Экспансия в космос отменяется

Радиотелескопы программы NASA по поиску внеземных цивилизаций (Search for ExtraТerrestrial Intelligence, SETI) уже несколько десятков лет сканируют космос. Пока безуспешно. Фото с сайта www.seti.org

Проблема поиска внеземных цивилизаций, возможности их существования, обсуждение характера – опасности или благодетельности – контактов с внеземными цивилизациями традиционно относятся к горячо обсуждаемым темам. Так называемый парадокс Ферми занимает достойное место в этих спорах. Собственно, парадокс Ферми – это противоречие между ожиданиями иметь явные указания на существование развитых внеземных цивилизаций и отсутствие таких свидетельств. По крайней мере в радиусе 1000 световых лет от Земли в космосе нет ни одной цивилизации, которая генерировала бы сигналы каким-либо из известных нам способов. Притом что, согласно оценкам, можно было бы ожидать встретить такую цивилизацию на расстоянии всего около 10 световых лет.

Не Ферми и не парадокс

Прежде всего отметим, что возражения типа «не Ферми и не парадокс» не носят принципиального характера. Они касаются уточнения вопроса, что именно имел в виду Ферми во время обеда в Лос-Аламосе в 1950 году – сомневался ли он в возможности и эффективности межзвездных перемещений или в возможности длительного существования высокоразвитых цивилизаций. Самого Ферми не спросишь, а свидетель сообщает, что «…он пришел к выводу, что раз нас никто не посещал, то и межзвездные путешествия могут быть невозможными или, если возможны, не стоят затраченных усилий, либо технологические цивилизации существуют недостаточно долго, чтобы это произошло».

Конечно, интересно бы знать, что именно имел тогда в виду классик современной физики. Но все же это не ключевой вопрос.

Само сочетание «парадокс Ферми» родилось позже, когда в 1981 году сенатор Уильям Проксмайр парадоксом Ферми обосновал прекращение финансирования программы NASA по поиску внеземных цивилизаций (Search for ExtraТerrestrial Intelligence, SETI). В последующие годы такие программы многократно разворачивали в очередной раз на основе новых технических возможностей, но, так и не получив ожидаемого результата, снова сворачивали.

Для полноты картины отметим, что недавно был обнаружен очередной кандидат на внеземной разум. В конце 2015 года космическая обсерватория Kepler на расстоянии в 1480 световых лет от Солнца нашла нечто похожее на творение высокоразвитой внеземной цивилизации. Были зарегистрированы вариации яркости звезды KIC 8462852 (созвездие Лебедя), такие, как если бы ее окружали огромные солнечные батареи для улавливания ее энергии излучения (как это было предложено ранее известным физиком Дайсоном). Это объяснение не единственное, при этом сфера Дайсона выглядит полуразрушенной.

Исследования звезды KIC8462852 и поиск других подобных объектов продолжаются. Если модель сферы Дайсона подтвердится, это будет означать, что внеземные цивилизации – ожидаемо – существуют, но их почему-то на удивление мало.

Пожалуй, наиболее эмоциональный вариант объяснения парадокса Ферми дал наш соотечественник, ранее известный участник и апологет советских программ космических исследований и поиска внеземных цивилизаций, астрофизик Иосиф Шкловский. В 1987 году после длительного периода безуспешных поисков он с горечью напишет: «…Разум есть одно из «изобретений» эволюционного процесса… но далеко не все они оказываются полезными. Вспомним чудовищно гипертрофированные рога и панцири у рептилий мезозоя. Или неправдоподобно развитые клыки саблезубого тигра… Невольно напрашивается аналогия, не является ли самоубийственная деятельность человечества (чудовищное накопление ядерного оружия, уничтожение окружающей среды) такой же гипертрофией развития, как рога и панцирь какого-нибудь трицератопса или клыки саблезубого тигра? Не является ли самоуничтожение закономерным финалом эволюции разумных видов во Вселенной, что и объясняет ее молчание?»

Сумма всех случайностей

Итак, основная проблематика парадокса Ферми обозначена. Перейдем к более систематическому обсуждению возможных вариантов ответа и к тому, что дают в этом ключе результаты исследований последних лет. Для начала обсудим исходные положения. Действительно, на чем базируется суждение, что развитых цивилизаций во Вселенной должно быть очень много?

Вполне очевидно, что для возможности развития такой цивилизации должно быть выполнено несколько условий. Должна существовать звездная система с планетами, на которых возможно появление жизни. На одной из этих планет должны образоваться самовоспроизводящиеся молекулы – кирпичики жизни. На их базе должны возникнуть безъядерные организмы (прокариоты), затем – с ядрами в клетке (эукариоты). Как основа для более эффективной эволюции должно возникнуть половое размножение. Должны появиться многоклеточные организмы, а затем животные с достаточно развитым мозгом.

