Текст книги "Если Вселенная изобилует инопланетянами… Где все?"

Автор книги: Стивен Уэбб

сообщить о нарушении

Текущая страница: 13 (всего у книги 36 страниц)

Несмотря на растущую изощренность радио-SETI, просеивание миллиардов каналов в надежде найти сигнал остается трудоемкой задачей. Действительно ли нет альтернативы микроволновой/радио части электромагнитного спектра? Оказывается, есть.

Примерно в то же время, когда Коккони и Моррисон предлагали слушать радиопередачи, другие физики описывали принципы работы лазеров. Ранние устройства были слабыми, но так же, как вычислительная мощность росла геометрически, росла и мощность лазеров. Теперь кажется ясным, что технологически развитая ВЦ могла бы сообщить о своем присутствии с помощью лазерных импульсов и, как впервые предположил Таунс, они могли бы даже предпочесть этот метод радио. Короткий импульс лазерного света не только выделялся бы даже на межзвездных расстояниях, но и был бы явно искусственным. Более того, ВЦ могла бы посылать сигналы-маяки миллионам звезд каждый день. Возможно, нам не следует слушать только радиосигналы; возможно, нам также следует искать сигналы в видимом спектре.

Проекты по поиску внеземного разума Со времен проекта «Озма» были десятки проектов SETI, большинство из которых искали в области «водопоя». Проекты со временем становились все более изощренными. ^[181]

Проект META (Million-channel Extra-Terrestrial Array – Миллионканальный внеземной массив), разработанный в 1985 году Полом Горовицем,^[182] мог одновременно изучать миллион каналов в области «водопоя». В 1990 году META II начал поиск в южном небе, отслеживая 8 миллионов чрезвычайно узких каналов по 0,05 Гц вблизи линии водорода на 1,42 ГГц, а также на удвоенной частоте 2,84 ГГц. В 1995 году Горовиц инициировал проект BETA (Billion-channel Extra-Terrestrial Array – Миллиардканальный внеземной массив), который сканирует область «водопоя» с разрешением 0,5 Гц. От META до BETA всего за десять лет – значительный прогресс!

В период с февраля 1995 года по март 2004 года проект «Феникс» был самым чувствительным и всеобъемлющим поиском радиосигналов в мире. Он наблюдал 800 звезд в пределах 200 световых лет от Земли, прослушивая сигналы между 1,2 ГГц и 3 ГГц в каналах шириной 1 Гц. (В конце поиска руководитель проекта заключил, что «мы живем в тихом районе».)

Проект SERENDIP (Search for Extraterrestrial Radio Emissions from Nearby Developed Intelligent Populations – Поиск внеземных радиоизлучений от близлежащих развитых разумных популяций) работает «попутно» на радиотелескопах,^[183] используемых для других астрономических целей. Недостатком этого подхода является отсутствие выбора, где слушать; он может искать сигналы только там, куда случайно направлен телескоп. С другой стороны, поскольку он не мешает нормальной работе телескопа, проект может работать непрерывно. Нынешняя инкарнация проекта, SERENDIP V, серьезно началась в 2009 году. Он работает «попутно» на телескопе Аресибо и ищет в 128 миллионах каналов в полосе пропускания 200 МГц с центром на 1,42 ГГц.

Allen Telescope Array (ATA – Антенная решетка Аллена) – это амбициозный проект, целью которого является сочетание широкого поля зрения с большим частотным охватом. Вместо одной большой антенны ATA планирует объединять сигналы от большого числа малых антенн. Проект, который стал возможен благодаря гранту Пола Аллена, соучредителя Microsoft, имеет большой потенциал^[184] для исследований SETI, но его будущее неясно. Первая фаза ATA стала работоспособной в 2007 году; она имела 42 антенны, что было достаточно для начала наблюдений. Долгосрочный план предусматривал наличие у решетки 350 антенн, но в апреле 2011 года ATA была переведена в режим гибернации из-за трудностей с финансированием. Было найдено некоторое краткосрочное финансирование, и операции возобновились в декабре того же года; найдя источник некоторого дополнительного финансирования, команда даже смогла обновить приемники антенн. Тем не менее, на момент написания статьи, сроки завершения первоначального плана далеко не определены.

