Парадокс Ферми
Парадокс Ферми — отсутствие видимых следов деятельности инопланетных цивилизаций, которые должны были бы расселиться по всей Вселенной за миллиарды лет своего развития. Парадокс был предложен физиком Энрико Ферми, который подверг сомнению возможность обнаружения внеземных цивилизаций, и связан с попыткой ответить на один из важнейших вопросов современности: "Является ли человечество единственной технологически развитой цивилизацией во Вселенной?".
А вот и сам Ферми (http://novopetrivske-osoba.edukit.mk.ua/vidatni_fiziki/enriko_fermi):
Этот парадокс не имеет решения. Самое лучшее, что мы можем сейчас предложить, — это возможные объяснения. И если вы спросите у десяти различных учёных, какое из них они считают наиболее близким к истине, то получите десять различных ответов. Сейчас нам забавно читать, как мыслители прошлого всерьёз обсуждали форму Земли, вращается ли Солнце вокруг Земли, метает ли Зевс молнии. Эти измышления кажутся нам такими примитивными и невежественными. Так вот, сейчас мы примерно на том же уровне обсуждаем и нашу тему.
Есть такое понятие, как шкала Кардашева (http://tobetop.ru/node/434), которая делит разумные цивилизации на 3 обширные категории, основываясь на количестве энергии, используемой ими:
– цивилизация типа 1 имеет возможность использовать всю энергию своей планеты. Мы с вами не вполне тип 1, но близко (Карл Саган вывел формулу на основе этой шкалы, согласно которой мы — цивилизация типа 0.7);
– цивилизация типа 2 способна использовать всю энергию своей звезды. Наши ничтожные мозги первого типа не способны представить, как это можно осуществить, но мы стараемся изо всех сил, воображая вещи наподобие сферы Дайдсона (www.astronet.ru/db/msg/1180322);
Рассматривая подробнее наиболее известные объяснения для парадокса Ферми, можно разделить их на две большие группы:
1) объяснения, исходя из которых, отсутствие признаков существования цивилизаций второго и третьего типов указывает на отсутствие таких цивилизаций;
2) объяснения, которые подразумевают, что такие цивилизации существуют, но мы не видим и не слышим ничего по каким-то другим причинам.
Объяснения первой группы: отсутствие признаков существования цивилизаций 2-го и 3-го типов указывает на отсутствие таких цивилизаций.
Те мыслители, которые разделяют объяснения первой группы, указывают на так называемую "проблему не-исключительности", которая отвергает любые теории наподобие "Высокоразвитые цивилизации существуют, но ни одна из них не сделала попытки контакта с нами, потому что бла-бла-бла...". Сторонники первой группы, исходя из рассчитанного значительного количества (многих тысяч или даже миллионов) высокоразвитых цивилизаций, полагают, что хотя бы одна из них должна стать исключением из такого правила. Даже если теория верна для 99,99% цивилизаций, то даже 0,01% так или иначе проявили бы себя, и мы были бы осведомлены об их существовании.
Из этого следует, утверждают сторонники первой группы, что ни одной высокоразвитой цивилизации просто не существует. А поскольку расчёты предполагают, что тысячи подобных цивилизаций должны присутствовать только в нашей галактике, то, возможно, существует что-то ещё.
Это "что-то ещё" называется тотальный пиздец всему живому Большой фильтр.
Теория Большого фильтра утверждает, что в какой-то точке процесса эволюции от примитивных бактерий до цивилизации типа 3 существует барьер, в который упираются все или почти все формы жизни. Этакий скачок в неторопливом эволюционном развитии, совершить который для формы жизни крайне маловероятно или вообще невозможно. Этот скачок и является Большим фильтром.
Если эта теория верна, то возникает вопрос: в каком именно месте временной шкалы находится Большой фильтр?
Как-то так получается, что когда речь заходит о судьбе человечества, этот вопрос вдруг становится самым важным. В зависимости от возможного расположения Большого фильтра мы сталкиваемся с тремя различными сценариями:
1) мы необычные,
2) мы первые,
3) мы обречены.
1) Итак, допустим, что мы необычные (Большой фильтр позади нас)
Есть надежда, что Большой фильтр уже позади, мы умудрились преодолеть его, а это может означать, что, в общем, для форм жизни крайне необычно достигать нашего уровня развития. Шкала снизу показывает только два вида жизни, преодолевших Фильтр, и мы — один из них.
Этот сценарий объясняет, почему нет признаков цивилизаций типа 3; но также это означает, что мы можем быть одним из редчайших исключений, продвинувшихся настолько далеко.
