Текст книги "Вселенная. Руководство по эксплуатации"

Автор книги: Дэйв Голдберг

Соавторы: Джефф Бломквист
сообщить о нарушении

Текущая страница: 14 (всего у книги 19 страниц)

Ничуть не лучше предположить, будто Вселенная ни с того ни с сего взяла и создала сама себя. Тогда надо сформулировать сколько-нибудь жизнеспособную модель, объясняющую, что заставило Вселенную все зто затеять. Особенно хитроумный фокус (или теорию, если вам так больше нравится) предложил в 1982 году Алекс Виленкин из Университета Тафте – он показал, что данные квантовой механики проливают некоторый свет на возникновение мультивселенной.

Во-первых, Виленкин отметил, что если нам надо каким-то образом доказать, что Вселенная началась с крошечного пузырька, следует учесть, что могло произойти два события. Если бы пузырек был достаточно велик, энергия вакуума заставила бы его расширяться и подвергнуться инфляции. Если бы пузырек был слишком мал, он бы схлопнулся. Но мистер Хайд в главе 2 преподал нам важный урок. Когда имеешь дело с квантовой механикой, все происходит не так, как ожидается. Помните, как Хайд «случайно» появлялся из дыры в земле? Точно так же маленькая вселённая могла бы случайным образом туннелироваться в более крупную. Модель Ви– ленкина поражает тем, что даже если сделать «маленькую» вселенную – сколь угодно маленькую,– туннелирование все равно возможно. Оно возможно даже в том случае, когда вселенная вообще не обладает никаким размером. А как мы называем нечто лишенное размера? Ничто.

До Большого взрыва Вселенная находилась в таком состоянии, когда ее размер (честное слово) равнялся нулю, а время было неопределенным по своей сути. Затем Вселенная туннелировала из ничего в расширяющуюся ветвящуюся Вселенную, которую мы уже видели. Проблема в том, что «ничто», из которого возникла Вселенная, было не совсем ничто. Оно должно было каким-то образом понимать, что такое квантовая механика, а нас приучили думать, что физика присуща Вселенной имманентно. Неприятно думать, будто физика существовала до начала Вселенной или, если уж на то пошло, до начала времен.

Разумеется, это основная проблема любой теории происхождения Вселенной. Получается, что вся эта сверхсложная структура должна была возникнуть из ничего, и это не укладывается в голове.

Вторая возможность так же огорчительна. Мультивселенная вполне способна быть буквально вечной или по меньшей мере обладать бесконечной историей. Углубляться в философию или теологию мы здесь не будем. Однако мы вправе задать вопрос о том, как же устроена бесконечная Вселенная.

Сценарий бесконечной мультивселенной N 1. Мультивселенная породила сама себя

Если крошку Билли не удовлетворили следствия «начала», о которых мы уже поговорили, или если он решил, будто понял, куда мы клоним, будет достаточно фразы «мультивселенная породила сама себя », чтобы раз и навсегда отвадить любого от того, чтобы просить у физика совета в сердечных коллизиях или разъяснения по биологическим вопросам.

Однако происхождение мультивселенной по– прежнему остается открытым вопросом для обсуждения. В 1998 году Дж. Ричард Готт и Ли Цзин Ли из Принстона предложили вероятный вариант событий, согласно которому мультивселенная возникла из некоего объекта, похожего только и исключительно на машину времени. Готт и Ли показали, что решить Эйнштейновы уравнения общей теории относительности можно так, что мультивсе– ленная начнет ходить по замкнутому кругу 1, и этот круг послужит «стволом» дерева, которое дает побеги и ветви, порождая свою собственную вселенную. Поскольку лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать, приведем картинку, которую нарисовали сами Готт и Ли.

Из работы Готта и Ли (1998)

Трактовать эту схему нужно следующим образом: по большей части время идет снизу вверх, и все начинается с бублика внизу. Таково происхождение мультивселенной. Это значит, что начала у мультивселенной не было, поскольку крутиться по петле можно бесконечно.

