«Де ж інопланетяни?» - парадокс Фермі та варіанти його вирішення (8 фото)

Багато людей, які цікавляться астрономією, чули про феномен Фермі. Суть його полягає в тому, що ми не бачимо представників позаземних цивілізацій, хоча вони повинні існувати ("зелені чоловічки не враховуються")





Я розповім про виникнення цього парадоксу та варіанти його вирішення, а наприкінці ви дізнаєтеся про те, яке відношення має до цього питання вчений Костянтин Ціолковський, якого не стало за 15 років до формулювання парадоксу. Але про все гаразд!

Виникнення парадоксу та його контекст

Справа була влітку 1950 року. Декілька відомих фізиків зібралися в їдальні Лос-Аламоської лабораторії (так, саме там розробляють ядерну зброю), щоб поїсти і заразом поговорити. Серед них був вчений Енріко Фермі, який на той момент був світовою знаменитістю. Він отримав Нобелівську премію з фізики у 1938 році та взяв участь у розробці першого ядерного реактора у світі



Енріко Фермі

Під час розмови вчені заговорили про можливість існування позаземного життя. Приводом стала карикатура журналу "The New Yorker", на якій жартома зобразили інопланетян, які викрали земні урни. Для усвідомлення суті розмови важливо розуміти її контекст. Адже на той час людство робило свої перші кроки в космосі, а в пресі вже писали про НЛО. Фермі сказав приблизно таке: "Де все?", маючи на увазі інопланетян, які можуть дозволити виявити себе, якщо вони справді існують.

У ті далекі роки багато людей щиро вважали, що людство в найближчому майбутньому зустрінеться з позаземним життям. І це стосувалося не лише простих людей, а й вчених. Наприклад, багато хто з них серйозно розглядав існування життя на Марсі (хоча деякі вчені сумнівалися в цьому вже тоді). Так як суспільству здавалося, що скоро буде встановлений зв'язок з інопланетянами, виникало логічне питання: "А чому вони не вийшли на зв'язок з нами раніше?" Тому слова Фермі були актуальними у 1950 році. Втім, вони актуальні й досі!





Рівняння Дрейка

З середини минулого століття вчені намагаються обґрунтувати за допомогою математики можливість існування позаземного життя, що бажає вступити в контакт з нами. Астроном Френк Дрейк створив формулу, завдяки якій можна отримати бажаний результат. Рівняння виглядає ось так: N = R * fp × ne × fl × fi × fc × L. Тут за ідеєю ті, хто зі школи не переносить формули, повинні закрити статтю, але обіцяю, що більше ніяких формул не буде, а з нею розберемося дуже просто.



Як нескладно здогадатися, N означає кількість інопланетних цивілізацій, які хочуть і можуть контактувати із землянами. Для отримання цього числа спочатку береться R * - число зірок, що формуються в галактиці протягом року. Більшість фахівців стверджує, що щорічно в Чумацькому Шляху з'являється одна зірка (для рівняння — 1). Цю кількість потрібно помножити на кількість зірок (fp) (вибачте за тавтологію), що мають планети. Це приблизно половина зірок нашої галактики (0,5).

Потім множимо це на кількість планет у зоряній системі (ne), де може існувати життя. Їх має бути приблизно 2. Наприклад, у нашій Сонячній системі це Земля і Марс. Потім множимо на величину (fl), що означає виникнення життя там, де воно можливе, викликає великі суперечки. Це дуже спірний коефіцієнт, адже ми можемо використати фактично досвід лише нашої планети. Так, на Землі життя з'явилося, але це не означає, що так буде і на інших планетах. Марс — яскравий тому приклад (хоч і там життя може існувати чи хоча б було). Загалом, вчені взяли число 1 для величини fl, хоча воно є досить сумнівним.



Кількість планет, де може виникнути життя

Потім все це множиться на ймовірність розвитку життя до рівня розумного (fi) - це приблизно одна сота відсотка. І це досить оптимістичне припущення. Адже між появою простих форм життя та людиною пройшло приблизно 3,5 мільярда років. А за цей час було стільки подій, що поява людей схожа на виняток більше, ніж на закономірність. Добре, що життя взагалі збереглося, якщо врахувати астероїди, похолодання, виверження вулканів та інші катаклізми.

І нарешті множимо те, що вийшло на величину fc, що означає бажання та здатність встановити контакт з інопланетною цивілізацією. Тут знову спірно, тому що досвід знов-таки ґрунтується на досвіді лише нашої планети. Інопланетяни взагалі можуть не хотіти з кимось спілкуватися. Але соту частку відсотка (0,01) вчені погодилися надати. Остання величина L означає кількість років, протягом яких існує технічно розвинене суспільство. Називають 10 000 років, що викликає питання. Адже ті ж піраміди почали будувати лише близько 5 тисячоліть тому. Втім, оцінка залежить від розуміння значення слів "технічно розвинена цивілізація".

