свою «специальную теорию относительности» в 1905 году, пытаясь связать между собой ньютоновские законы физики и уравнения Максвелла, чтобы объяснить природу света. Он доказывал, что скорость света является физическим пределом скорости, с которой может перемещаться массивный объект.

Согласно этой теории, чем сильнее скорость объекта приближается к скорости света, тем больше энергии нужно потратить, чтобы далее увеличивать его скорость. При достижении скорости света эта энергия станет бесконечной, как и масса самого объекта. По сути получается, что никакой материальный объект нельзя разогнать до скорости света.

А из всего этого следует, что для путешествий по Галактике со сколь-нибудь значимыми скоростями требуются чрезвычайно большие энергозатраты.

Отвечать на вопрос Ферми «где все», учитывая факторы гигантского размера Галактики и времени, необходимого на преодоление такого рода расстояний, пытались не раз. В 1981 году Карл Саган и Уильям Ньюман в работе «Галактические цивилизации: динамика популяций и межзвёздная диффузия» выдвинули предположение о том, что сигналы от других цивилизаций могли ещё просто не добраться до нас. Это будет справедливо, если Галактика ещё только начинает наполняться различными цивилизациями.

Развил и улучшил их идею Джоффри Лэндис в работе 1993 года «Парадокс Ферми: решение при помощи теории перколяции». Теория перколяции, относящаяся к математике и физической статистике, изучает, как изменяется сеть при удалении различных связей внутри неё. Если удалить достаточно связей, она неизбежно распадётся на отдельные кластеры. Лэндис считает, что подобным образом можно описать процесс миграции человеческих популяций.

С его точки зрения, в галактике с обилием различных форм жизни не обязательно все они будут стремиться к расширению. Некоторые из них будут пытаться колонизировать другие миры, иным же больше понравится «оставаться дома». Подобное разнообразие мотивов можно встретить даже у разных человеческих групп, не говоря уже о других видах разумных существ.

Кроме того, расширение жилых пространств связано с серьёзными затратами ресурсов, и поэтому не может происходить быстро или равномерно. В результате лишь некоторые из разумных существ будут медленно и постепенно распространяться по Галактике на ограниченные расстояния. Чем больше будут эти расстояния, тем сложнее будет организовать обмен информацией между колониями, в результате чего на них будут возникать собственные культуры – возможно, не склонные к колонизации.

Профессор Адам Фрэнк в работе 2019 года «Парадокс Ферми и эффект полярного сияния: расселение, расширение и стабильные состояния внеземных цивилизаций» с командой изучили вопрос вероятной экспансии внеземных цивилизаций по Галактике, заключив, что их расселение должно идти неравномерными кластерами, поскольку не все потенциально обитаемые планеты окажутся пригодными для жизни колонизаторов.

Попробуем понять, насколько затратно по ресурсам будет подобное расселение. По некоторым оценкам, человечеству, чтобы добраться до ближайшей к Солнцу звезды, Проксимы Центавра, расположенной в 4,24 световых годах от нас, понадобится от 1000 до 81 000 лет при использовании текущих технологий. Реалистичные технологии будущего уменьшают это время от нескольких десятилетий до столетия с небольшим. А когда колонисты доберутся до планет этой системы, умудрятся не погибнуть, обоснуются там и отправят нам сигнал, ему потребуется больше 4 лет, чтобы пройти в одну сторону. На получение ответа уйдёт ещё 4 года.

Кроме того, стоимость подобного проекта будет слишком большой. Программа «Аполлон», отправившая американских астронавтов на Луну, обошлась в $25,4 млрд с 1961 по 1973 годы, что с учётом инфляции сегодня составляет порядка $150 млрд. Осуществлению этой программы предшествовали космические программы «Меркурий» и «Джемини», обошедшиеся, с учётом инфляции, в $2,3 млрд и $10 млрд. Итого с 1958 по 1972 года на отправку человека на ближайший спутник ушло $163 млрд. На современный проект «Артемида» по доставке людей на Луну и возвращение их оттуда планируется потратить $35 млрд.