А следовательно, мы вправе говорить о «времени после Большого взрыва» как о времени, когда петля дала побег в будущее и родилась некая вселенная. Кроме того, вы заметите, что от первичной временной петли отходит не один рог, а несколько. Это полностью соответствует с представлением об инфляции мультивселенной, с которым мы уже знакомы.

Сценарий бесконечной мультивселенной N 2. Это не первая Вселенная

Существует вероятность, что Вселенная могла в конечном итоге схлопнуться и впасть в коллапс,– эту вероятность мы обсудили и практически сразу отмели. С нашей нынешней точки зрения, подобная версия привлекательна потому, что если бы Вселенная окончила свои дни «большим хлопком», дело, вероятно, было бы в том, что мультивселенная – это всего лишь последовательность расширений и сжатий, которая длится вечно, и наша Вселенная – всего лишь одно звено в бесконечной цепи.

Неувязка (помимо того факта, что во Вселенной не хватит вещества для нового коллапса) состоит в беспорядке. Как мы видели в главе 3, Вселенная любит беспорядок. Если вы когда-нибудь строили башню из жестяных банок из-под лимонада, то знаете, что есть только один способ их сложить – одну на другую, стоймя, вертикально. Но если разрушить башню, банки раскатятся как попало. Развалить башню из банок можно куда как большим числом способов, чем построить, и с течением времени Вселенная находит способы разрушить и другие формы порядка.

Если наша Вселенная – результат целой серии расширений и коллапсов, то наш «Большой взрыв» произошел через миллиарды и триллионы лет после некоего «начала» (а оно откуда взялось и почему приключилось?), так что на наведение беспорядка было сколько угодно времени. Но особого беспорядка как-то не наблюдается. Более того, история нашей Вселенной была очень гладкой и упорядоченной. Ответ не сходится.

Однако в последние годы появилось много других циклических моделей, которые обеспечивают существование вечной Вселенной. В 2002 году Пол Штейнхардт из Принстонского университета и Нил Турок из Кембриджа придумали модель, эксплуатирующую дополнительные измерения из теории струн. Как мы видели в главе 6, теория струн предполагает, что наша Вселенная, возможно, вообще не трехмерная, а обладает целыми десятью пространственными измерениями. А наша Вселенная живет на трехмерной «бране», которая плывет по мультивселенной, не взаимодействуя с другими вселенными.

Однако гравитационно разные браны (то есть разные вселенные) взаимодействуют. В этой модели темная энергия, которая ускоряет Вселенную,– вовсе не отдельное явление, а просто остаток гравитационного притяжения между бранами, а темная материя – просто обычная материя на соседней бране. Случается, что браны сталкиваются, отчего и происходят «большие взрывы» в пределах разных бран, а затем все происходит так, как мы уже видели.

Эти модели необычайно элегантны, к тому же обладают дополнительным преимуществом – им не нужна инфляция, чтобы объяснить проблемы плоского мира и горизонта. Кроме того, проблема «увеличения беспорядка» решается совершенно по-новому. С каждым циклом браны становятся все более эластичными, а это означает, что беспорядок распространяется по все большему и большему объему. Однако крошечный лоскуток, который мы называем нашей Вселенной,– всего лишь клочок браны, поэтому мы с каждым повторением начинаем почти что с нуля.

Звучит великолепно – но ведь все эти модели требуют, чтобы теория струн оказалась верной, а по этому поводу мнения, прямо скажем, расходятся. Есть множество условий, при которых Вселенная способна претерпеть череду сжатий и расширений, и теория струн – лишь один вариант из нескольких. Если верна петлевая квантовая теория гравитации, например, то при попытке посмотреть кинохронику Вселенной вы бы застряли в планковском времени – Вселенная буквально не в состоянии стать меньше и моложе, чем тогда. В результате время автоматически обратится вспять. Иначе говоря, естественным решением всех проблем было бы предположение о том, что Вселенная вечна.

