Великое молчание: наука и философия парадокса Ферми - Милан М. Чиркович

обитаемых эпохах, зарезервировав термин «зона обитаемости» только для трехмерной области пространства (как я и буду делать далее в этой книге). Эта тенденция к обобщению служит важным указателем на то, что нас ждет впереди, поскольку дальнейшее развитие теоретической астробиологии вряд ли возможно без достижения большей количественной и численной точности, которая достижима лишь в достаточно широком пространстве параметров модели.

Мы можем прийти к выводу, что идея ГЗО — крайне полезная и интересная теоретическая концепция, находящаяся, однако, на самой ранней, почти эмбриональной стадии развития. Она требует колоссального объема дальнейшей работы и детальной проработки. Очевидно, что она создает важную основу для более количественных дискуссий о возникновении и эволюции жизни в более широком, галактическом масштабе. В то же время ее не следует переоценивать или воспринимать слишком буквально. В качестве инструмента для увлекательных исследований она прекрасно служила астробиологии на протяжении более чем десятилетия с момента ее появления; примерами могут служить новаторские и провокационные исследования зон обитаемости в галактиках ранних типов и в M31⁴⁸.

2.4 Горизонты и временные масштабы

Часть путаницы, сопровождающей не только обывательские дискуссии, но и некоторые специализированные анализы парадокса Ферми, связана с ограничениями, которые космологические временные и пространственные масштабы накладывают на биологическую и культурную эволюцию. Одним из примеров служит часто цитируемое, якобы скептическое мнение о том, что мы действительно одиноки во Вселенной. Если только мы не откажемся от натурализма в отношении происхождения жизни и разума (ненаучный и неправдоподобный шаг; см. раздел 3.2), то легко показать, что подобное мнение заведомо ложно — независимо от любых дальнейших астробиологических знаний. Современная космология постулирует пространственно бесконечную Вселенную, которая однородна и гомогенна на больших масштабах⁴⁹. В такой Вселенной существует бесконечное число галактик и бесконечное число звезд любой заданной категории, включая бесконечное число солнцеподобных звезд. Внутри этой конкретной бесконечности солнцеподобных звезд существует доля тех, что обладают планетами земного типа, и их число опять же бесконечно. Среди бесконечного числа планет земного типа обязательно найдутся такие, чья история и все прочие особенности сколь угодно близки к земным. Даже если эта доля составляет всего 10−100, их количество все равно будет бесконечным, а значит, во Вселенной должно существовать бесконечно много биосфер. Опять же, даже если доля биосфер, в которых развивается разум человеческого уровня, крайне мала, это все равно означало бы бесконечное число внеземных разумных видов. Это всего лишь применение теоремы Бореля (о «бесконечных обезьянах»), логика которой в неявной форме была известна еще со времен Эпикура и Лукреция, если не раньше⁵⁰. Этот аргумент был прямо поддержан великим русским физиком и правозащитником Андреем Дмитриевичем Сахаровым в трогательном последнем абзаце его Нобелевской лекции⁵¹:

В бесконечном пространстве должны существовать многие цивилизации, в том числе и более умные, более «удачные», чем наша. Я защищаю также космологическую гипотезу, согласно которой развитие Вселенной повторяется в своих основных чертах бесконечное число раз. При этом другие цивилизации, в том числе и более «удачные», должны существовать бесконечное число раз на «предыдущих» и «последующих» листах Книги Вселенной. Но все это не должно умалять наших священных устремлений в этом нашем мире, где мы, как вспышка во тьме, возникли на один миг из черного небытия бессознательного существования материи. Мы должны осуществить требования Разума и создать жизнь, достойную нас самих и смутно угадываемых нами Целей.

Обратите внимание, что Сахаров не предрешает вопрос о том, является ли эта бесконечность временной, пространственной или и той и другой одновременно. Он также апеллирует к широкому коперниканству — к которому я вернусь в главе 3, — допуская разнообразие цивилизаций. Хотя великий физик-диссидент не обращался конкретно к парадоксу Ферми, его рассуждения тесно перекликаются со многими направлениями гипотез, предложенных для объяснения этой «Большой головоломки». Этот аргумент оставался бы в силе даже в том случае, если бы существовал только один возможный (в физическом или логическом смысле) тип разума — а именно человеческий. Конечно, это привело бы к резкому снижению частоты встречаемости разумных видов по сравнению с оптимистическим взглядом, согласно которому существует множество возможных форм разума и множество различных путей эволюции, ведущих к нему. Но опять же, какой бы малой ни была конечная доля от бесконечности, она все равно дает бесконечность.

Таким образом, мы определенно не одиноки во всей Вселенной. Но скептический взгляд все же может быть оправдан, по крайней мере в принципе. То, что действительно представляет для нас интерес в астробиологии и исследованиях SETI, — это число видов и сообществ, с которыми мы можем находиться в причинном контакте. Следовательно, нам необходимо исследовать причинную структуру Вселенной на больших масштабах, чтобы очертить ту часть пространства-времени, которая может содержать обнаруживаемые разумные виды. Это вопрос о космологических горизонтах. Горизонты — это, грубо говоря, поверхности, отделяющие те точки пространства-времени, с которыми мы можем общаться, от тех, доступ к которым закрыт из-за расширения Вселенной. В зависимости от того, относится ли эта недоступность к конкретной эпохе или ко всем временам, мы можем говорить о различных типах горизонтов. Для наших целей важно, что наша реальная Вселенная, достаточно хорошо описываемая парадигмой λCDM, обладает как горизонтом частиц (применимым к конкретной эпохе), так и горизонтом событий (зафиксированным на все времена величиной темной энергии λ)⁵².

Венгерский астроном и эксперт в области SETI Иван Альмар подробно рассмотрел аналогию между парадоксом Ферми и парадоксом Ольберса⁵³. Последний также связан с простым, но драматичным вопросом, который бросает вызов некоторым из наших самых глубоких представлений о мире. В случае Ферми это был вопрос: «Где все?», тогда как в случае Ольберса: «Почему ночное небо темное?». Почему, в самом деле, ночное небо темное, если на основе наивных ньютоновских представлений о статической и бесконечной Вселенной оно должно быть столь же ярким, как поверхность звезд? Иными словами, почему существует столь огромный контраст между яркими звездами (и другими источниками света) и темнотой большей части Вселенной, вопреки сильной термодинамической тенденции всех систем приходить к равновесию за конечное — и обычно короткое — время релаксации⁵⁴? В современной космологии это разрешается за счет конечного возраста источников; в конце концов, всей Вселенной «всего» 13,7 млрд лет, а большинство источников значительно моложе. У горячих источников просто не было времени, чтобы прогреть холодные глубины (межгалактического) пространства. Незначительный вклад вносит расширение Вселенной и соответствующее космологическое красное смещение, однако главным объяснением является конечная временная протяженность⁵⁵. Аналогия с парадоксом Ферми вполне очевидна: почему мы наблюдаем «Великое молчание», в то время как жизнь — и особенно разумная жизнь — стремится распространяться, общаться,