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

7.3 Постоянство

В какой мере шкала времени Ферми — Харта из уравнения (1.1) действительно отражает время, необходимое для путешествия по всей Галактике? Как знает любой турист, можно посетить Париж, не заходя в Люксембургский сад, или побывать в Стамбуле в самом настоящем смысле этого слова, но упустить при этом чашечку восхитительного кофе на вершине Галатской башни в районе Каракёй. Попросту говоря, количество промежуточных пунктов (или, если угодно, локаций в каждом конкретном пункте назначения) слишком велико с практической точки зрения. Если вы решили провести время в Лувре вместо Люксембургского сада, это вряд ли можно назвать иррациональным решением или чем-то, что требует глубоких объяснений. Все дело в том, как вы расставляете приоритеты в соответствии с тем, что философы-моралисты и теоретики принятия решений назвали бы вашей функцией полезности.

Подобное может происходить и в случае с межзвездными исследованиями/экспансией. Разрешение более слабых версий парадокса Ферми критически зависит от неизвестной динамики межзвездных исследований и колонизации. Поскольку эта динамика неизвестна, вполне правомерно делать более или менее правдоподобные предположения при построении различных объяснительных гипотез. Например, Джеффри Лэндис, Осаме Киноути, Бранислав Вукотич и другие исследователи изучали модели межзвездной колонизации, которые при определенных допущениях оставляют большие пузыри пустого пространства, окруженные колонизированными областями.19 Аналогичное явление в физике конденсированного состояния известно как персистентность и проявляется в широком спектре процессов, прежде всего в перколяции.

Персистентность: межзвездная колонизация протекает таким образом, что обширные области Галактики в течение длительного времени остаются нетронутыми. Мы случайно оказались внутри одной из таких областей — «пузырей» дикой, не освоенной технологиями Вселенной. Хотя колонизированная зона может распространяться по всему диску Млечного Пути на десятки килопарсек в каждом направлении, она крайне пориста, из-за чего в диске остаются обширные регионы «первозданной природы». Наша Солнечная система расположена в одном из таких пузырей, где возможна эволюция новых разумных видов. Это объясняет отсутствие внеземных цивилизаций в нашей планетной системе и в наших звездных окрестностях. Если древние и великие галактические цивилизации дискретны и эффективны, такое положение дел полностью устраняет парадокс Ферми.

Хотя персистентность — идея интересная и заставляющая задуматься, крайне маловероятно, что она способна полностью разрешить парадокс Ферми. Очевидная слабость этой гипотезы заключается в том, что она по-прежнему подразумевает культурное единообразие в отношении динамических параметров колонизации, а это нарушает требование неисключительности. Например, в обобщенной модели инвазионной перколяции Галеры и соавторов все неопределенности, связанные с процессом колонизации, объединены в один параметр колонизации, что явно нереалистично. Чтобы избежать этой конкретной проблемы, нам необходимо постулировать ограничения на неизвестную динамику/экономику межзвездных путешествий/колонизации. Кроме того, мы должны были бы либо обнаружить внеземные сигналы, поступающие из-за пределов локального неколонизированного пузыря, либо засечь проявления технологических обществ, возникших на миллиарды лет раньше, даже при отсутствии прямого присутствия инопланетян в Солнечной системе.

Кроме того, здесь присутствует и элемент «перекладывания ответственности». От нас требуют принять как данность, что колонизация протекает так же, как, скажем, просачивается кофе, или подобно схожим явлениям в статистической физике. Но почему все должно быть именно так? Ведь во втором случае существуют глубокие физические причины, связанные с максимизацией энтропии и масштабными свойствами среды. Эти физические принципы навязывают видимый порядок хаотическому движению частиц в системах вроде кофейных крупинок в водном растворе. В первом же случае аналогия неизбежно рушится, поскольку межзвездная колонизация — это обязательно целенаправленная деятельность. Возможно, существуют некие законы или закономерности социальной динамики очень высокого уровня, диктующие ту или иную структуру межзвездной колонизации, но на современном уровне наших знаний это чистой воды спекуляция. Скорее уж мы склонны верить в обратное: колонизация будет направляться детальными астрономическими знаниями о свойствах целевых систем. А такие знания отнюдь не случайны. Логично ожидать, что колонизация пойдет вслед за распределением ресурсов, включая пригодную для жизни недвижимость. И у нас нет причин полагать, будто ресурсы распределены таким образом, что оставляют большие пустые пузыри. В частности, наша Солнечная система и ее окрестности в настоящее время вовсе не кажутся бедными ресурсами.

Похожий подход был взят за основу в численном моделировании Бьорка, хотя временные масштабы, полученные в его модели, довольно малы по сравнению с уравнением (2.4), даже с учетом его явного отказа от самовоспроизводящихся зондов, и, следовательно, ближе к более ранним расчетам Харта, Джонса, а также Ньюмена и Сагана.20 Бьорк приходит к довольно оптимистичному выводу о том, что парадокс Ферми может быть разрешен утверждением, будто «с нами до сих пор не связалась ни одна внеземная цивилизация просто потому, что у них еще не было времени нас найти». В свете временной шкалы Лайнвивера это явно неверно, если только мы не постулируем некую дополнительную причину задержки начала галактических исследований. Недавние детальные численные симуляции позволяют сделать вывод, что21

хотя внутренние пустоты изначально существуют при более низких значениях [параметра вероятности колонизации] c, большинство крупных внутренних пустот со временем колонизируются независимо от выбранного количественного значения, оставляя после себя лишь относительно небольшие пустоты. При изучении нескольких... моделей с широким диапазоном параметров наибольшая встреченная внутренняя пустота имела диаметр около 30 световых лет. Поскольку человечество ведет радиопередачи с начала XX века и активно прослушивает радиосигналы из космоса с 1960 года... крайне маловероятно, что Земля находится в пустоте, достаточно обширной, чтобы оставаться необнаруженной до сегодняшнего дня.

Наконец, следует подчеркнуть, что персистентность помогает справиться лишь с более слабыми версиями парадокса Ферми. В терминах главы 1 она хорошо объясняет ProtoFP (прото-парадокс Ферми) и WeakFP (слабый парадокс Ферми). Можно утверждать, что она также объясняет KardashevFP (парадокс Кардашёва), поскольку до тех пор, пока в галактике сохраняются большие пузыри нетехнологического пространства, мы можем говорить лишь о цивилизациях типа 2.x, но не о настоящих цивилизациях типа 3. С другой стороны, сомнительно, что существование локального пузыря разрешает StrongFP (сильный парадокс Ферми), так как в принципе нет никаких причин, почему мы не должны обнаруживать ни средства связи, ни результаты астроинженерной деятельности окружающих крупных цивилизаций. В качестве допущения необходимо добавить какое-то исключающее условие — например, «они скрытны», «они используют для связи только нейтрино» или что-то подобное, — что, очевидно, снижает привлекательность персистентности как решения этой загадки.

Интересная особенность персистентности заключается в том, что она хорошо сочетается с другой аналогией, заимствованной из физики конденсированного состояния, а именно с фазовыми переходами. Было замечено, что системы, демонстрирующие персистентность, в определенный момент имеют тенденцию претерпевать резкие фазовые переходы.22 Это