В конечном итоге теория Большого взрыва обладает тем же основным недостатком, что и теория эволюции. Обе практически идеально описывают, как Вселенная (или жизнь на Земле) менялась после зарождения, но ни та ни другая не в силах объяснить, с чего все началось. Нельзя винить теорию в том, что она объясняет не абсолютно все, но это не отменяет природной любознательности. Ответ на вопрос крошки Билли может закончиться словами: «И откуда ты взялся, мы тоже не знаем».

ГЛАВА 8 ИНОПЛАНЕТЯНЕ

Есть ли жизнь на других планетах?

Физикам частенько приходится сталкиваться с самыми головоломными и трудными вопросами. Мы уже поговорили о начале времен, о конце времен и обо всем, что посередке. Мы возились с огромными кусками пространства и разбирались, откуда берется материя. Обсуждая квантовую механику, мы даже неловко повертели в руках ответы на главный вопрос философии – вопрос о свободе воли и детерминизме. Все наши разговоры отличает определенный оттенок странноватой жути, и самая безопасная научная политика зачастую оказывается такой: смирись, склони голову, пробейся сквозь вычисления и посмотри, что у тебя получится, а потом загляни в ответ.

В то же время в общественном сознании угнездилось распространенное представление о том, что если думать о физике в масштабе Вселенной, можно понять что-то важное и особенное в подлинной природе реальности или разобраться наконец, одни ли мы во Вселенной. Когда человеку задают такие вопросы, он заливается краской и вспоминает, что еще не пробился сквозь вычисления. От крупных эзотерических вопросов так просто не отмахнешься. Как известно, Ньютон был и величайшим физиком своего времени (а то и всех прочих времен), и убежденным христианином. В промежутках между изобретением физики и математического анализа у него оставалось достаточно времени на то, чтобы поразмыслить, сколько ангелов уместится на кончике иглы. Использование физики для решения нефизических задач – прием, имеющий славное прошлое, а значит, если нас спросят, верим ли мы в инопланетян, недостаточно прикинуться дурачками. Надо прикинуться умниками.

I. Ну и где они все?

Начнем с очевидного. Если вопрос не относится к физике, это вовсе не значит, что нам нельзя ввернуть в беседу пару-тройку остроумных реплик. Например: «Был ли у нас хоть один контакт с инопланетянами?»

Простейший ответ – поскольку мы не сторонники конспирологических теорий, а следовательно, не верим в закрытые «зоны» контактов, то твердо уверены, что на Земле ни разу не терпел крушение корабль пришельцев. Конечно, нам хотелось бы в это верить, но все равно, если окажется, что нас посещали инопланетяне, мы сильно удивимся.

Человечество отправляет сигналы в космос всего только 60 лет. Инопланетяне не стали бы посещать нас, если бы не засекли подозрительные сигналы с Земли и не захотели в результате проверить, откуда они исходят (хотя это желание, вероятно, угасло бы, если бы они сумели посмотреть перехваченные телепередачи). Если предположить, что они отправились в путь, как только засекли сигналы, все равно добраться до нас они бы смогли с максимальной скоростью чуть меньше скорости света.

Инопланетяне, которые могли бы нас посетить, должны жить на расстоянии около 30 световых лет от Земли. В пределах этого расстояния расположено около 400 таких звезд, но до сих пор у нас не было никаких прямых доказательств, что у какой-

нибудь из них есть планеты, похожие на Землю, не говоря уже об обитаемых и тем более – населенных разумными существами. Более того, поскольку наши сигналы необычайно слабы, едва ли какая– нибудь инопланетная цивилизация заметила бы нас, если бы даже хотела.