Это даёт нам некоторую надежду. На первый взгляд вышесказанное звучит примерно как утверждения пятисотлетней давности о том, что Земля — центр Вселенной, и намекает на то, что мы какие-то особенные, необычные. Тем не менее, так называемый эффект "систематической ошибки отбора" как раз объясняет любые утверждения о собственной уникальности: это неотъемлемая часть "истории успеха" любой разумной жизни и, — вне зависимости от того, является ли разумная жизнь действительно необычной либо напротив, вполне распространённой, — умозаключения и выводы, к которым она придёт, будут идентичными. Всё это вынуждает нас признать, что быть особенными — действительно одна из возможных вероятностей.
И если мы уникальные, то когда именно мы стали такими, то есть какой именно этап, остановивший почти всех, мы всё же преодолели?
Одна из возможностей: Большой фильтр был в самом начале (возможно, для жизни чрезвычайно необычно вообще зародиться). Эта возможность — вполне реальная, поскольку на Земле процесс зарождения жизни занял примерно миллиард лет, а также по той причине, что, несмотря на то, что мы очень давно стараемся повторить этот процесс в лабораториях, успеха так и не достигли. Если тут действительно был Большой фильтр, то вполне вероятно не только отсутствие другой разумной жизни, но и отсутствие любой другой жизни в целом.
Другая возможность: Большим фильтром был переход от простых доядерных клеток-прокариотов к сложным ядерным клеткам-эукариотам. После возникновения, прокариоты оставались в неизменном виде на протяжении почти двух миллиардов лет, пока не произошёл эволюционный скачок к усложнению и появлению клеточного ядра. Если именно здесь был Большой фильтр, то это означает, что Вселенная кишит простыми клетками-прокариотами, а более сложные формы жизни практически отсутствуют.
Существует ещё несколько возможностей. Некоторые даже полагают, что наш недавний скачок к homo sapiens и есть тот самый Большой фильтр. И хотя скачок от полу-разумной (шимпанзе) к разумной жизни (люди) на первый взгляд не кажется таким поразительным, то вот некоторые отвегают идею неотвратимой эволюции по принципу "вскарабкаться наверх": "Так как эволюция не стремится к какой-либо определённой цели, а просто происходит. Она использует адаптацию, наиболее подходящую для данной экологической ниши. И тот факт, что на Земле такая адаптация привела к технологическому развитию лишь однажды, позволяет предположить, что подобный исход необычен и, без сомнения, ни в коем случае не является конечной точкой в эволюции общего древа жизни".
Большинство скачков не квалифицируются как кандидаты на Большой фильтр. Любой возможный Большой фильтр должен быть каким-то событием с вероятностью выпадения нужной комбинации "один-к-миллиарду". По этой причине, например, скачок от одноклеточных организмов к многоклеточным исключается, поскольку это произошло, как минимум 46 раз (http://www-eve.ucdavis.edu/grosberg/Grosberg%20pdf%20papers/2007%20Grosberg%20%26%20Strathmann.AREES.pdf), в изолированных друг от друга точках, только на нашей планете. По той же причине, если мы когда-нибудь найдём окаменевшую клетку-эукариот на Марсе, это событие исключит вышеупомянутый скачок "от простой клетки к сложной" (как и любой последующий во всей эволюционной цепочке), потому что если такое произошло сразу и на Земле и на Марсе, то, очевидно, это не та штука с вероятностью "один-к-миллиарду", которую мы ищем (хотя Терри Пратчетт утверждал, что вероятность исхода события в 1 к 100000000 равна 1 (привет "Плоскому Миру"!)).
Если мы и в самом деле необычны, то это могло произойти и по счастливому стечению биологических обстоятельств, но также нашу необычность можно объяснить так называемой гипотезой уникальной Земли, которая предполагает, что, несмотря на обилие землеподобных планет, именно конкретные особенности Земли — будь то специфика нашей Солнечной системы, взаимоотношения между Землёй и Луной (такой большой спутник необычен для маленькой планеты и сильно влияет на погодные условия и поведение океанов), или нечто иное, связанное непосредственно с самой планетой — чрезвычайно способствуют возникновению и развитию жизни.
2) Теперь допустим, что мы первые
Для мыслителей из первой группы в том случае, если Большой фильтр не позади нас, единственным благоприятным сценарием является следующий: состояние Вселенной только недавно, впервые с момента Большого взрыва, достигло того уровня стабильности, который наконец-то позволил разумной жизни развиваться без помех. По этому сценарию мы и множество других форм жизни только в начале пути к сверхразуму, и никто ещё не вырвался вперёд слишком далеко. Мы оказались в нужное время в нужном месте для того, чтобы стать одной из первых сверхразумных цивилизаций.