Отже, що в нас виходить? Рівняння виглядає таким: N = 1 × 0,5 × 2 × 1 × 0,01 × 0,01 × 10 000 = 1. Виходить, що в галактиці існує лише одна цивілізація, яка шукає контакту? Йдеться про нашу Землю, ясна річ. Тоді зрозуміло чому ми нікого не знайшли! Але тут вся справа залежить від того, які використовувати числа. Результат може становити кілька тисяч. Але існують і песимістичні оцінки, виражені в сотих та тисячних частках відсотка. У кожному разі формула Дрейка надала вченим давати математичне пояснення феномена Фермі. Але є й інші точки зору!



Спроби розгадки феномена

Найпростіша і водночас сумна відповідь у тому, що ми одні у Всесвіті. Загалом одні! Головним аргументом є той факт, що ми не знаходимо слідів інопланетного життя в нашій Сонячній системі та в районі найближчих зірок. Можливо, для її виникнення потрібні унікальні умови (все про які ми ще не знаємо), що існували лише на Землі мільярди років тому. Як би сумно не звучала ця гіпотеза, але спростувати ми її не здатні.

Деякі вчені вказують на те, що ми можемо бути єдиною розумною формою життя у Всесвіті. Адже процес її виникнення займає мільярди років, протягом яких, як зазначав вище, багато може статися. Або можливий інший варіант. Цивілізація досягла високого рівня розвитку та припинила існування. Наприклад, у результаті війни. Карибська криза показала, що достатньо однієї дії, від якої залежить доля людства. Ми обрали шлях мирного вирішення питання, а хтось на іншій планеті міг віддати наказ про ядерну атаку.

А як люди хочуть взагалі виявити життя біля інших зірок? Правильно, за допомогою радіосигналів (інші способи поки що недостатньо розвинені). Мовляв, якщо хтось спеціально чи випадково подає сигнал, то він рано чи пізно дійде до нас. Ідея не найгірша, ось тільки треба враховувати відстані. Радіосигнал доходить до найближчої зоряної системи Альфа Центавра приблизно за 4 роки. А тепер згадаємо, що перші радіосигнали Землі почали подавати межі XIX-XX століть. Виходить, що нас можуть почути лише на відстані близько 125 світлових років. І це без урахування потужності сигналу. Якщо врахувати величезні розміри нашої галактики (радіус перевищує 50 тисяч світлових років), то ми фактично не починали пошуки в її масштабах!



Найближчі зірки, куди могли дійти радіосигнали із Землі

Ще існує гіпотеза зоопарку, яка виглядає цікаво, але все ж таки не здатна дати відповіді на всі питання. Мовляв, інопланетні цивілізації настільки розвинені, що ми для них наче тварини. Мало хто з людей спілкується, наприклад, із тими самими мурахами. Тому і з нами можуть не хотіти спілкуватись. Але тут можна заперечити. Люди контактують з кішками та собаками. Чому і з нами так не хочуть поспілкуватись? Та й взагалі, хіба всі інопланетні цивілізації настільки далеко пішли у розвитку? Хтось може і залишатися на нашому рівні!

Як продовження розвитку гіпотези зоопарку можна розглянути можливість існування сфери Дайсона. Йдеться про теорію, яка була сформована фізиком Фріменом Дайсоном. Він стверджує, що розвинена цивілізація може утворити своєрідну оболонку навколо зірки, щоб максимально використати її енергію. У разі такої цивілізації невигідно когось шукати, оскільки це може призвести лише до витрат ресурсів. Версія цікава, але вона ймовірно стосується лише частини інопланетян (якщо вони справді є). Адже така сфера існує лише на певному етапі розвитку. Більш менш могутні цивілізації можуть і не зосереджувати увагу на своїх зірках.



Варіанти можливих сфер Дайсона

Існують інші варіанти пояснення гіпотези Фермі. Наприклад, інопланетяни можуть використовувати інші способи зв'язку, а чи не радіосигнали. Також не факт, що вони взагалі хочуть вступати з кимось у контакт. Тому ретельно ховають ознаки свого існування. Але рано чи пізно вони здатні досягти настільки високого рівня розвитку, що їхня діяльність складно буде відрізнити від природних явищ. Такої гіпотези, до речі, дотримувався радянський астроном Йосип Шкловський.

Парадокс Фермі до його виникнення

Насправді передумови формування парадоксу склалися задовго до появи. Адже людство замислювалося над можливістю контакту з інопланетянами та фактичною його відсутністю. Вчений Костянтин Ціолковський дотримувався гіпотези зоопарку. Він вважав, що ще не настав час інопланетянам контактувати з людьми, тому ми для них наче тварини. Втім, як я писав вище, це лише одна з теорій.

А як ви вважаєте, де все? Чекаю на ваших божевільних (і не дуже коментарів)