Kompiuterinis galaktikos evoliucijos modeliavimas leidžia išspręsti Fermi paradoksą, pagal kurį svetimos civilizacijos negali likti nepastebėtos, jei jos išvis egzistuoja. „Techno Weekend“serijoje „Forbes“pasakoja apie ne itin praktiškas, bet vis dėlto įdomias mokslo ir technikos idėjas
Praėjusį mėnesį internete paskelbtas keturių žinomų astrofizikų straipsnis, kuriame nagrinėjami mokslinės fantastikos ir kosmologijos sankirtos klausimai: ar intelektuali supercivilizacija gali kolonizuoti galaktiką, o jei taip, kiek laiko tai užtruks.
- „Salik.biz“
Manoma, kad pirmuosius tokius klausimus garsusis fizikas Enrico Fermi pateikė dar šeštojo dešimtmečio pradžioje, todėl ši problema mokslo istorijoje pasklido kaip „Fermi paradoksas“. Paprasčiausiu pavidalu paradoksas atrodo taip: mūsų galaktikoje yra šimtai milijardų žvaigždžių, ir logiška manyti, kad kartas nuo karto aplink kai kurias iš jų atsiranda civilizacijos, kaip nutiko netoli mūsų Saulės. Šios civilizacijos, besivystančios, pradeda įsisavinti aplinkines žvaigždžių sistemas. Būtent šį labai perspektyvų tikslą žmonija iškėlė sau dvidešimtojo amžiaus viduryje, ir, akivaizdu, jis vis dar neišnyko iš darbotvarkės, nes mūsų „vokeriai“jau paliko Saulės sistemą ir skraidė į kaimynines žvaigždes. Taigi pažengusios civilizacijos turėtų turėti pakankamai laiko pasirodyti netoli mūsų planetos. Taigi kur jie yra?
1975 m. Astrofizikas Michaelas Hartas paskelbė garsųjį dokumentą, kuriame pasiūlė pesimistiškiausią paradokso sprendimą. Jo samprotavimo centre yra „Faktas A“: Žemės apylinkėse nėra svetimų būtybių ir jų niekada nebuvo. Hartas savo ruožtu atmetė visus galimus šio fakto, susijusio su ribotu tarpžvaigždinių kelionių greičiu ir civilizacijų egzistavimo laiku, paaiškinimus. Liko tik vienas paaiškinimas: svetimos civilizacijos tiesiog neegzistuoja. Tačiau daugelis astronomų ir kosmologų negalėjo sutikti su šiuo požiūriu.
Suvokimo paradoksai
Dauguma Harto idėjų kritikų pabrėžia, kad laipsnišką plėtrą jis vertino kaip neišvengiamą civilizacijos atributą. Ši prielaida gali būti klaidinga, jei atsižvelgsime į kitą intelektualių būtybių atributą - psichologiją.
Akivaizdu, kad vienas iš pirmųjų svarstymų, pareikštas netrukus po to, kai pirmą kartą buvo suformuluotas „Fermi“paradoksas, buvo paveiktas tuo metu mūsų planetoje vykusių branduolinių ginklų varžybų. Šis argumentas yra tas, kad technologinė plėtra kelia grėsmę civilizacijai savęs sunaikinimu. Tai, kad nėra ateivių vizito Žemėje požymių, gali reikšti, kad intelektualios civilizacijos, suvokdamos neribotos technologijos plėtros pavojų, tam tikru momentu šį vystymąsi griežtai kontroliuoja. Kosminis išsiplėtimas neįvyksta, tačiau tai nereiškia, kad superintelligento nėra arba jis negalėjo įsisavinti tarpžvaigždinių kelionių technikos: to paprasčiausiai nenorėjo. Ir tie, kurie negalėjo nugalėti pagundos, nustojo egzistuoti pagal neišvengiamus istorijos dėsnius.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Įdomų šio požiūrio variantą išreiškia seras Martinas Reesas, britų kosmologas ir bene garsiausias mūsų laikų astronomas. Jis mano, kad intelektuali supercivilizacija, ko gero, niekaip neišsiskiria iš mūsų žemiškų reikalų, nes ji yra per daug pasinėrusi į savo mintis. Visatoje yra daugybė paslapčių, kurios nusipelno gilios minties, ir kuo ilgiau vystosi civilizacija, tuo daugiau norima ramiai pagalvoti apie šias paslaptis. Tuščia tuštybė, kaip ir galaktikų užkariavimas, netinka superminutei.