Одним из явлений, позволяющих всерьёз рассматривать такую гипотезу, может быть широкое распространение гамма-всплесков, масштабных выбросов энергии взрывного характера, которые мы часто наблюдаем в соседних галактиках. Подобно тому, как Земле после окончательного её формирования понадобилось несколько сот миллионов лет для того, чтобы астероиды перестали "бомбардировать", вулканы наконец утихли и процесс зарождения жизни ничто бы не прерывало, так вполне возможно, что и начальная стадия существования Вселенной была переполнена катаклизмами наподобие гамма-всплесков, которые время от времени испепеляли любую возникшую жизнь, не давая той развиться дальше определённого этапа. Сейчас, возможно, как раз начался так называемый астробиологический фазовый переход, и это первый период в истории Вселенной, когда жизнь получила возможность так долго развиваться, оставаясь непотревоженной.
Если же мы ни необычные, ни первые, то мыслители первой группы сходятся на том, что Большой фильтр ждёт нас в будущем. Такой сценарий предполагает, что жизнь регулярно развивается до уровня, подобного нашему, но что-то препятствует в последующем развитии и достижении уровня сверхразума почти во всех случаях, и не похоже, что мы станем исключением.
Возможно, будущим Большим фильтром станет регулярно повторяющееся естественное катастрофическое явление, как, например, вышеупомянутый гамма-всплеск, ведь, к сожалению, они не прекратились, и это только вопрос времени, когда вся жизнь на Земле будет уничтожена одним из таких выбросов энергии. Другой кандидат на роль фильтра — возможная неотвратимость самоуничтожения цивилизации по достижению определённого уровня технологического развития.
Объяснения второй группы: Цивилизации типа 2 и типа 3 существуют, но также существуют причины, по которым мы до сих пор об этом не знаем.
Вторая группа объяснений отметают любые идеи о том, что мы — одни из лидеров гонки разумов, какие-то особенные, уникальные и тому подобное. Напротив, они берут за основу принцып заурядности (http://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/1328268), основой тезис которого — утверждения о необычности или уникальности нашей галактики, Солнечной системы, планеты или нашей уникальной способности к мышлению не имеют под собой основы, пока не найдено тому свидетельств. Они также не делают поспешных выводов о том, что отсутствие следов деятельности сверхразума означает отсутствие самого сверхразума, подчёркивая тот факт, что все наши попытки поиска сигналов от других цивилизаций распространяются только на ближайшие 100 световых лет вокруг нас (приблизительно 0,1% от всей галактики) и предлагают множество возможных объяснений. Вот, например, десять из них.
Возможность 1. Сверхразум уже посещал Землю, но задолго до того, как появились люди. В общей картине истории Земли присутствие человека разумного — маленькое пятнышко, всего лишь примерно пятьдесят тысяч лет. Если визит произошёл ранее, возможно, какие-то утки переполошились и нырнули в ближайший пруд — на этом всё закончилось. Более того, документированная история человечества берёт своё начало только 5500 лет назад. Вполне возможно, что группа древних племён охотников-собирателей и насмотрелась какой-то непонятной инопланетной дребедени, но возможности передать эту информацию потомкам у них не было.
Возможность 2. Галактика была колонизирована, просто мы живём в какой-то отдалённой необитаемой её части. Америка была колонизирована европейцами задолго до того, как все члены маленького племени инуитов на севере Канаде осознали, что произошло. Возможно, существует какой-то урбанизационный компонент в межзвёздных «общежитиях» высокоразвитых цивилизаций, из-за которого как только группа близлежащих звёздных систем колонизирована и связана коммуникациями, становится непрактичным и бессмысленным пытаться иметь дело с удалёнными частями спиральной галактики, подобных тем, в какой живём мы.
Возможность 3. Вся концепция физической колонизации является смехотворно отсталым понятием для более развитой цивилизации. Помните сферу Дайсона, которую соорудила вокруг своей звезды цивилизация II типа? Вполне возможно, что подобная цивилизация, обладая таким количеством энергии, уже создала идеальные условия для существования и может удовлетворить любую свою потребность. Быть может, она овладела суперпередовыми технологиями, которые позволили ей устранить потребность во внешних ресурсах, а значит, она абсолютно не заинтересована покидать свою счастливую утопию, чтобы исследовать холодную, пустую и необустроенную Вселенную.
