В прошлом году не стало американского астронома Фрэнка Дрейка. Он получил известность благодаря формуле, которая носит его имя. С ее помощью можно в теории определить вероятность установления контакта с инопланетной цивилизацией. Однако с момента, когда Дрейк вывел свою формулу, ученые узнали много нового, поэтому она нуждается в корректировке.
Межзвездный зов
В середине 1950-х годов астрономам стало ясно, что, если даже на планетах Солнечной системы есть иная жизнь, она вряд ли сумела эволюционировать до разумных существ. В тот момент большое развитие получила радиосвязь, что привело к мысли о возможности контакта с более отдаленными мирами.
Радиотелескопы, созданные на основе боевых радаров, появились почти сразу после войны. Одним из открытий, сделанных с их помощью, стало обнаружение радиолинии излучения межзвездного водорода на длине волны 21 сантиметр, которое стало поводом для оригинальных обобщений. В сентябре 1959 года была опубликована статья Джузеппе Коккони и Филиппа Моррисона «Поиск межзвездных коммуникаций». Авторы исходили из соображения, что, поскольку не существует теории, позволяющей оценить возможность возникновения разума на планетах у соседних звезд, ничто не мешает допустить, что вероятность этого велика и где-то поблизости находится высокотехнологическая цивилизация. Она должна искать братьев по разуму и для установления контакта посылать в сторону похожих миров осмысленные сигналы. Но на какой волне? Моррисон высказал идею: инопланетные коллеги знают о существовании радиолинии водорода и подобно земным ученым считают ее особенной среди прочих — природным «эталоном» космического излучения, ведь водород — самый распространенный элемент во Вселенной. Следовательно, все цивилизации, которые достигли необходимого уровня, выберут именно ее для установления контакта.
В то же самое время начала работу Национальная радиоастрономическая обсерватория в Западной Вирджинии (США), где было завершено сооружение 26-метрового радиотелескопа, предназначенного для исследований Вселенной на длине волны 21 сантиметр. Молодой сотрудник обсерватории Фрэнк Дрейк задумался о возможности его использования для поиска искусственных сигналов. Если инопланетяне передают информацию в космос с помощью радаров, аналогичных тем, что применяют земные астрономы для изучения планет, то ее можно уловить на расстоянии до 8,7 светового года. В этой сфере были известны шесть звездных систем, и Дрейк предложил начать поиск узкополосных сигналов со стороны тау Кита и эпсилон Эридана, которые наиболее похожи на Солнце. Его проект под названием «Озма» получил одобрение директора обсерватории, и с апреля по июль 1960 года Дрейк «прослушивал» выбранные звезды. Результаты разочаровали: никаких осмысленных сигналов зафиксировать не удалось.
Формула контакта
Проект «Озма» вызвал вопросы, поэтому в ноябре 1961 года было созвано совещание, на котором Дрейк представил формулу вероятностной оценки числа цивилизаций в Галактике. Он вывел ее за несколько дней до приезда коллег, поскольку собравшимся был нужен предмет для обсуждения.
Формула выглядит так:
N = R* х fp х пе х fi х fj х fc х L, где N — число цивилизаций, с которыми можно установить связь; R* — средняя скорость образования звезд; fp — доля звезд, у которых есть планеты; ле - среднее число планет, на которых потенциально может возникнуть жизнь; fi — доля планет, условия на которых способствуют развитию жизни; 6-доля планет, на которых появился разум; fc — доля цивилизаций, владеющих технологией передачи информации на межзвездные расстояния; L — средняя продолжительность жизни высокотехнологичных цивилизаций.
По сути формула Дрейка является сводом факторов, которые прямо влияют на вероятность обнаружения сигнала, посылаемого инопланетянами. Последние три параметра (fi, fc и L) долго останутся неопределенными, поэтому их оценка методами статистики невозможна. Впрочем, когда Дрейк выводил свою формулу, не было твердой уверенности и по первым частям уравнения. Например, он полагал, что в Галактике образуется одна звезда в год, и максимум у половины из них формируются планетные системы. При этом от одной до пяти планет в системе могут стать местом для появления жизни. Раньше или позже в ходе эволюции жизнь породит разум, то есть f равна единице. Вряд ли все цивилизации смогут создать необходимую технологию связи одновременно, и можно надеяться, что в настоящее время их в Галактике 10-20% от общего числа. Время же существования высокотехнологической цивилизации участники совещания оценили в период от 1 тысячи до 100 миллионов лет. Подставляя в формулу принятые в 1961 году «оптимистичные» значения, получается, что N = 0,5* L, то есть число цивилизаций в Галактике — не менее 50 миллионов. Однако если предположить, что планете цивилизациями меньше, но все они неизбежно создают технологию межзвездной связи, то N = L, то есть цивилизаций столько же, сколько лет в среднем продолжается жизнь разума в подходящих для этого мирах.