Однако Вселенная так велика, что возникает чувство, будто в ней должны найтись и другие цивилизации. Энрико Ферми, один из величайших физиков XX века, сформулировал основную проблему следующим образом: только представьте себе, сколько во Вселенной звезд. Есть все шансы, что на некоторых из этих звезд зародилась и развилась разумная жизнь – если только наша Земля по какой-то нёпонятцой причине не оказалась совсем уж уникальной. Эта разумная жизнь впоследствии – и это главное – распространится на другие планеты.

Если можно хоть в какой-то мере полагаться на наш земной опыт, люди (или инопланетяне, подобные людям) стремительно заселяют каждый обитаемый уголок. Раз Вселенная такая старая, она, казалось бы, должна быть битком набита разумными существами, и мы бы уже сто раз с ними проконтактировали. Как сказал Ферми: «Ну и где они все?»

Ферми достаточно вольно обращался с цифрами невероятно, питал чрезмерный оптимизм по поводу перспектив путешествий со сверхсветовой скоростью и колонизации других галактик. Однако парадокс Ферми заставляет нас применить наши познания в физике и астрономии, чтобы вычислить, какова вероятность, что где-то во Вселенной есть инопланетяне с билетом до Земли в кармане. Итак, каковы шансы, что в нашей Галактике есть другие разумные существа, учитывая все, что мы знаем о ней?

Самый простой подход – долго и по многу раз наблюдать множество соседних звезд. В принципе, сверхцивилизация, которая хочет разрекламировать всему миру свое существование, посылала бы во все стороны радиосигналы с распознаваемыми закономерными последовательностями чисел, чтобы другие разумные цивилизации могли их зарегистрировать и расшифровать. Мы не так развиты и пока что можем лишь принимать сигналы – нам не по силам развить такую мощность, чтобы посылать информацию к другим звездам. Если этот сценарий вам чем-то знаком, неудивительно. Это главный принцип романа Карла Сагана «Контакт», написанного в 1985 году и впоследствии экранизированного,– получился отменный фильм с Джоди Фостер [97].

Хотя все эти разговоры о контакте – не более чем мечты, наука, которая стоит за поисками внеземных цивилизаций, очень и очень серьезна. С 1960-х годов существует весьма активная исследовательская группа под названием «Поиски внеземного разума» (Search for Extra-Terrestrial Intelligence, SETI), цели которой полностью описаны в названии [98]. Не хотим вас огорчать, но пока что поиски внеземных цивилизаций не принесли ничего такого, о чем стоило бы рассказать приятелям за чашкой чая.

Могли ли инопланетяне посетить нас, если бы хотели?

Представьте себе, что когда-нибудь SЕТІ обнаружит внеземную цивилизацию, а она – ура! – окажется у нас буквально на заднем дворе. Предположим, мы захотим послать экспедицию к ним на Альфу Центавра, которая находится примерно в 4 (ну, в 4,3, но это мелочи) световых годах от Земли. Можем ли мы это сделать? На самом деле, конечно, нет, но не произойдет ничего страшного, если мы посмотрим, чем нам могла бы помочь инженерия научно-фантастического толка.

Двигателей деформации пространства для путешествий со скоростью больше скорости света у нас нет, поскольку это полная чушь, и мы не будем даже затевать разговоры о том, как непрактично было бы устраивать кротовую нору. Кроме того, мгновенно разогнаться до 99% скорости света мы бы не могли, даже если бы обладали соответствующей технологией: нас бы размазало перегрузками! Скажем, наш звездолет разгоняется с ускорением всего в 1 g, то есть с ускорением свободного падения на Земле. Будем лететь с полным комфортом. Первую половину пути нас будет тянуть к корме звездолета, но благодаря темпам ускорения искусственная гравитация будет казаться вполне земной. Вторую половину пути, когда мы будем замедляться, «низом» станет нос корабля. Есть еще вопрос энергии. Даже если бы наш звездолет состоял из одной кабины, в которой хватало бы места только на одного человека [99], чтобы разогнаться до нужной скорости, потребовалось бы столько энергии, сколько потребляют все США за три месяца.