Межзвёздные перелёты обойдутся гораздо дороже. В 1950-1960-х годах в США разрабатывали проект пилотируемого ядерно-импульсного космического корабля («взрыволёта») «Орион». Предполагалось, что корабль будут разгонять взрывы ядерных боеголовок. Подобная система позволила бы кораблю достичь 5% от скорости света. Однако с учётом инфляции на постройку подобного корабля в текущих ценах ушло бы около $2,75 трлн – это 78% от доходов бюджета США в 2019 году и 10% от ВВП страны.

Как мог бы выглядеть корабль «Орион»

Ещё одним подобным проектом был «Дедал», разрабатывавшийся с 1973 по 1977 годы. Проект предусматривал строительство на орбите Юпитера мощного двухступенчатого беспилотного корабля с термоядерными двигателями. По расчётам, «Дедал» должен был за 50 лет долететь до звезды Барнарда (одна из ближайших звёзд), не тормозясь пройти мимо неё по пролётной траектории, собрать сведения о звезде и планетах и затем по радиоканалу передать результаты исследований на Землю.

Проект «Дедал» в представлении художника (рядом для масштаба показана ракета «Сатурн-5».

Двухступенчатый корабль разгонялся бы при помощи высокоэнергетической плазмы. Первая ступень могла разогнать его всего за два года до 7,1% от скорости света, а вторая – до скорости в 12% от световой за 1,8 года. Подобный монстр весил бы 60 000 мегатонн и обошёлся бы в $5 267 млрд в 2012 году.

Ещё одна идея межзвёздного корабля основана на использовании антиматерии в качестве движущей силы. Аннигиляция материи и антиматерии выделяет огромное количество энергии, а полученные субатомные частицы, пионы и мюоны, можно выбрасывать назад при помощи магнитного сопла, разгоняя ракету.

К сожалению, на сегодня для получения всего лишь одного грамма антиматерии потребовалось бы потратить порядка триллиона долларов. А для двухступенчатой ракеты на антиматерии потребовалось бы более 815 000 тонн этой субстанции – и это только для того, чтобы долететь до Проксимы Центавра за 40 лет.

Поскольку топливо составляет большую часть массы ракеты, существуют идеи космических кораблей, способных генерировать собственное топливо. Таков, например, межзвёздный прямоточный двигатель Бассарда – по сути, корабль, собирающий при помощи гигантской электромагнитной воронки межзвёздный водород, и сжимающий его до состояния, в котором происходит ядерный синтез.

Ещё одна концепция, Vacuum to Antimatter Rocket Interstellar Explorer System (VARIES), позволяет кораблю создавать собственное топливо из межзвёздной среды при помощи мощных лазеров, питающихся от огромных солнечных батарей. Лучи лазеров теоретически должны порождать частицы антиматерии.

Однако подобные проекты пока нельзя назвать достижимыми ни с точки зрения технологий, ни с точки зрения финансов.

Гипотеза трансцендентности

Мозг-матрёшка

В 1958 году Станислав Улам, польский и американский математик, коллега фон Неймана, писал о разговоре, однажды произошедшем между ними, и касающемся ускорения прогресса. Тогда они впервые рассмотрели вопрос достижения предельной скорости развития человечества, или сингулярности.

Популяризовал это понятие Вернор Виндж, писатель-фантаст и профессор математики. В 1993 году в эссе «Грядущая технологическая сингулярность». Автор считал, что человечество стоит на пороге создания технологии, способной породить существа, превосходящие человека по интеллекту. Виндж предположил, что подобная технология возникнет в период с 2005 по 2030 года благодаря одному из следующих факторов:

  • «пробуждению» компьютеров с превосходящим человека интеллектом;
  • появлению крупных компьютерных сетей;
  • появлению интерфейсов мозг-компьютер, благодаря чему интеллект пользователей вырастет;
  • биологическому усилению человеческого интеллекта.

Ему вторит автор и изобретатель Рэймонд Курцвейл, считающий, что технологический прогресс развивается экспоненциально, и более того – каждый новый прорыв уменьшает время до следующего прорыва.