Новые переменные
Понятно, что за шесть десятилетий оценки изменились. Сегодня астрономы уверенно говорят о том, что в среднем в год образуется от полутора до трех звезд и почти все звезды имеют планетные системы, порой весьма странные. Сбор статистики по ним с помощью космического телескопа «Кеплер» показал: в обитаемых зонах солнцеподобных звезд могут находиться до 40 миллиардов планет размером с Землю. Поскольку в Галактике около 100 миллиардов звезд, то fp х пе = 0,4. С другой стороны, изучение доисторического прошлого Земли показало, что простейшие микроорганизмы появились на ней практически сразу, как только сложились подходящие природные условия. Открытие следов жизни на Марсе, Венере, спутниках Юпитера и Сатурна приблизит fi к 100%. Нет каких-либо принципиальных ограничений и на то, что в благоприятных условиях жизнь породит хотя бы один разумный вид, готовый к установлению контакта.
В апреле 2020 года Кристофер Конселис и Том Уэстби из Ноттингемского университета опубликовали статью «Астро-биологические коперниканские слабые и сильные ограничения для внеземной разумной жизни». В ней формула Дрейка разобрана с учетом новых знаний и в опоре на принцип заурядности, который назвали в честь Николая Коперника, поскольку именно он «сместил» центр Вселенной с Земли на Солнце. Наша планета в его гелиоцентрической системе стала одной из множества планет, утратив исключительность. Расчеты показали: в Галактике попытками установления контакта занимаются от4 до 211 цивилизаций, ближайшая из которых находится на расстоянии от 7 тысяч до 50 тысяч световых лет, что с использованием обычных средств радиосвязи делает двусторонний контакт с ней невозможным.
На вероятность наличия братьев по разуму прямо влияет параметр L: чем дольше проживет наша собственная цивилизация, тем выше уверенность, что подобные нам существа сумели продвинуться по пути прогресса. Например, американский астробиолог Дэвид Гринспун в книге «Одинокие планеты» предполагает, что с какого-то момента многие технологически развитые цивилизации преодолевают все угрозы своему существованию, и тогда L может составлять миллионы и миллиарды лет, поэтому в формуле его надо заменить на новый член f/C х Т, где fiC — доля цивилизаций, которые становятся «бессмертными» (в том смысле, что они не погибают от войн или катаклизмов), а 7- среднее время, в течение которого происходил процесс их развития. Если первые такие сообщества появились миллиарды лет назад, то Галактика должна буквально кишеть разумными существами, но мы в силу собственной ограниченности не можем обнаружить признаки их деятельности.
Рассуждения вокруг формулы Дрейка напоминают сюжеты фантастических романов. Однако ученые признают: выводы на основании применения теории вероятностей к эволюции разума — это спекуляции на интригующую тему. У нас нет инопланетян под боком, и вполне может оказаться, что мы не учитываем какой-то фактор, который перечеркнет выкладки Дрейка и даст нечто принципиально новое для дальнейших расчетов.
Межзвездный зов
В середине 1950-х годов астрономам стало ясно, что, если даже на планетах Солнечной системы есть иная жизнь, она вряд ли сумела эволюционировать до разумных существ. В тот момент большое развитие получила радиосвязь, что привело к мысли о возможности контакта с более отдаленными мирами.Радиотелескопы, созданные на основе боевых радаров, появились почти сразу после войны. Одним из открытий, сделанных с их помощью, стало обнаружение радиолинии излучения межзвездного водорода на длине волны 21 сантиметр, которое стало поводом для оригинальных обобщений. В сентябре 1959 года была опубликована статья Джузеппе Коккони и Филиппа Моррисона «Поиск межзвездных коммуникаций». Авторы исходили из соображения, что, поскольку не существует теории, позволяющей оценить возможность возникновения разума на планетах у соседних звезд, ничто не мешает допустить, что вероятность этого велика и где-то поблизости находится высокотехнологическая цивилизация. Она должна искать братьев по разуму и для установления контакта посылать в сторону похожих миров осмысленные сигналы. Но на какой волне? Моррисон высказал идею: инопланетные коллеги знают о существовании радиолинии водорода и подобно земным ученым считают ее особенной среди прочих — природным «эталоном» космического излучения, ведь водород — самый распространенный элемент во Вселенной. Следовательно, все цивилизации, которые достигли необходимого уровня, выберут именно ее для установления контакта.
В то же самое время начала работу Национальная радиоастрономическая обсерватория в Западной Вирджинии (США), где было завершено сооружение 26-метрового радиотелескопа, предназначенного для исследований Вселенной на длине волны 21 сантиметр. Молодой сотрудник обсерватории Фрэнк Дрейк задумался о возможности его использования для поиска искусственных сигналов. Если инопланетяне передают информацию в космос с помощью радаров, аналогичных тем, что применяют земные астрономы для изучения планет, то ее можно уловить на расстоянии до 8,7 светового года. В этой сфере были известны шесть звездных систем, и Дрейк предложил начать поиск узкополосных сигналов со стороны тау Кита и эпсилон Эридана, которые наиболее похожи на Солнце. Его проект под названием «Озма» получил одобрение директора обсерватории, и с апреля по июль 1960 года Дрейк «прослушивал» выбранные звезды. Результаты разочаровали: никаких осмысленных сигналов зафиксировать не удалось.