Но если отбросить все эти мелкие технические трудности, сможем ли мы добраться до альфы Центавра еще при нашей жизни?

Пожалуйста. Опустим вычисления и скажем, что на первый световой год уйдет всего около 1,7 года, а на второй – примерно 1,1 года. На полдороге мы будем лететь со скоростью 94% скорости света. Конечно, в этот момент нам надо будет замедлиться с ускорением в 1 д, иначе мы прибудем к месту назначения с околосветовой скоростью и разобьемся в лепешку. В целом путешествие займет около 5,6 года. Для научной фантастики цифра не слишком впечатляющая, но определенно реальная [100].

Но есть одна трудность: время, проведенное в космосе,– это время, которое отмеряют наши друзья, оставшиеся на Земле. Как мы видели в главе 1, когда мы путешествуем со скоростью, составляющей ощутимую долю скорости света, время за– медяяется. Согласно часам члена экипажа, путь займет всего 3,6 года – меньше четырехлетнего минимума, который можно было бы ожидать, если учесть, что Альфа Центавра находится в 4 световых годах от нас. Да-да, мы не ошиблись: мы будем лететь со скоростью меньше скорости света, но на такой громадной скорости искажаются и пространство, и время. Из-за эффекта расширения времени мы, в принципе, успели бы за свою жизнь долететь и до более далеких звезд. Беда в том, что для всех остальных время идет как положено, и они, вероятно, не станут нас дожидаться.

Стоит ли питать надежды? Ферми, очевидно, считал, что да, но он заключил, что пришельцы прилетят из любой галактики во Вселенной. Было бы реалистичнее полагаться только на нашу Галактику. Мы можем опереться на те статистические выкладки, о которых столько говорили, чтобы подсчитать, какова вероятность обнаружить внеземную цивилизацию. Фрэнк Дрейк, один из основателей SETI, в 1960-х годах сформулировал вероятностный подход к тому, живут ли в нашей Галактике разумные инопланетяне.

Уравнение Дрейка переписывалось самыми разными способами, однако и в простейшей форме оно позволяет учесть все те ограничения, которые накладываются на развитие разумной цивилизации, и перемножить их.

1.  Сколько в галактике звезд?

2.   Какая их доля обладает планетами?

3.   На какой доле планет возможна жизнь?

4.    На какой доле этих планет жизнь и в самом деле зародится?

5.    Если там развилась жизнь, какова вероятность, что она в конце концов станет разумной?

6.    Какова вероятность, что эта разумная жизнь решит транслировать в космос сигналы о своем существовании?

7.    Сколько примерно просуществуют такие цивилизации?

На первые несколько вопросов можно ответить вполне точно, но когда мы доберемся до нижней части списка, останется только строить догадки – причем необоснованные. Однако мы с помощью орудий своего ремесла сумеем сделать вполне точные оценки.

Начнем с самого легкого вопроса – с первого. Ответ на него вполне позволяет думать, будто в Галактике очень много разумной жизни. Ведь в нашей галактике Млечный Путь имеется около 10 миллиардов звезд, а средняя звезда живет десятки миллиардов лет. Каждый год за время существования нашей Галактики в среднем образуется 10 новых звезд, и каждая звезда – это возможность зарождения новой цивилизации. Однако мы не знаем, у какого количества звезд появятся солнечные системы вроде нашей. А мы совершенно точно знаем, что любой жизни нужна планета, которую можно назвать домом.

II. Сколько существует планет, пригодных для обитания?

В те времена, когда была основана организация SETI, мы знали о существовании ровно девяти планет, все как одна – в пределах нашей Солнечной системы. Поскольку Плутон впоследствии был понижен в звании до «карликовой планеты», а на всех остальных или жарко, или холодно, или они сделаны из газа, возникало искушение сказать, что перспективы найти другую цивилизацию или планету– колонию (если мы в конце концов окончательно загадим свою) весьма и весьма туманны. Не то чтобы мы были уверены, будто у других звезд планет нет. Просто мы их к тому времени еще не обнаружили.