О подобного рода трансцендентности живых существ рассуждал ещё Константин Циолковский в эссе 1932 года «Есть ли бог?»:

Миллионы миллиардов планет существуют давно и потому их животные достигли зрелости, которой достигнем и мы через миллионы лет ожидающей нас жизни на Земле.

Зрелость эта проявляется в совершенном разуме, глубоком познании природы и техническом могуществе, делающим для обитателей космоса доступными иные небесные тела.

Циолковский считал, что космос – это будущее и судьба человечества, поэтому, задолго до Ферми задавался вопросом о том, почему мы до сих пор не встретили других живых существ. Ответить на этот вопрос он попытался в эссе 1933 года «Планеты заселены живыми существами»:

Нам говорят: если бы они были, то посетили бы Землю. Мой ответ: может быть, и посетят, но не настало еще для того время. Дикие австралийцы и американцы древних веков дождались посещения европейцев, но прошло много тысячелетий, прежде чем они появились. Так и мы когда-нибудь дождемся. Другие планеты, возможно, давно взаимно посещаются своими могущественными жителями.

А на вопрос о том, почему мы не видим результатов деятельности инопланетян, Циолковский отвечает так:

Наши средства очень слабы, чтобы воспринять эти знаки. Наши небесные соседи понимают, что при известной степени развития знаний люди и сами с несомненностью докажут себе населенность иных планет. Кроме того, низшим земным животным нет смысла давать знать об этой населенности планет, но и большинству человечества — также, ввиду низкой степени его развития. Не принесло ли бы даже это знание вред? Не возникнут ли вследствие этого погромы и варфоломеевские ночи?

В работе 1995 года «Циолковский, русский космизм и внеземной разум» Лыткин, Финни и Алепко подробно описали рассуждения и вдохновение Циолковского. По сути, он предположил, что инопланетяне могли развиться слишком сильно для того, чтобы мы могли распознать результаты их деятельности.

Уже упоминавшийся в цикле этих статей Кардашёв считал, что при росте цивилизаций их развитие будет сопровождаться увеличением потребления энергии и созданием структур всё большего размера (мегаструктур). Физик Джон Барроу, наоборот, заметил, что прогресс человека куда как сильнее идёт в сторону уменьшения масштабов, чем в сторону их увеличения. Свои наблюдения он изложил в исследовании 1998 года «Невозможность: границы науки и наука о границах». Барроу предложил классификацию цивилизаций, обратную шкале Кардашёва:

  • Тип I-минус: цивилизация, способная оперировать объектами, масштаб которых совпадает с масштабом отдельных индивидов.
  • Тип II-минус: работа с генетическим кодом.
  • Тип III-минус: работа с материей на молекулярном уровне.
  • Тип IV-минус: работа на атомном уровне (нанотехнологии).
  • Тип V-минус: работа на субатомном уровне (ядра и нуклоны).
  • Тип VI-минус: манипулирование элементарными частицами (кварки, лептоны).
  • Тип Омега-минус: манипулирование основой структуры пространства и времени.

Прогнозы о техническом прогрессе человечества и поиск ответа на вопрос Ферми пока лучше всех сопоставил футурист Джон Смарт в работе 2002 года «Ответ на парадокс Ферми: изучение механизмов универсальной трансцендентности». Дополнил он эту работу в эссе 2011 года «Гипотеза трансцендентности: достаточно развитые цивилизации неизбежно покидают нашу Вселенную».

По его мнению, «Великое молчание», или отсутствие признаков жизнедеятельности инопланетян, можно объяснить техническим прогрессом. Он писал, что «гипотеза трансцендентности состоит в том, что универсальный процесс эволюционного развития уводит все достаточно развитые цивилизации в некое «внутреннее пространство», оптимальную с точки зрения вычислений область постоянно увеличивающейся плотности пространства, времени, энергии и материи».

Смарт предположил, что трансцендентные инопланетяне неизбежно проникнут в чёрные дыры, поскольку последние представляют собой идеальные источники энергии для вычислений и проведения всяческих экстремальных физических экспериментов. Идею (недавно подтверждённую), что чёрные дыры могут быть использованы в качестве источников энергии, впервые выдвинул физик и математик Роджер Пенроуз.