Одна из научных целей ATA – служить ступенькой к тому, что станет одним из самых значительных телескопов первой половины XXI века: Square Kilometer Array (SKA – Антенная решетка площадью в квадратный километр). Как следует из названия, SKA будет иметь массив антенн, общая собирающая площадь которых составит около 1 км. Массивы антенн будут базироваться в Австралии и Южной Африке, а штаб-квартира миссии – в Великобритании. Если все пойдет по плану, SKA начнет полноценную работу в 2024 году. Он будет в 50 раз чувствительнее предыдущих радиоинструментов (и способен, например, обнаружить радар аэропорта с расстояния в десятки световых лет). Он будет обследовать небо в тысячи раз быстрее, чем это было возможно ранее. Он будет предоставлять изображения исключительно высокого разрешения. Хотя SKA является инструментом для астрономии, он также может сыграть роль^[185] в SETI.

Оптический SETI не так развит,^[186] как традиционный радио-SETI, но это меняется. Многие годы Стюарт Кингсли использовал свою обсерваторию COSETI (Columbus Optical SETI – Колумбусский Оптический SETI) для поиска узкополосных лазерных сигналов от списка целевых звезд; он продемонстрировал, что оборудование, необходимое для такого поиска, относительно простое и доступно преданному астроному-любителю. Однако профессиональные ученые SETI в конце концов подхватили идею и начинают разрабатывать крупномасштабные проекты.^[187] Например, проект SEVENDIP (Search for Extraterrestrial Visible Emissions from Nearby Developed Intelligent Populations – Поиск внеземных видимых излучений от близлежащих развитых разумных популяций) является инициативой оптического SETI, которая дополняет радиоподход проекта SERENDIP.

Рис. 4.16 Представление художника о том, как будет выглядеть центральное ядро Австралийской антенной решетки Square Kilometer Array диаметром 5 км. Этот невероятный телескоп будет объединять сигналы, полученные от тысяч малых антенн, разбросанных на расстояние 3000 км в южном полушарии. Square Kilometer Array обладает потенциалом преобразовать астрономию; преобразует ли она также SETI? (Источник: Офис разработки проекта SKA/Swinburne Astronomy Productions)

Даже гамма-лучи были предложены в качестве канала связи для цивилизаций, контактирующих на межгалактических расстояниях. (Джон Болл однажды выдвинул гипотезу,^[188] что гамма-всплески могут быть сообщениями, посылаемыми ВЦ. Однако, хотя детальное происхождение этих событий все еще обсуждается, теперь ясно, что всплески являются естественным явлением. Мы должны снова применить бритву Оккама: поскольку мы можем объяснить всплески как природные явления, гипотеза Болла просто не нужна.) Преимущество гамма-лучей в том, что они предлагают самую широкую полосу пропускания в ЭМ спектре: если вы хотите отправить свою «Галактическую энциклопедию» на межгалактические расстояния, то гамма-лучи были бы подходящим способом. Однако гамма-лучи трудно обнаружить с помощью наземных приемников (к счастью для нашего здоровья, атмосфера Земли их поглощает), поэтому маловероятно, что гамма-лучи будут играть прямую роль в SETI в обозримом будущем. Даже если мы не будем искать сообщения, закодированные в гамма-лучах, гамма-всплески все же могут сыграть роль в SETI: они могут выполнять роль «синхронизаторов».^[189] Идея здесь в том, что ВЦ могут решить передавать сигналы при наступлении какого-то определенного события, и гамма-всплески – из-за их легкой обнаружимости – были бы хорошим выбором для этого синхронизирующего события.