Все изменилось в конце 1980-х – начале 1990-х годов, когда планеты начали открывать направо и налево. Обычно планеты мы открываем, поглядев на звезду; планеты вертятся вокруг своего солнца, а солнце, строго говоря, тоже вертится вокруг планет, хотя и очень слабо. Если планета достаточно массивна и достаточно близка к своей звезде, то звезда чуть-чуть коЛеблется при каждом проходе планеты по орбите – и это можно измерить, чтобы определить массу планет.

Мы даже сумели прямо пронаблюдать кое-какие из свежеоткрытых планет. В 2008 году группы ученых из Беркли и университета Герцберга в Британской Колумбии засняли изображения планетарных систем, известных как Фомальгаут-b и НR 8799 соответственно. Но не думайте, будто нам показали фотографии роскошных пляжей и городских пейзажей. Каждое фото размером всего в один пиксель. Более того, эти экзопланеты не назовешь туристскими местечками. Все они гораздо массивнее Юпитера и, скорее всего, состоят из газа.

В начале 2009 года НАСА запустило спутник «Кеплер». Этот инструмент будет последовательно наблюдать около 100 тысяч звезд и высматривать признаки планет, вращающихся вокруг них. Когда планета проходит перед своей звездой, свет звезды чуть-чуть тускнет. Поскольку это периодический эффект, то такое потускнение позволяет вычислить продолжительность планетарного года, размер планеты, расстояние до звезды и другие основные свойства.

Пока что мы обнаружили вне Солнечной системы больше 300 планет, и, по грубым оценкам, планеты есть примерно у 15% звезд, причем у многих не по одной, а больше. Однако подавляющее большинство обнаруженных до сих пор планет гораздо больше похожи на Юпитер, чем на Землю, и там отнюдь не курорт, если вы, конечно, не особый любитель плавать в гигантской газовой сфере, состоящей из водорода.

Нам бы, конечно, хотелось обнаружить каменную планету – «земного типа», как говорят знающие люди. Это очень непросто. Поскольку планеты земного типа гораздо менее массивны, чем газовые гиганты, они заставляют свою звезду колебаться гораздо меньше, поэтому их куда как труднее обнаружить, чем их более крупных сестер-юпитерианок. Но мы над этим работаем. Есть надежда, что спутник «Кеплер» обнаружит множество Земель, просто мы не знаем, сколько именно. Спутник сконструирован так, что везучая инопланетная цивилизация, создавшая свой вариант «Кеплера», сможет засечь Землю.

Но зачем дожидаться результатов с «Кеплера»? В главе 6 мы говорили о феномене «гравитационных линз», при котором свет отдаленных галактик увеличивается и искажается гравитационным полем галактики или скопления галактик, которые находятся между нами и ими. Увеличить дальний свет способна любая масса, так что в течение нескольких десятилетий астрономы наблюдали эффект «микролинз», когда звезда или другой объект проходит между Землей и далекой звездой. Далекая звезда в течение нескольких дней или недель становится ярче, а потом снова тускнеет. Таким образом мы можем зарегистрировать любую массу, в том числе и планеты, но для этого нам должно крупно повезти. В 2005 году эксперимент с оптическими гравитационными линзами (Optical Gravitational Lens Experiment, или OGLE – умеренного качества шутка, если учесть, что ogle означает «пялиться»), наблюдая звезду, зарегистрировал крошечный лишний сигнал. Он засек планету, которая похожа на Землю больше всех открытых до сих пор планет и обладает массой всего в 5,5 раза больше земной. Однако мы, к сожалению, не можем жить на OGLE-2005-BLG-390Lb (так уж ее прозвали), поскольку на ее поверхности стоит мороз в -200 градусов по Цельсию.