Сходную идею выдвинул астроном и астрофизик Милан Циркович в работе 2008 года «Аргументы против Империи». Он строил две модели поведения внеземной цивилизации – «Империя», стремящаяся к экспансии, и «Город», стремящийся к оптимизации использования имеющегося пространства.

Он заключил, что высокоразумные существа предпочтут оптимизировать уже имеющееся у них пространство расширению и колонизации соседних миров. В этом им помогут разработка и улучшение передовых технологий нано-, пико- и фемтомасштаба.

Сюда же вписываются и придуманные фон Нейманом самовоспроизводящиеся автоматы, упомянутые нами ранее в «гипотезе берсеркера». Только в данном случае они будут собирать копии себя всё меньшего и меньшего масштаба – такой вариант развития событий физик Ричард Фейнман описал в лекции 1959 года «Внизу ещё много места».

Совсем недавно профессор Абрахам Леб из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики в статье «Социальное дистанцирование космических масштабов» выдвинул свои аргументы в пользу того, что в процессе развития технологически продвинутая цивилизация становится всё менее заметной.

Земля активно испускает мощные радиосигналы чуть менее сотни лет, и мы уже переходим на более «тихие» формы передачи информации вроде оптоволоконных кабелей. И чем лучше у цивилизации будет получаться оптимизировать своё основное место обитания под себя, тем меньше будет необходимость выходить за его пределы. Возможно, даже, снаружи место обитания такой цивилизации будет выглядеть, как кокон, содержащий сложную систему жизнеобеспечения для представителей её вида.

Следующая часть

Что такое парадокс Ферми?

Парадокс Ферми спрашивает: где инопланетяне?
(Изображение предоставлено: АРУТТАФОН ПУЛСАВАСД/Getty Images)

Парадокс Ферми относится к дихотомии между высокой вероятностью существования внеземного разума и тем фактом, что у нас нет доказательств существования таких инопланетян.

Этот парадокс был описан покойным британским писателем-фантастом сэром Артуром Кларком, который сказал: «Существуют две возможности: либо мы одиноки во вселенной, либо нет. Обе одинаково ужасны».

С тех пор многие эксперты задавались этим вопросом. Почему, учитывая множество планет и звезд в Млечном Пути , мы ни от кого не слышали? Мы называем эту проблему парадоксом Ферми, и есть ряд возможных решений — некоторые более нервирующие, чем другие…

Связанные : Крушение НЛО в Розуэлле: какова правда об инциденте с «летающей тарелкой»?

Что такое парадокс Ферми?

Парадокс Ферми — это задача, которая задает, где все пришельцы во вселенной? Если жизнь так изобилует, то почему нас никто не посещал и о нас никто не слышал?

По данным НАСА (открывается в новой вкладке), только за последние два десятилетия мы обнаружили более 4000 планет за пределами нашей солнечной системы , с триллионами звезд, которые, как считается, существуют в нашей галактике, большинство из которых содержит свои собственные планеты .

Учитывая, что жизнь возникла на Земле , разве не ожидали бы мы, что она зародится по крайней мере еще в одном месте за последние 14 миллиардов лет существования Вселенной?

Кто придумал парадокс Ферми?

Энрико Ферми в своей лаборатории. (Изображение предоставлено Corbis через Getty Images)

(открывается в новой вкладке)

Парадокс Ферми был разработан итало-американским физиком Энрико Ферми, по данным Планетарного общества (открывается в новой вкладке). Говорят, что эта идея пришла ему в голову в мимолетном замечании за обедом с коллегами в 1950 году, когда он спросил: «Где все?»

Он задавался вопросом, учитывая, что наша планета относительно молода по сравнению со Вселенной, мы могли бы ожидать, что кто-то уже посетил нас, но у нас не было никаких доказательств того, что это когда-либо происходило.

Ферми умер через четыре года, в 1954 году, так что не пришлось долго размышлять над вопросом. Но его идея вдохновила целые области науки, надеющиеся решить эту проблему, включая поиск внеземного разума (SETI).

