[Перевод] Спросите Итана №105: там ли мы ищем инопланетян?

Ферми понял сразу, что у инопланетян было достаточно времени, чтобы отметитьcя в Галактике. Но оглядываясь вокруг, он не нашёл ясных признаков их наличия. Это заставило Ферми задать вопрос, бывший для него очевидным: ‘и где же все?’
— Сет Шостак

Наша серия «спросите Итана» даёт замечательные возможности как вам, так и мне. У вас есть шанс отправить ваш вопрос, а у меня – поразмыслить над идеями, которые мне не пришли бы в голову. На этой неделе повезло Яну Рольстаду, который спрашивает:

Имеет ли смысл поиск внеземной жизни в электромагнитном спектре? Не похоже ли это на то, как неразвитые в смысле технологий племена искали бы следы коммуникаций западной цивилизации по звукам барабанов или дымовым сигналам, в то время как в современном мире люди используют телефоны и радио? Кажется маловероятным, что осваивающая космос цивилизация использовала бы для коммуникаций на межзвёздных расстояниях технологию, ограниченную скоростью света, и требующую многих лет для прохождения сигналов. Кто будет ждать так долго?

Вопрос, конечно, чисто умозрительный, но даёт нам возможность рассмотреть наш собственный технический прогресс и подумать, как он мог бы развиваться где-либо ещё.

Работу электричества начали понимать в конце XVIII века благодаря работам Бенджамина Франклина. А обуздывать его, конструируя контуры и электрические устройства, стали в XIX веке, в связи с чем явления, связанные с классическим электромагнетизмом, мы начали понимать только во второй половине XIX столетия. Первая передача электромагнитных сигналов с целью коммуникации не осуществлялась до 1895 года, а мощность радиостанций, достаточная для того, чтобы наши сигналы долетали до межпланетного и межзвёздного пространства, была достигнута только к 1930-м.

Скорость света весьма ограничивает всю картину. Если наши радиосигналы путешествовали в межзвёздном пространстве 80 лет, это значит, что лишь цивилизации, находящиеся в 40 световых годах от нас, могли уловить их и отправить ответ, который мы получили бы сегодня. Если парадокс Ферми – это вопрос «а где все», тогда ответ на него будет, «дальше 40 световых лет от нас», мало что сообщающий о разумной жизни во Вселенной.

В нашей Галактике могут находиться сотни миллиардов звёзд, а в обозримой части Вселенной находится не менее 200 миллиардов галактик – но в радиусе 40 световых лет от Земли существует не более 1000 звёзд.

Что ещё хуже, количество электромагнитных сигналов, исходящих с Земли в космос, уменьшается, а не наоборот. Телевидение и радио всё чаще передаются по кабелям или спутникам, а не через передающие вышки на Земле. Ещё лет через 100, скорее всего, мы уже не будем отправлять никаких сигналов с Земли. Возможно, инопланетная цивилизация, отметив начало получения сигналов, сделает вывод, что эта голубая водная планета, вращающаяся вокруг далёкой звезды, достигла состояния разумной и технологически продвинутой жизни, которая через короткое время самоуничтожилась, из-за чего и прекратила отправлять сигналы.

Конечно, они будут неправы. Возможно, более правильным решением будет подразумеваемое в вопросе читателя: может, вообще не стоит искать электромагнитные сигналы.

Если посмотреть на Землю с небольшого расстояния в видимом свете, не будет никаких сомнений по поводу её обитаемости: ночное свечение городов будет недвусмысленным признаком наличия активности. Но это световое загрязнение появилось не так давно, и мы уже учимся контролировать его, если у нас получается приложить усилия (время, деньги, человеко-часы и ресурсы). Можно оптимистично предположить, что лет через 100-200 ночная Земля будет выглядеть так же, как она выглядела миллиарды лет – тёмная поверхность, за исключением случаев полярного сияния, грозы или извержения вулканов.