Более 50 лет поисков – в основном в радиодиапазоне, но иногда в инфракрасном и все чаще в видимом – астрономы не обнаружили никаких сигналов. Перефразируя вопрос Ферми: где сигналы? Отсутствие сигналов означает, что теперь мы можем начать устанавливать пределы на количество и тип внеземных цивилизаций (ВЦ) в нашем окружении. Некоторые авторы утверждают, что этот нулевой результат означает, что мы можем исключить присутствие цивилизаций типа II и III по Кардашеву не только в нашей Галактике, но и за пределами нашей Местной группы галактик.^[190] Это утверждение, возможно, преувеличено, поскольку оно основано на нескольких предположениях, которые могут быть неверными. Тем не менее, придерживаясь консервативной точки зрения, мы, вероятно, можем исключить существование цивилизации типа III где-либо в нашей Галактике, цивилизации типа II в нашей конкретной части Галактики и цивилизации типа I в пределах примерно 100 световых лет: если бы они были там, мы бы наверняка о них услышали.

Миллиарды каналов и до сих пор – ничего в эфире.

Решение 27: Они подают сигналы, но мы не знаем, куда смотреть

Мы ищем его здесь, мы ищем его там. Баронесса Орци, «Алый Первоцвет»

Даже если внеземные цивилизации транслируют радиосигналы или посылают лазерные импульсы, и даже если мы настроены на правильные каналы, куда нам следует направить наши телескопы? Небо велико, а наши ресурсы ограничены. Было бы трагично направить наши телескопы на Канопус, скажем, если бы цивилизация на Капелле пыталась привлечь наше внимание.

Мы можем использовать две стратегии поиска. Целевой поиск фокусируется на отдельных близлежащих звездах. Он использует инструменты большой чувствительности в надежде обнаружить сигналы, намеренно направленные к нам, или утечку излучения, которая случайно проходит мимо нас. Обзор всего неба сканирует большие участки небесной сферы и, таким образом, охватывает мириады звезд. Чувствительность обзора всего неба уступает целевому поиску.

Первая современная деятельность SETI – проект «Озма» Дрейка – была целевым поиском, но он был нацелен только на две звезды: Тау Кита и Эпсилон Эридана. С тех пор астрономы многое узнали о «хабзвездах» – звездах, потенциально способных иметь обитаемые планеты. Современное представление таково, что хабзвезда, скорее всего, будет иметь стабильную светимость в течение длительных периодов времени, вероятно, будет иметь химический состав, позволяющий формироваться планетам земного типа, и будет обладать зоной, в которой по крайней мере одна из этих планет земного типа сможет иметь воду в жидкой фазе. Так что, если у вас есть большой каталог звезд и вы хотите расставить приоритеты для целей SETI, имеет смысл игнорировать катаклизмические переменные звезды, например: их изменения светимости делают их маловероятными домами для жизни, какой мы ее знаем, не говоря уже о технологической цивилизации. Существуют различные другие «срезы», которые можно сделать в каталоге, чтобы ресурсы SETI использовались наилучшим образом. Маргарет Тернбулл и Джилл Тартер применили этот подход:^[191] они проанализировали 118 218 звезд из каталога Hipparcos – списка, опубликованного в 1997 году по измерениям, сделанным спутником ЕКА, предназначенным для измерения параллаксов и собственных движений звезд – и отсеяли их до 17 129 хабзвезд (три четверти из которых находятся в пределах 140 пк от Солнца). Если вы собираетесь проводить целевой поиск, вы могли бы сделать и хуже, чем сосредоточиться на этих звездах.

Феноменальный успех миссии НАСА «Кеплер» открыл другие возможности для целевых поисков. В то время как миссия Hipparcos была специально разработана для астрометрических исследований звезд, миссия Кеплер была специально разработана для поиска планет. «Объекты интереса» Кеплера (KOI) – это те звезды, о которых известно, что они обладают планетами и которые считаются наиболее подходящими^[192] для наличия жизни земного типа. Целевые поиски KOI уже проводились, и наверняка последуют другие.