Каковы решения парадокса Ферми?

Мы одни во Вселенной? Ученые надеются найти ответ. Иллюстрация чужой планеты. (Изображение предоставлено: MEHAU KULYK/Getty Images)

(открывается в новой вкладке)

Существует несколько решений парадокса Ферми. Наиболее очевидным и вероятным является то, что мы просто не искали достаточно усердно, чтобы найти другую жизнь, а межзвездное путешествие между звездами затруднено.

Первые планеты за пределами нашей Солнечной системы были обнаружены только в 1990-х годах. Это означает, что мы едва приступили к изучению других миров.

Например, нам еще предстоит найти много планет, которые выглядят точно так же, как Земля, вращаясь вокруг звезд, подобных нашему Солнцу, но есть надежда, что новые телескопы будут способны обнаруживать такие объекты в ближайшее десятилетие или два.

Даже в этом случае расстояния между звездными системами огромны, что затрудняет путешествие между ними. Например, наша ближайшая звездная система, Альфа Центавра, находится в четырех световых годах от нас. Расстояние от Земли до Нептуна, для сравнения, составляет 0,0005 световых года — путешествие, которое с современными технологиями заняло бы у нас десятилетия.

Возможно, разумные инопланетяне просто решили никогда не посещать нас или сделали это давно, не оставив никаких следов.

В качестве альтернативы, возможно, жизнь настолько редка, что шансы на то, что два разумных вида будут располагаться относительно близко друг к другу в бескрайнем космосе, чрезвычайно малы.

Более мрачное предположение состоит в том, что мы одни во вселенной. Возникновение жизни, подобной той, что существует на Земле, настолько маловероятно, что наш мир был единственным, где это произошло.

Большинство ученых считают это маловероятным. Но есть вероятность, что какое-то событие, известное как Великий фильтр, может помешать цивилизациям, подобным нашей, продвинуться достаточно далеко, чтобы установить контакт где-то еще.

Что такое Великий фильтр?

Великий Фильтр — это идея о том, что катастрофические события, будь то техногенные или естественные, приводят к исчезновению разумной жизни в обитаемых мирах, прежде чем они получат шанс распространиться на вселенную.

Эти события могут быть одной из многих вещей. Это могут быть мощные солнечные вспышки, изменение климата , столкновение с астероидом или, возможно, что-то по вине самой планеты, например, ядерный апокалипсис.

Если эта идея верна, то неясно, прошли ли мы уже этот фильтр — или еще не достигли его…

Что такое уравнение Дрейка?

Уравнение Дрейка — это идея, предложенная американским астрономом Фрэнком Дрейком в 1961 году, согласно которой количество потенциальных цивилизаций во Вселенной можно рассчитать, если мы знаем несколько ключевых переменных.

Формула уравнения Дрейка:

N = R* x 𝑓p x ne x 𝑓1 x 𝑓i x 𝑓c x L

R* = средняя скорость звездообразования в Млечном Пути

𝑓p = доля звезд, поддерживающих планеты

ne = среднее количество планет, потенциально способных поддерживать жизнь, для каждой звезды, на которой есть планеты

𝑓1 = доля тех планет, которые «могли бы» поддерживать жизнь, на которой действительно развивается жизнь

𝑓i = доля планет, на которых развивается разумная жизнь, и, следовательно, разумные цивилизации

𝑓c = доля тех цивилизаций, которые разрабатывают технологию, чтобы сообщать о своем существовании

L = продолжительность времени, в течение которого эти цивилизации посылают эти обнаруживаемые сигналы в космос

Включив все эти факторы в уравнение, вы быть в состоянии выяснить, сколько других разумных цивилизаций существует во Вселенной.

Эта «простая» формула, как однажды сказал Дрейк, похожа на оценку количества студентов в университете путем умножения числа новых студентов, поступающих каждый год, на среднее количество лет, которое студент проведет в университете, согласно SETI (откроется в новой вкладке).

На данный момент, однако, ряд ключевых переменных в уравнении остается неизвестным, а это означает, что мы пока не можем определить возможное число для других видов разумной жизни.