Мы предполагаем, что для возникновения жизни нужна каменистая планета с жидкой водой, поскольку именно такая среда породила нас самих. Возможно, это не совсем честно, поскольку на самом деле мы не знаем, что это может быть за жизнь. Вполне вероятно, что жизнь зародится не на планете, а на ее спутниках. Выло много предположений, что у спутника Юпитера Европы на поверхности есть жидкая вода. Вероятно, жизнь могла бы зародиться и там или в другом похожем месте в нашей Галактике. Единственное, что мы можем утверждать с уверенностью,– это что ни на других планетах Солнечной системы, ни на Луне жизни нет. Кроме того, даже если предположить, что жизнь способна зародиться на планетах с более гибкими характеристиками, чем мы считали раньше, основную картину это не меняет. По-прежнему представляется, что жизнь – явление относительно редкое.

Даже в пределах нашей Солнечной системы то, что ты каменистая планета, вовсе не гарантирует, что ты планета класса М, как говаривал капитан Кирк с командой. На Меркурии и Венере слишком жарко, а у Марса нет атмосферы. В нужную зону попадает только Земля – тютелька в тютельку. Обратите внимание, что все планеты в нашей Солнечной системе вращаются вокруг Солнца по практически круглой орбите, а это значит, что на них не такие уж большие перепады температуры в течение года. Однако у большинства из 300 планет, обнаруженных вне Солнечной системы, орбиты эллиптические, а значит, на них часть года поджариваешься, а другую часть промерзаешь. Жизни такие условия не способствуют.

Однако у нас хорошие перспективы. В 2007 году была открыта планета под названием Gliese 58 ld. Хотя она имеет массу примерно в 8 раз больше земной, но расположена достаточно близко к своей звезде, чтобы вода на поверхности почти что таяла. Хотя мы не знаем, имеется ли на ее поверхности вода и есть ли там чему таять и найдутся ли парниковые газы, чтобы разогреть планету, тем не менее Gliese 581d – главный нынешний кандидат на звание планеты, пригодной для развития жизни.

Итак, мы уже навострились находить планеты вне Солнечной системы, однако ни одной пригодной для жизни, в сущности, пока не нашли. Так что мы только пожимаем плечами, когда переходим к четвертому вопросу уравнения Дрейка: «На какой доле этих планет жизнь и в самом деле зародится?» Поскольку нам пока что известна лишь одна планета, на которой может зародиться жизнь, и жизнь на этой планете уже имеется [101], сказать что-нибудь определенное трудно.

Но причин для оптимизма у нас достаточно. Только подумайте: нашей Земле примерно 4,6 миллиарда лет, а жизнь на ней зародилась всего-то через 800 миллионов лет после рождения планеты. Иначе говоря, в единственном известном нам случае жизнь зародилась практически сразу, как только смогла.

III . Долго ли живут разумные цивилизации?

Жизнь на Земле кишит повсюду, где только может. А значит, нам не то чтобы хочется поскорее заполучить внегалактических микробов [102]. Нам хочется вступить в контакт с зелеиокожими инопланетными красотками с Бетельгейзе. Какова же вероятность, что жизнь в какой-то момент станет разумной? Не знаем, поскольку на Земле это, по всей видимости, произошло всего один раз и то всего в последние пару миллионов лет.

Популярное представление об эволюции предполагает, что все обезьяны, двоякодышащие рыбы и так далее неумолимо развиваются в сторону высшей формы жизни – нас с вами. Увы, ничего подобного эволюция не утверждает. На самом деле

разум вовсе не гарантирует, что мы лучше приспособлены для выживания, так что отнюдь не очевидно, что жизнь в конце концов сформирует существ, обладающих развитым интеллектом. Гигантский мозг, требующий уймы калорий, длинный период внутриутробного развития и долгое беспомощное детство делают нас безнадежными аутсайдерами в биологических скачках. Однако иногда (причем мы не представляем себе, насколько часто) и аутсайдер приходит первым.