В определенный момент должен произойти качественный скачок – появление вида с аномально большим и потому экологически высокозатратным, требующим много питания мозгом. На основе развития этого вида, возможно, в конкуренции нескольких родственных видов, как это, видимо, было на Земле, должен возникнуть аналог современного человечества.

Наконец, в ходе своего развития эта цивилизация должна в той или иной степени освоить окружающее ее космическое пространство.

Вероятности выполнения некоторых из этих условий известны достаточно точно. Условия реализации других по-прежнему туманны. Например, мы по-прежнему не знаем механизма возникновения самовоспроизводящихся кирпичиков жизни. Известно только, что на Земле такие кирпичики возникли – по космическим масштабам – весьма быстро. Рассуждая по аналогии и экстраполируя, мы заключаем, что аналогичных и более древних (соответственно и более продвинутых) цивилизаций должно быть много.

Можно оценить, что расстояние между ближайшими цивилизациями должно составлять около 10 световых лет. Но мы их не видим! И явственных следов их пребывания на Земле не имеем. Собственно, это противоречие и является парадоксом Ферми.

Варианты не встретиться

Возможными решениями парадокса Ферми полагаются следующие.

Гипотеза уникальности Земли. Вообще говоря, при определенной специфике Земли (редкая ситуация расположенного поблизости массивного спутника, порождающего сильные приливные возмущения) других значимых аргументов в ее защиту предложить трудно.

Гипотеза уникальности возникновения жизни. Эта гипотеза смыкается с гипотезой уникальности Земли как колыбели для возникновения жизни. Эта гипотеза находит свое подкрепление в том, что мы по-прежнему не может теоретически объяснить возникновение жизни. Во всяком случае, случайным перебором вариантов она не могла успеть образоваться во всей Вселенной за все время ее существования.

Согласно одной из гипотез, мы способны наблюдать и изучать более развитые цивилизации не в большей степени, чем нас самих могут изучать кухонные тараканы. Кадр из сериала «Секретные материалы». 1999

Гипотеза панспермии, согласно которой жизнь может выживать в условиях открытого космоса и, однажды возникнув, затем постепенно «расселяется» по Вселенной.

Гипотеза природной катастрофы. Да, эволюция жизни на Земле пережила немало катастроф. Падения крупных астероидов, изменения конфигурации континентов и климата планеты неоднократно вызывали кризисы и массовые вымирания. Однако ни одна из таких катастроф собственно существованию жизни на планете не угрожала. Да, бывают космические катастрофы, которые уничтожают все вокруг. Но они очень редки. Поэтому причиной систематического уничтожения цивилизаций они быть не могут.

Гипотеза самоуничтожения. Именно эта гипотеза и представляется на настоящий момент наиболее правдоподобной. О ней как о закономерности писал и Шкловский. Одно время вероятным сценарием самоуничтожения полагался глобальный экологический кризис. Согласно первым алармистским прогнозам Римского клуба, мы сейчас живем в период острой фазы такого кризиса. Однако ничего столь ужасного не наблюдается. Похоже, с этой опасностью человечество в той или иной степени, но справляется.

Хуже ситуация со вторым вариантом самоуничтожения – в результате ядерной войны и последующей ядерной ночи. Этот сценарий представляется в настоящее время существенно более вероятным, чем лет 10–20–30 тому назад.

«Мы их не видим». В рамках этой гипотезы предполагается, что более развитые цивилизации существенно ушли вперед, и мы их в состоянии наблюдать и изучать не в большей степени, чем нас самих могут изучать кухонные тараканы. Гипотеза интересная, но не вполне строго научная. Мы можем содержательно говорить о Большом взрыве, о первых секундах после него, но ничего не можем сказать о развитых цивилизациях. Это немного странно. Во всяком случае, в такой постановке этот вариант объяснения содержательно обсуждать сложно.

Гипотеза старения человечества и потери интереса. Предполагается, что развитие цивилизации переведет ее из характерного для молодых организмов режима роста в стационарное состояние, в котором она потеряет интерес к развитию вширь, в частности к исследованию и колонизации космоса. В настоящее время явно наблюдается тенденция старения населения Земли, но будет ли это способствовать таким изменениям в поведении человечества в целом, неизвестно.

Лично автору более вероятными вариантами объяснения парадокса Ферми представляются гипотезы самоуничтожения и потери интереса к космическим исследованиям. Обсудим их немного более подробно.