Можем ли мы решить парадокс Ферми?

Представление художника о телескопе Джеймса Уэбба. (Изображение предоставлено NASA GSFC/CIL/Adriana Manrique Gutierrez)

(открывается в новой вкладке)

Многие ученые надеются, что мы сможем решить парадокс Ферми. Будущие телескопы, такие как космический телескоп NASA James Webb 9.0008, запущенный в декабре 2021 года, сможет изучать атмосферы экзопланет, как никогда раньше, при этом поиск новых планет не ослабевает.

Обнаружив больше планет в пригодных для жизни зонах вокруг своих звезд, где температура как раз подходит для существования жидкой воды, ученые могли бы сузить вероятность существования других похожих на Землю миров во Вселенной — и, используя передовые телескопы, изучить некоторые из эти похожие на Землю шары в нашей галактике.

В конце концов, ученым просто нужно больше данных, чтобы по-настоящему понять парадокс Ферми. Но если выяснится, что пригодные для жизни планеты распространены, а астрономы еще ни от кого не слышали, то это может означать, что разумная жизнь, такая как на Земле, редка.

Мы одни во вселенной?

Мы не знаем, одни ли мы во Вселенной, но ученые надеются ответить на этот вопрос в ближайшие годы.

Текущие миссии, такие как марсоход NASA Perseverance на Марсе, могут дать нам важные подсказки. Perseverance собирает образцы, которые будут возвращены на Землю в 2030-х годах и могут содержать признаки прошлой или настоящей жизни на Марсе.

Если мы сможем обнаружить хотя бы простую жизнь на Марсе или в другом месте, например, на ледяной луне Юпитер или Сатурн , такие как Европа и Энцелад , это будет доказательством того, что жизнь возникла по крайней мере в двух местах — на Земле и в этом другом мире.

В таком случае можно предположить, что жизнь не ограничивается только нашей планетой. Вместе с тем это повысит вероятность того, что другая разумная жизнь, такая как мы, вполне может существовать в нашей галактике и за ее пределами.

Дополнительные ресурсы

  • Узнайте больше (открывается в новой вкладке) о парадоксе Ферми в Институте SETI.
  • Вернитесь к уравнению Дрейка в этой статье на веб-странице НАСА об экзопланетах (откроется в новой вкладке).
  • Посмотрите это информативное видео от Королевского института о том, почему нам еще предстоит открыть инопланетян.

Джонатан О’Каллаган — внештатный космический и научный журналист из Великобритании. Он специализируется на освещении коммерческих космических полетов, освоении космоса и астрофизики, а также освещает широкий круг научных вопросов, от CRISPR до изменения климата. Работы Джонатана публиковались в журналах Scientific American, Nature, New Scientist, The New York Times, Quanta, Forbes, Wired и многих других изданиях. Он также выступал на телевидении и радио в качестве эксперта по космосу для BBC и других организаций.

Что такое парадокс Ферми?

Парадокс Ферми спрашивает: где инопланетяне?
(Изображение предоставлено: АРУТТАФОН ПУЛСАВАСД/Getty Images)

Парадокс Ферми относится к дихотомии между высокой вероятностью существования внеземного разума и тем фактом, что у нас нет доказательств существования таких инопланетян.

Этот парадокс был описан покойным британским писателем-фантастом сэром Артуром Кларком, который сказал: «Существуют две возможности: либо мы одиноки во вселенной, либо нет. Обе одинаково ужасны».

С тех пор многие эксперты задавались этим вопросом. Почему, учитывая множество планет и звезд в Млечном Пути , мы ни от кого не слышали? Мы называем эту проблему парадоксом Ферми, и есть ряд возможных решений — некоторые более нервирующие, чем другие…

Связанные : Крушение НЛО в Розуэлле: какова правда об инциденте с «летающей тарелкой»?

Что такое парадокс Ферми?

Парадокс Ферми — это задача, которая задает, где все пришельцы во вселенной? Если жизнь так изобилует, то почему нас никто не посещал и о нас никто не слышал?