Ещё более развитая цивилизация может рассматривать весь окружающий физический мир как ужасно примитивное место, ведь она давно подчинила себе собственную биологию и загрузила свои сознания в виртуальную реальность, в рай вечной жизни. На существование в физическом мире с его биологией, смертностью, желаниями и потребностями она смотрит так же, как мы на прозябание примитивных морских организмов в холодных тёмных водах глубин океанов. Кстати, для вашего сведения, размышления о том, что какая-то форма жизни, возможно, взяла верх над смертью, вызывают у меня сильную зависть и огорчение.
Возможность 4. Существуют жуткие цивилизации-хищники, и большинство разумных цивилизаций прекрасно знают, что лучше сидеть тихо и не высовываться, а не вещать на всех частотах, выставляя напоказ своё местоположение. Это неприятная концепция вполне может объяснить отсутствие каких-либо принятых системами SETI сигналов. Вероятно, мы ведём себя как простодушные новички, которые своей наивной глупостью подвергли себя огромному риску, начав отправлять в космос различные сигналы. Сейчас идут дебаты о том, должны ли мы поддерживать программу МЕТІ (https://ru.wikipedia.org/wiki/METI) (Послания внеземным цивилизациям — противоположность SETI) или нет, и большинство участников сходятся на том, что торопиться не надо. Стивен Хокинг предупреждает: "Если прилетят жители других миров, то последствия могут быть такими же, как для индейцев во время прибытия Колумба в Америку, то есть не самые лучшие". Даже Карл Саган (несмотря на последовательное отстаивание своей точки зрения о том, что любая цивилизация, достигнувшая уровня межзвёздных путешествий, будет альтруистической, а не враждебной) назвал практику METI "очень поверхностной и незрелой", и рекомендовал "новоявленным детям, оказавшимся в странном и неизведанном космосе, сперва долго и тихо прислушиваться, изучать, сравнивать заметки, прежде чем громко кричать что-то в глубину джунглей, природы которых они не понимают". Жутковато.
Возможность 5. Существует единственно возможное состояние для сверхразума — "цивилизация-суперхищник" (примерно, как человек на Земле), которая значительно оторвалась по уровню развития от всех остальных и сохраняет сложившийся статус-кво, уничтожая любую разумную цивилизацию, достигнувшую определённого этапа развития. Это было бы печально. Как это может выглядеть: разумеется, было бы нерационально расходовать ресурсы на то, чтобы уничтожить каждую подающую признаки разумности форму жизни, хотя бы потому что большинство из них вымрут сами. Но стоит только ей перешагнуть определённую ступеньку — и сверхразум делает свой ход, потому что, с его точки зрения, любая развивающаяся разумная жизнь является инфекцией, начавшей рост и распространение. Согласно этой теории тот, кто первый в галактике достиг уровня сверхразума, победил, и больше ни у кого такого шанса не будет. Это может объяснить отсутствие наблюдаемых признаков активности, поскольку уменьшает количество возможных сверхразумных цивилизаций до одной.
Возможность 6. Вокруг нас царит гвалт и хипеж, но наши технологии слишком примитивны, и мы слушаем совсем не там, где нужно. Представьте, что, зайдя в современное офисное здание, вы включаете рацию и, не услышав ничего в эфире (конечно, с чего бы, ведь все давно пользуются различными мессенджерами на смартфонах, какие ещё рации?), делаете вывод, что в здании никого нет. Или, как предположил Карл Саган, наш мозг работает на порядок быстрее или медленнее, чем у других форм жизни. Например, сказать "Привет!" занимает у них 12 лет, а когда мы слушаем такое общение, для нас оно звучит как белый шум.
Возможность 7. Мы контактируем с инопланетянами, но власти скрывают. Чем больше я узнаю о таких теориях, тем более идиотскими они мне кажутся, но я не могу не упомянуть о них, поскольку обсуждают такие домыслы довольно активно.
Возможность 8. Более развитые цивилизации знают о нашем существовании и наблюдают за нами (так же известна как гипотеза зоопарка). Все высокоразвитые цивилизации сосуществуют в строго регламентированном галактическом сообществе, и с нашей Землёй обходятся как с частью огромного охраняемого заповедника, с грозной табличкой «Руками не трогать!» для планет наподобие нашей. Мы не замечаем их, поскольку если сверхразвитое существо решит понаблюдать за нами, то оно с лёгкостью обставит дело так, что мы ничего не поймём. Возможно, существует правило, наподобие Первой директивы из «Звёздного пути», которая запрещает сверхразуму вступать в открытый контакт с менее развитыми созданиями вроде нас, а также каким-то образом обнаруживать себя до тех пор, пока эти создания не достигнут определённого уровня развития.