Апатичные почти боги

В пользу гипотезы самоуничтожения говорит ряд дополнительных соображений. Человек очень специфический вид, необычайно мощный по своим возможностям. И потому история человечества знает многочисленные примеры тяжелейших антропогенных кризисов, примеры самоуничтожения цивилизаций, причем сценарии таких процессов вполне единообразны и логичны. Полного самоуничтожения человечества при этом, естественно, быть и не могло в силу разобщенности разных его центров.

Первый планетарного масштаба, но существенно неодновременный экологический кризис был связан с так называемой неолитической революцией. Успехи первобытного человека в охоте на крупных животных привели к резкому сокращению кормовой базы и соответственно численности человечества. Процесс этот наиболее изучен на просторах Евразии. Но он повторялся и при иммиграции людей на другие континенты (Северную и Южную Америку, Австралию), на острова Тихого океана. Память о ситуации, имевшей место до неолитической революции, с обилием объектов охоты нашла отражение в мифах о Золотом веке человечества и о Рае.

Вынужденный перейти с относительно более легкого присваивающего на производящий режим существования человек начал «есть свой хлеб в поте лица своего». Заметим, что довольно высокий уровень развития пещерного человечества подкрепляется в среднем несколько большим объемом мозга, чем у современного человека, существованием шедевров пещерной живописи и многочисленностью мегалитических построек, в большинстве своем относящихся к последнему периоду «великой охоты», и становлению первых протогосударственных образований. Они, возможно, создавались для конкурентной борьбы за ухудшающиеся охотничьи угодья.

В дальнейшем человечество преследовали субрегиональные экологические кризисы. Медленно эволюционирующие системы хозяйствования процветающей цивилизации ложились тяжелым бременем на соответствующие экосистемы и постепенно приводили к их деградации. Иллюстрация такой тенденции – известная эвристика археологии: ищите следы древних цивилизаций в пустынях.

В качестве хорошо известных примеров приведем некогда лесистый, а затем пустынный остров Пасхи и Палестину. В Библии Палестина характеризуется как страна, «текущая молоком и медом». Согласно библейским и историческим свидетельствам, в войнах там гибли миллионы людей. А в конце XIX века она характеризуется как край пустынь и малярийных болот с весьма немногочисленным и бедным населением.

Ситуация качественно изменилась с начала научно-технической революции, когда человек научился находить замену практически любому исчерпываемому ресурсу. Так, например, экологический кризис в Европе в связи со сведением лесов и деградацией полей был предотвращен переходом на каменный уголь, а затем на другие источники энергии и повышением плодородия почв.

Таким образом, способность создавать тяжелые антропогенные кризисы характерна для человечества. Сегодня серьезным источником опасений является сильно возросшая опасность широкомасштабной ядерной войны. Согласно модельным сценариям, в случае реализации такого сценария сохранятся только глубоководные экосистемы, но и они сильно пострадают. Через миллион лет на поверхности планеты не останется ничего, что указывало бы на существование здесь некогда человечества. Найти его следы можно будет только в результате достаточно масштабных раскопок.

Заметим, что ядерная катастрофа может возникнуть непреднамеренно, как результат ошибок систем наблюдения и принятых регламентов и лавинообразных мер, принимаемых в ответ на текущие сообщения. Такого рода ситуации уже неоднократно возникали во время холодной войны (они были рассекречены в период разрядки и в 1990-е годы). Некоторые такие эпизоды были описаны и в «Независимой газете» (25.12.18).

В плане гипотезы потери человечеством интереса к космическим исследованиям и экспансии интересны результаты экспериментов по построению «крысиного рая». Было выявлено, что в случае помещения группы крыс в идеальные и вполне защищенные условия грызуны вначале быстро размножаются. Но затем, хотя никаких ресурсных ограничений по-прежнему нет, интенсивность размножения падает. Постепенно крысы и вовсе теряют интерес к размножению и тихо вымирают.

Не поведет ли себя аналогично человечество, если научно-технический прогресс обеспечит ему желанное состояние полной защищенности и удовлетворения всех его потребностей? Заметим, что темпы относительного прироста населения во всех странах после сильного краткого взлета при проявлении благоприятных социальных результатов научно-технической революции также оказываются неожиданно низкими. При отсутствии ресурсных ограничений население Земли резко ограничивает численный рост. Сначала в более развитых странах, затем – повсеместно.

Как бы то ни было, понятно, что обсуждение вариантов решения парадокса Ферми имеет очень тесное отношение к проблематике судеб человечества, выбору из возможных вариантов его выживания или гибели.