Но если не стоит искать электромагнитные сигналы, что тогда нужно искать? Всё во Вселенной ограничено скоростью света, и мы сможем наблюдать любой сигнал, созданный на другой планете. Сигналы, способные достичь нас, делятся на четыре категории:

1. Электромагнитные сигналы, включая все формы света на всех длинах волн, выдающие присутствие разумной жизни.
2. Гравитационно-волновые сигналы. Если существует уникальный для разумной жизни сигнал, его можно обнаружить при помощи достаточно чувствительного оборудования, находясь в любой части Вселенной.
3. Нейтрино. Хотя их потоки на больших расстояниях очень слабы, они станут безошибочным признаком активности, в зависимости от породившей их реакции.
4. Макроскопические космические зонды – роботизированные, компьютеризированные, свободно летящие или обитаемые – достигшие пределов Земли.

Поразительно, что воображение писателей-фанастов сконцентрировалось на четвёртой возможности, которая заодно является и самой маловероятной!

Если представить себе огромные расстояния между звёздами, количество звёзд с потенциально обитаемыми планетами (или потенциально обитаемыми лунами), и то, сколько ресурсов потребуется, чтобы физически отправить зонды с одной планеты, вращающейся вокруг одной звезды на другую планету у другой звезды – покажется безумным считать такой метод хорошим планом.

Более вероятным и умным будет построить некий детектор для наблюдения за регионами неба и поиска сигналов, которые бы недвусмысленно сообщили нам о наличии разумной жизни.

Мы знаем, как ведёт себя наш мир в электромагнитном спектре при смене сезонов. Существуют сезонные изменения в испускаемых планетой электромагнитных сигналах. Изменяются сезоны, изменяются и цвета на разных частях планеты. Имея достаточно большой телескоп (или массив) можно увидеть отдельные признаки цивилизации: города, спутники, самолёты и прочее.

Но, возможно, лучше всего было бы отслеживать отклонения естественной среды, связанные с тем, что могла бы создать только разумная цивилизация.

Мы пока такого не делали, но возможно нам стоит искать именно крупномасштабные изменения планет и крупномасштабные проекты. Вспомним, что любая цивилизация, которую мы обнаружим, вряд ли будет находиться в таком технологическом младенчестве, как наша. Если они выжили и процветают, они, вероятно, будут опережать нас в развитии на десятки или сотни тысяч лет. И если это вас не удивит, просто вспомните, как мы продвинулись всего за несколько сотен лет.

Но эта мысль приносит две возможности.

Возможно, когда наша технология обнаружения гравиволн сможет обнаруживать первые сигналы Вселенной, мы откроем некие тонкие эффекты, помогающие изучать дальний космос. Возможно, что-то можно будет обнаружить у мира, вокруг которого вращаются десятки тысяч спутников, что-то уникальное, что сможет обнаружить детектор гравиволн? Мы пока не прорабатывали это детально, поскольку эта область науки находится в зародыше.

Но такие сигналы деградируют не так сильно, как электромагнитные, а также их ничто не экранирует. Возможно, именно это новое ответвление астрономии окажется ключевым через сотни лет. Но я бы поставил на третий вариант.

Что может быть вероятным источником энергии достаточно развитой цивилизации? Я могу утверждать, что ядерная энергия, и скорее всего, энергия синтеза, а вернее всего, особый тип синтеза, оказавшийся эффективным, распространённым, отличным от того, что происходит в ядрах звёзд и испускающим очень особые нейтрино (или антинейтрино) в качестве побочного эффекта.

И эти нейтрино должны обладать очень особенной энергетической «подписью», которую не обнаружишь в естественных процессах.

Если мы сможем предсказать эту подпись, построить детектор для её обнаружения, мы сможем найти цивилизацию, использующую ядерный синтез, в любой точке, и не волноваться по поводу того, занимаются они радиовещанием или нет. Если они добывают энергию, мы можем их найти.

Нельзя сказать, что мой ответ будет истиной в последней инстанции; это лишь рассуждения, хотя и научно информированные, по поводу того, что мы, скорее всего, найдём во Вселенной. Сейчас мы, возможно, занимаемся поисками космического эквивалента дымовых сигналов в мире, пользующемся мобильниками, но вряд ли это продлится долго. С развитием технологий наши знания о том, что следует искать, также будут развиваться. Возможно, когда-нибудь, и наверно, довольно скоро, у Вселенной окажется для нас самый приятный сюрприз: новость о том, что мы не одиноки.