Формула контакта
Проект «Озма» вызвал вопросы, поэтому в ноябре 1961 года было созвано совещание, на котором Дрейк представил формулу вероятностной оценки числа цивилизаций в Галактике. Он вывел ее за несколько дней до приезда коллег, поскольку собравшимся был нужен предмет для обсуждения.Формула выглядит так:
N = R* х fp х пе х fi х fj х fc х L, где N — число цивилизаций, с которыми можно установить связь; R* — средняя скорость образования звезд; fp — доля звезд, у которых есть планеты; ле - среднее число планет, на которых потенциально может возникнуть жизнь; fi — доля планет, условия на которых способствуют развитию жизни; 6-доля планет, на которых появился разум; fc — доля цивилизаций, владеющих технологией передачи информации на межзвездные расстояния; L — средняя продолжительность жизни высокотехнологичных цивилизаций.
По сути формула Дрейка является сводом факторов, которые прямо влияют на вероятность обнаружения сигнала, посылаемого инопланетянами. Последние три параметра (fi, fc и L) долго останутся неопределенными, поэтому их оценка методами статистики невозможна. Впрочем, когда Дрейк выводил свою формулу, не было твердой уверенности и по первым частям уравнения. Например, он полагал, что в Галактике образуется одна звезда в год, и максимум у половины из них формируются планетные системы. При этом от одной до пяти планет в системе могут стать местом для появления жизни. Раньше или позже в ходе эволюции жизнь породит разум, то есть f равна единице. Вряд ли все цивилизации смогут создать необходимую технологию связи одновременно, и можно надеяться, что в настоящее время их в Галактике 10-20% от общего числа. Время же существования высокотехнологической цивилизации участники совещания оценили в период от 1 тысячи до 100 миллионов лет. Подставляя в формулу принятые в 1961 году «оптимистичные» значения, получается, что N = 0,5* L, то есть число цивилизаций в Галактике — не менее 50 миллионов. Однако если предположить, что планете цивилизациями меньше, но все они неизбежно создают технологию межзвездной связи, то N = L, то есть цивилизаций столько же, сколько лет в среднем продолжается жизнь разума в подходящих для этого мирах.
Новые переменные
Понятно, что за шесть десятилетий оценки изменились. Сегодня астрономы уверенно говорят о том, что в среднем в год образуется от полутора до трех звезд и почти все звезды имеют планетные системы, порой весьма странные. Сбор статистики по ним с помощью космического телескопа «Кеплер» показал: в обитаемых зонах солнцеподобных звезд могут находиться до 40 миллиардов планет размером с Землю. Поскольку в Галактике около 100 миллиардов звезд, то fp х пе = 0,4. С другой стороны, изучение доисторического прошлого Земли показало, что простейшие микроорганизмы появились на ней практически сразу, как только сложились подходящие природные условия. Открытие следов жизни на Марсе, Венере, спутниках Юпитера и Сатурна приблизит fi к 100%. Нет каких-либо принципиальных ограничений и на то, что в благоприятных условиях жизнь породит хотя бы один разумный вид, готовый к установлению контакта.В апреле 2020 года Кристофер Конселис и Том Уэстби из Ноттингемского университета опубликовали статью «Астро-биологические коперниканские слабые и сильные ограничения для внеземной разумной жизни». В ней формула Дрейка разобрана с учетом новых знаний и в опоре на принцип заурядности, который назвали в честь Николая Коперника, поскольку именно он «сместил» центр Вселенной с Земли на Солнце. Наша планета в его гелиоцентрической системе стала одной из множества планет, утратив исключительность. Расчеты показали: в Галактике попытками установления контакта занимаются от4 до 211 цивилизаций, ближайшая из которых находится на расстоянии от 7 тысяч до 50 тысяч световых лет, что с использованием обычных средств радиосвязи делает двусторонний контакт с ней невозможным.
На вероятность наличия братьев по разуму прямо влияет параметр L: чем дольше проживет наша собственная цивилизация, тем выше уверенность, что подобные нам существа сумели продвинуться по пути прогресса. Например, американский астробиолог Дэвид Гринспун в книге «Одинокие планеты» предполагает, что с какого-то момента многие технологически развитые цивилизации преодолевают все угрозы своему существованию, и тогда L может составлять миллионы и миллиарды лет, поэтому в формуле его надо заменить на новый член f/C х Т, где fiC — доля цивилизаций, которые становятся «бессмертными» (в том смысле, что они не погибают от войн или катаклизмов), а 7- среднее время, в течение которого происходил процесс их развития. Если первые такие сообщества появились миллиарды лет назад, то Галактика должна буквально кишеть разумными существами, но мы в силу собственной ограниченности не можем обнаружить признаки их деятельности.
Рассуждения вокруг формулы Дрейка напоминают сюжеты фантастических романов. Однако ученые признают: выводы на основании применения теории вероятностей к эволюции разума — это спекуляции на интригующую тему. У нас нет инопланетян под боком, и вполне может оказаться, что мы не учитываем какой-то фактор, который перечеркнет выкладки Дрейка и даст нечто принципиально новое для дальнейших расчетов.