Так что давайте считать аксиомой, что иногда обезьяна (или студенистый комок) ни с того ни с сего решает изобрести язык, велосипед и джаз– саксофон. Долго ли продлится эта сладкая жизнь? Как мы видели, Энрико Ферми полагал, что раз уж цивилизация зародилась, она обязательно проживет очень долго и будет навязываться остальным, а значит, следовало бы ожидать, что она уже давным-давно вселилась бы в соседний дом и заявилась с визитом.

Дж. Ричард Готт в 1993 году выдвинул свой «принцип Коперника» по этому вопросу. Он сделал очень простое предположение: вы не уникальны [103]. И это очень разумное предположение, поскольку история показывает, что стоит нам вообразить, будто мы нечто особенное и пуп мироздания, оказывается, что мы не правы. Земля – самое заурядное местечко в Солнечной системе, всего-навсего третья планета из восьми. Солнце – отнюдь не центр галактики: оно расположено от центра на расстоянии целых 25 тысяч световых лет. Наша Галактика – не центр Вселенной. В общем, в нас нет ничего особенного. Когда мы начали изучать планеты вне Солнечной системы, то пришли к выводу, что даже Земля, каменистая планета с пригодными для жизни параметрами, совсем не так уж необычна. А значит, вполне может быть, что мы ничем не примечательный биологический вид в ряду других ничем не примечательных видов. Все сводится к следующему: в любом распределении мы окажемся где-то посередке, хотя и не прямо в центре. Представьте себе том в сто страниц, в котором микроскопическим шрифтом перечислены все люди на свете – все, кто когда– то жил, и все, кто еще не родился,– в хронологическом порядке по дате рождения. Будет, мягко говоря, странно, если вы найдете свое имя на первой или последней странице тома. В самом начале или в самом конце цивилизации окажутся лишь 2% населения. Ну что, чувствуете себя везунчиком?

Как правило, физики публикуют результат, если уверены в нем на 95%, а это значит, что в нашем примере вы окажетесь «средними», если будете жить между первыми 2,5% человечества и последними 2,5%. В начале шкалы окажется, что после вас будет жить в 39 раз больше народу, чем до вас, а в конце шкалы – что после вас будет жить 1/ 39всех тех, кто жил до вас.

Представим себе, что на всем протяжении истории человечества, и в прошлом, и в будущем, население планеты оставалось и будет оставаться постоянным. Мы это делаем для упрощения вычислений, а также потому, что это не слишком сильно влияет на результат. Если мы говорим, что человечество в том или ином виде существует примерно 200 тысяч лет (а это довольно-таки произвольное число, и мы отдаем себе в этом отчет), значит, мы с уверенностью в 95% можем сказать, что человечество просуществует еще от 5128 до 7 800 ООО лет. Приятно думать, что Судный день не на носу, но грустно сознавать, что у человечества тоже есть срок годности.

И это еще не все. Представьте себе цивилизацию, которая изобрела межзвездные путешествия и колонизирует отдаленные уголки галактики. Тогда у вас было бы гораздо больше шансов родиться на планете-колонии, чем на планете-метрополии до изобретения космических путешествий, а это и есть парадоксальная часть парадокса Ферми. Получается, что либо мы невероятно везучие прародители межзвездной империи, либо и мы, и наши потомки обречены жить на Земле.

Разумеется, это всего лишь вероятностное умозаключения.

Со всеми этими статистическими играми есть одна неприятность: в уравнении Дрейка столько неизвестных, что мы не в состоянии добиться даже точности в один порядок, то есть в десять раз, а иногда – и в два порядка, то есть в сто раз. Например, Дрейк подставил в него числа, которые считал разумными, и подсчитал, что в нашей Галактике может быть еще 10 разумных цивилизаций. Надежда на это и стала одним из основных стимулов работы SETI.