Kitas požiūris taip pat remiasi psichologija, bet ne ateiviais, o pačia žmonija. Tai išreiškia Sethas Shostakas, vadovaujantis SETI projekto („Nežemiškos žvalgybos paieškos“) astronomas. „Mano sode esančios klaidinančios klaidos nepastebi, kad jas supa jautios būtybės - būtent mano kaimynai ir aš“, - sako jis. "Nepaisant to, mes esame čia". Toks argumentas gali atrodyti šiek tiek įžeidžiantis žmoniją, tačiau jis yra gana pagrįstas: norėdami pastebėti superintelligento buvimą, pirmiausia turite bent jau suprasti, kas tai yra ir kaip jis gali atrodyti, ir tai savaime nėra lengva pažintinė užduotis - bent jau vabalui. …
Tačiau ar įmanoma išspręsti „Fermi“paradoksą nesukeliant hipotezių apie supercivilizacijų psichologiją ir neįžeidžiant žmonijos? Astrofizikai Jasonas Wrightas, Jonathanas Carroll-Nellenbeckas, Adomas Frankas ir Calebas Scharfas išsikėlė sau šią užduotį. Jų modeliavimas siūlo optimistiškesnį paradokso išsprendimą.
Galaktika juda
Ankstesniuose modeliuose supercivilizacijos veiklos arena buvo žiūrima į Giordano Bruno kosmologijos dvasią: kaip į erdvę, užpildytą amžinosiomis nejudančiomis žvaigždėmis. Supercivilizacijos įtakos sfera šiuo atveju atrodo kaip besiplečiantis burbulas aplink gimtąją žvaigždę, o šio išsiplėtimo greitis priklauso tik nuo pasiekto tarpžvaigždinės kelionės greičio. Straipsnio autoriai, pateikti publikavimui „Astrophysical Journal“, vis dėlto siūlo mūsų galaktiką laikyti dinamišku objektu.
Civilizacijos išsiplėtimo vaizdas turėtų labai priklausyti nuo žvaigždžių judėjimo Galaktikoje. Mūsų saulė per savo egzistavimą sukūrė apie 50 apsisukimų aplink galaktikos centrą, aiškina projekto „Nautilus“bendraautorė Carroll-Nellenbeck iš Ročesterio universiteto. Jei atsižvelgsime į šį faktą, išsiplėtimo intensyvumas praktiškai nustoja priklausyti nuo tarpžvaigždinės eigos greičio technologinių apribojimų. Tuo pačiu keičiasi ir pats išsiplėtimo modelis: užuot plečiantys sferas, turėtume pamatyti daug sudėtingesnį vaizdą.
Autorių atliktame modeliavime nagrinėjamas „persikėlimo fronto“plitimas. Paaiškėjo, kad net turint konservatyvias prielaidas galaktika gali būti apgyvendinta palyginti greitai. Tačiau kai kurių parametrų, pavyzdžiui, civilizacijų gyvavimo trukmės ir tam tikrų išsiplėtimo krypčių pasirinkimo, kėlimas davė rezultatą, kurio praktiškai neįtraukė ankstesni supaprastinti modeliai. Paaiškėjo, kad tarp „tuščios galaktikos“ir „gyvybės kupinų galaktikų“yra daugybė kitų galimybių. Labiausiai tikėtinuose scenarijuose galaktika iš tikrųjų yra daugiausia apgyvendinta, tačiau joje išlieka dideli „tuštumai“, kur dar nėra prasiskverbusi. Jei mūsų žvaigždžių sistema pateks į vieną iš šių tuštumų, greičiausiai,tai gali paaiškinti Harto suformuluotą „faktą A“- matomų vizitų pėdsakų nebuvimą - ir tokiu būdu išspręsti Fermi paradoksą žmonijai pageidaujamu būdu.