По данным НАСА (открывается в новой вкладке), только за последние два десятилетия мы обнаружили более 4000 планет за пределами нашей солнечной системы , с триллионами звезд, которые, как считается, существуют в нашей галактике, большинство из которых содержит свои собственные планеты .

Учитывая, что жизнь возникла на Земле , разве не ожидали бы мы, что она зародится по крайней мере еще в одном месте за последние 14 миллиардов лет существования Вселенной?

Кто придумал парадокс Ферми?

Энрико Ферми в своей лаборатории. (Изображение предоставлено Corbis через Getty Images)

(открывается в новой вкладке)

Парадокс Ферми был разработан итало-американским физиком Энрико Ферми, по данным Планетарного общества (открывается в новой вкладке). Говорят, что эта идея пришла ему в голову в мимолетном замечании за обедом с коллегами в 1950 году, когда он спросил: «Где все?»

Он задавался вопросом, учитывая, что наша планета относительно молода по сравнению со Вселенной, мы могли бы ожидать, что кто-то уже посетил нас, но у нас не было никаких доказательств того, что это когда-либо происходило.

Ферми умер через четыре года, в 1954 году, так что не пришлось долго размышлять над вопросом. Но его идея вдохновила целые области науки, надеющиеся решить эту проблему, включая поиск внеземного разума (SETI).

Каковы решения парадокса Ферми?

Мы одни во Вселенной? Ученые надеются найти ответ. Иллюстрация чужой планеты. (Изображение предоставлено: MEHAU KULYK/Getty Images)

(открывается в новой вкладке)

Существует несколько решений парадокса Ферми. Наиболее очевидным и вероятным является то, что мы просто не искали достаточно усердно, чтобы найти другую жизнь, а межзвездное путешествие между звездами затруднено.

Первые планеты за пределами нашей Солнечной системы были обнаружены только в 1990-х годах. Это означает, что мы едва приступили к изучению других миров.

Например, нам еще предстоит найти много планет, которые выглядят точно так же, как Земля, вращаясь вокруг звезд, подобных нашему Солнцу, но есть надежда, что новые телескопы будут способны обнаруживать такие объекты в ближайшее десятилетие или два.

Даже в этом случае расстояния между звездными системами огромны, что затрудняет путешествие между ними. Например, наша ближайшая звездная система, Альфа Центавра, находится в четырех световых годах от нас. Расстояние от Земли до Нептуна, для сравнения, составляет 0,0005 световых года — путешествие, которое с современными технологиями заняло бы у нас десятилетия.

Возможно, разумные инопланетяне просто решили никогда не посещать нас или сделали это давно, не оставив никаких следов.

В качестве альтернативы, возможно, жизнь настолько редка, что шансы на то, что два разумных вида будут располагаться относительно близко друг к другу в бескрайнем космосе, чрезвычайно малы.

Более мрачное предположение состоит в том, что мы одни во вселенной. Возникновение жизни, подобной той, что существует на Земле, настолько маловероятно, что наш мир был единственным, где это произошло.

Большинство ученых считают это маловероятным. Но есть вероятность, что какое-то событие, известное как Великий фильтр, может помешать цивилизациям, подобным нашей, продвинуться достаточно далеко, чтобы установить контакт где-то еще.

Что такое Великий фильтр?

Великий Фильтр — это идея о том, что катастрофические события, будь то техногенные или естественные, приводят к исчезновению разумной жизни в обитаемых мирах, прежде чем они получат шанс распространиться на вселенную.

Эти события могут быть одной из многих вещей. Это могут быть мощные солнечные вспышки, изменение климата , столкновение с астероидом или, возможно, что-то по вине самой планеты, например, ядерный апокалипсис.

Если эта идея верна, то неясно, прошли ли мы уже этот фильтр — или еще не достигли его…

Что такое уравнение Дрейка?

Уравнение Дрейка — это идея, предложенная американским астрономом Фрэнком Дрейком в 1961 году, согласно которой количество потенциальных цивилизаций во Вселенной можно рассчитать, если мы знаем несколько ключевых переменных.