Возможность 9. Высокоразвитые цивилизации здесь, вокруг нас. Но мы слишком примитивны, чтобы осознать это. Митио Каку хорошо суммирует это (http://dailygrail.com/features/michio-kaku-impossible-science):
"Давайте представим муравейник посреди леса. И вот, прямо по соседству с ним, начинается строительство десятиполосной суперавтомагистрали. Вот в чём вопрос: способны ли муравьи понять, что такое десятиполосная суперавтомагистраль? Способны ли они понять технологию сооружения подобного объекта и намерения существ, строящих магистраль рядом с ними?".
Итак, не то, чтобы мы не способны принять сигналы от иной планеты с помощью наших технологий, просто не можем даже постигнуть, что из себя представляют создания с других планет или что они пытаются сделать. Они так далеко впереди нас, что даже если бы из каких-то соображений действительно захотели бы просвещать нас, то это было бы похоже на попытку научить муравья пользоваться интернетом.
В той же плоскости может лежать и ответ на вопрос "Ну, вот если вокруг целая куча прикольных цивилизаций типа 3, почему же все они не контактируют с нами?". Прежде чем ответить на него, давайте спросим себя: когда Писарро пробивался сквозь джунгли в Перу, останавливался ли он около муравейника, чтобы вступить в контакт с его обитателями? Был ли он настолько великодушен, чтобы постараться помочь муравьям с их делами? Или напротив, в приступе враждебности отвлёкся от своей цели и потратил время на то, чтобы разнести муравейник в пух и прах? А может быть, муравейник был абсолютно, бесконечно, вселенски безразличен Писарро? Возможно, это как раз наша ситуация.
Возможность 10. Мы совершенно не правы в нашем восприятии реальности. Вариантов таких сценариев множество. Вселенная может для нас выглядеть определённым образом, но фактически она являться чем-то совершенно иным, например голограммой. Или мы сами вовсе не земляне, а наши исходники подбросили сюда в качестве эксперимента либо для получения удобрений. Либо все мы просто компьютерная симуляция, созданная неким учёным из другого мира, а другие формы жизни просто не вписаны в программу.
Человечество, по всей видимости, продолжает тщетные поиски внеземного разума, а я, честно говоря, даже не знаю, какого результата в глубине души мне больше бы хотелось. Окончательно убедиться в том, что мы одиноки во Вселенной, или в том, что к нам присоединились другие, жутковато, потому что эта тема предполагает множество сюрреалистических сценариев дальнейшего развития. Но какой бы ни была правда на самом деле, в любом случае она потрясёт нас.
Помимо шокирующей дозы научно-фантастических составляющих, парадокс Ферми также погрузил меня в глубокое смятение. Но это было не обыкновенное смятение ("ну да, я микроскопическая песчинка и моё бытие умещается в три космические секунды"), которое всегда вызывают размышления о Вселенной. Парадокс Ферми вызывает более острое, личное переживание. Такое может случиться, когда вы, проведя много бесплодных часов исследований и внимая известным учёным, излагающим одну за другой сумасшедшие теории, меняющим свою точку зрения снова и снова, и яростно опровергающим друг друга, вдруг понимаете, что последующие поколения будут смотреть на нас так же, как мы — на древних мыслителей, уверенных, что звёзды гвоздиками прибиты к небесному куполу, и будут думать: "Поразительно! Они ведь действительно даже понятия не имели, что происходит на самом деле!".
Все эти размышления о цивилизациях типа 2 и типа 3 — сильный удар по самолюбию человечества. Ведь здесь, на Земле, человек — царь своей маленькой горы, гордый вождь огромной толпы имбецилов, населяющих планету. И, развиваясь в этаком "пузыре" — в отсутствие конкуренции, а также возможности дать оценку своим поступкам со стороны, — мы никогда всерьёз не сталкивались с тем, что это такое: действительно оказаться низшим существом по отношению к какому-нибудь другому виду. Но, проведя много времени в обсуждении сверхразумных цивилизаций на прошлой неделе, я понимаю, что наши мощь и гордыня несколько надуманны.
Тем не менее, учитывая мой взгляд на человечество как на одинокого сироту на маленьком камешке посреди пустынной Вселенной, сей уничижительный факт (мы, пожалуй, не так уж и разумны, как нам кажется, и множество наших убеждений на самом деле ошибочны) звучит прекрасно. Мы только приоткрыли дверь, и, возможно, за этой дверью гораздо более интересная история, чем нам кажется.
P.S. Всё спиженно, только ссылки повставлял для удобства.
P.P.S. Какие ещё теги нужно ставить в таких постах?
Отличный комментарий!