Adamas Frankas ir Jasonas Wrightas mano, kad pagrindinis jų pasirodymas yra toks: jei dar nematome supercivilizacijos pėdsakų Galaktikoje, mums tereikia atidžiau pažvelgti.
Kaip ieškoti nežemiškos žvalgybos?
Jei, kaip matyti iš aptariamo darbo, galaktikoje gali egzistuoti technologinio progreso keliu einančios civilizacijos, tai reiškia, kad pagrįsta jų paieškos kryptis yra bandymas rasti matomus šios progreso pėdsakus, tai yra „technologinį parašą“.
Parašyta daugybė mokslinių straipsnių apie tai, kaip galėtų atrodyti toks „parašas“. „Forbes“prieš savaitę kalbėjo apie vieną iš jų: matematikas Louisas Crane'as pasidomėjo, kaip tai atrodys iš tos civilizacijos pusės, kuri nusprendė kaip energijos šaltinį naudoti miniatiūrines juodąsias skylutes, kurias sukūrė galingo gama lazerio spinduliuotė. Kitas straipsnis šia tema buvo paskelbtas praėjusią savaitę. Šį kartą Brianas Lacey'as iš Pažangių studijų instituto Prinstone pasidomėjo, ar galime pastebėti svetimo laivo iš Žemės, pasiekusio Saulės sistemą, saulės baterijas.
Saulės artimųjų Žemės palydovų matricų atspindžiai dažnai patenka į antžeminių mėgėjų teleskopų matymo lauką. Lackey straipsnis pateikia išsamų veiksnių, turinčių įtakos tokio objekto matymo tikimybei, skaičiavimą. Šie veiksniai apima akumuliatoriaus paviršiaus plotą, orientaciją ir sukimosi greitį. Autorius parodė, kad Havajuose esantis panoraminis teleskopas „Pan-STARRS1“, skenuodamas dangų, ieškodamas Žemei pavojingų objektų, galėjo pastebėti lėtai besisukantį veidrodį, matuojantį porą dešimčių metrų atstumu nuo vieno astronominio vieneto. Tačiau norint, kad vienas toks objektas tikrai patektų į teleskopo rėmą, jų skaičius Saulės sistemos vidiniame regione turi siekti milijoną. Taigi net jei tarpplanetinis erdvėlaivis su didžiulėmis saulės baterijomis yra labai arti mūsų,tikimybė jį rasti yra maža.
Tačiau, kaip matėme aukščiau, žemiški astronomai retai būna patenkinti pesimistinėmis išvadomis. Lackey svarstė šį atvejį: O kas, jei robotizuota ateivių stotis pas mus atėjo seniai, nebenaudojama ir virsta orbitos šiukšlėmis, tokiomis, kokias gamina žmonija. Šiuo atveju labai tikėtina, kad ji baigs savo kelionę viename iš „Lagranžo taškų“, kur skirtingų Saulės sistemos kūnų sunkis subalansuoja vienas kitą. Jei sutelksite stebėjimus į tokius taškus, tvirtina Lackey, tada pakanka tik šimto kosminių veidrodžių, kad juos pastebėtumėte vienu iš mažųjų Žemės teleskopų. Kodėl tada jie dar nebuvo pastebėti? Galbūt ateiviai yra tiesiog įpratę patys tvarkyti šiukšles, siūlo straipsnio autorius.
Autorius: Aleksejus Aleksenko