Формула уравнения Дрейка:

N = R* x 𝑓p x ne x 𝑓1 x 𝑓i x 𝑓c x L

R* = средняя скорость звездообразования в Млечном Пути

𝑓p = доля звезд, поддерживающих планеты

ne = среднее количество планет, потенциально способных поддерживать жизнь, для каждой звезды, на которой есть планеты

𝑓1 = доля тех планет, которые «могли бы» поддерживать жизнь, на которой действительно развивается жизнь

𝑓i = доля планет, на которых развивается разумная жизнь, и, следовательно, разумные цивилизации

𝑓c = доля тех цивилизаций, которые разрабатывают технологию, чтобы сообщать о своем существовании

L = продолжительность времени, в течение которого эти цивилизации посылают эти обнаруживаемые сигналы в космос

Включив все эти факторы в уравнение, вы быть в состоянии выяснить, сколько других разумных цивилизаций существует во Вселенной.

Эта «простая» формула, как однажды сказал Дрейк, похожа на оценку количества студентов в университете путем умножения числа новых студентов, поступающих каждый год, на среднее количество лет, которое студент проведет в университете, согласно SETI (откроется в новой вкладке).

На данный момент, однако, ряд ключевых переменных в уравнении остается неизвестным, а это означает, что мы пока не можем определить возможное число для других видов разумной жизни.

Можем ли мы решить парадокс Ферми?

Представление художника о телескопе Джеймса Уэбба. (Изображение предоставлено NASA GSFC/CIL/Adriana Manrique Gutierrez)

(открывается в новой вкладке)

Многие ученые надеются, что мы сможем решить парадокс Ферми. Будущие телескопы, такие как космический телескоп NASA James Webb 9.0008, запущенный в декабре 2021 года, сможет изучать атмосферы экзопланет, как никогда раньше, при этом поиск новых планет не ослабевает.

Обнаружив больше планет в пригодных для жизни зонах вокруг своих звезд, где температура как раз подходит для существования жидкой воды, ученые могли бы сузить вероятность существования других похожих на Землю миров во Вселенной — и, используя передовые телескопы, изучить некоторые из эти похожие на Землю шары в нашей галактике.

В конце концов, ученым просто нужно больше данных, чтобы по-настоящему понять парадокс Ферми. Но если выяснится, что пригодные для жизни планеты распространены, а астрономы еще ни от кого не слышали, то это может означать, что разумная жизнь, такая как на Земле, редка.

Мы одни во вселенной?

Мы не знаем, одни ли мы во Вселенной, но ученые надеются ответить на этот вопрос в ближайшие годы.

Текущие миссии, такие как марсоход NASA Perseverance на Марсе, могут дать нам важные подсказки. Perseverance собирает образцы, которые будут возвращены на Землю в 2030-х годах и могут содержать признаки прошлой или настоящей жизни на Марсе.

Если мы сможем обнаружить хотя бы простую жизнь на Марсе или в другом месте, например, на ледяной луне Юпитер или Сатурн , такие как Европа и Энцелад , это будет доказательством того, что жизнь возникла по крайней мере в двух местах — на Земле и в этом другом мире.

В таком случае можно предположить, что жизнь не ограничивается только нашей планетой. Вместе с тем это повысит вероятность того, что другая разумная жизнь, такая как мы, вполне может существовать в нашей галактике и за ее пределами.

Дополнительные ресурсы

  • Узнайте больше (открывается в новой вкладке) о парадоксе Ферми в Институте SETI.
  • Вернитесь к уравнению Дрейка в этой статье на веб-странице НАСА об экзопланетах (откроется в новой вкладке).
  • Посмотрите это информативное видео от Королевского института о том, почему нам еще предстоит открыть инопланетян.

Джонатан О’Каллаган — внештатный космический и научный журналист из Великобритании. Он специализируется на освещении коммерческих космических полетов, освоении космоса и астрофизики, а также освещает широкий круг научных вопросов, от CRISPR до изменения климата. Работы Джонатана публиковались в журналах Scientific American, Nature, New Scientist, The New York Times, Quanta, Forbes, Wired и многих других изданиях. Он также выступал на телевидении и радио в качестве эксперта по космосу для BBC и других организаций.