Некоторые ученые предполагают, что мы можем еще больше уточнить список целей, если поставим себя на место инопланетян. Если мы предположим, что технологически развитые ВЦ не будут тратить энергию на всенаправленное вещание, а вместо этого выберут вероятные цели для отправки своих сигналов (так же, как мы обсуждаем вероятные цели для прослушивания), то из этого следует, что нам нужно беспокоиться только о хабзвездах, у которых была разумная вероятность обнаружить Землю. Другими словами, давайте предположим, что у продвинутых ВЦ есть своя (без сомнения, гораздо более совершенная) версия Кеплера: если бы они увидели Землю, проходящую по диску Солнца, то наша система была бы для них «объектом интереса», и они вполне могли бы решить послать сигналы в нашу сторону. Что ж, оказывается, что из-за того, что планеты в нашей Солнечной системе вращаются в плоскости, наклоненной примерно на 60° по отношению к диску Галактики, существование Земли было бы легче обнаружено^[193] ВЦ в определенных направлениях неба; возможно, нам следует сосредоточиться на прослушивании звезд в этих направлениях?

Еще одно предложение – искать прямолинейные выравнивания^[194] Земли, хабзвезды и пульсара. Мы можем предположить, что ВЦ классифицирует наше собственное Солнце как хабзвезду, и у них наверняка будут свои каталоги пульсаров; они смогут составить свой собственный список прямолинейных выравниваний планета-хабзвезда-пульсар. Идея здесь в том, что ВЦ выберет одну из очевидных частот для связи и сгенерирует импульсную передачу с периодом, определяемым пульсаром в выравнивании.

Может ли быть, однако, что целевые поиски – неправильный подход к SETI? Если мы ограничиваем наши поиски, основываясь на нашем понимании обитаемости и наших лучших догадках о мотивах ВЦ, то мы можем упустить всевозможные возможности. Вместо того чтобы долго и пристально вглядываться в те планетные системы, которые, как мы полагаем, могут таить жизнь, возможно, нам следует вместо этого использовать наши телескопы для сканирования неба?

Анализ Натана Коэна и Роберта Холфельда показал, почему мы должны играть на числах и смотреть на как можно большее количество звезд.^[195] В природе мы часто обнаруживаем, что объекты с большим значением некоторого свойства редки, в то время как объекты с меньшим значением этого свойства распространены. Так, яркие звезды спектрального класса O немногочисленны, в то время как тусклые звезды класса M широко распространены. Сильные радиоисточники, такие как квазары, редки, в то время как слабые радиоисточники, такие как звездные короны, распространены. Что мы, скорее всего, обнаружим: редкие «яркие» объекты или обычные «тусклые» объекты? Это зависит от силы редких источников по сравнению с обычными источниками. Например, квазары – невероятно сильные радиоизлучатели; неважно, что они находятся на экстремальных расстояниях, потому что они намного затмевают более близкие, но более слабые звездные источники. Таким образом, радиотелескопы в начале 1960-х годов могли обнаруживать редкие, далекие квазары легче, чем обычные, близлежащие источники. Точно так же, даже если продвинутые ВЦ невероятно редки, Коэн и Холфельд показали, что мы с большей вероятностью обнаружим их маяки, чем слабые сигналы от множества ВЦ, не намного более продвинутых, чем мы сами. Единственный способ избежать этого вывода – это если звезды кишат разумной жизнью: если бы ВЦ были обычным явлением, то целевые поиски, такие как поиск KOI, скорее всего, нашли бы одну. Поэтому обзоры всего неба с большей вероятностью дадут положительные результаты; по крайней мере, когда мы выбираем цели для углубленного изучения, мы должны стараться обеспечить, чтобы принимающий луч содержал галактики или большие скопления звезд за целью.

Так является ли это объяснением великого молчания? Мы не слышали от ВЦ, потому что наш фокус был слишком узким? Ну, нет. Было проведено множество обзоров всего неба, и планируется еще больше. Астрономы до сих пор, конечно, не слушали достаточно долго, и, возможно, они не слушали на правильных частотах, но неверно говорить, что они игнорировали обзоры всего неба.

Один из самых инновационных научных проектов последних лет – инициатива, которая захватила энтузиазм широкой общественности и породила множество усилий «гражданской науки» – это SETI@home. Проект, инициированный Дэвидом Гедье, был представлен общественности в 1999 году. Участники загружают небольшую клиентскую программу для своего домашнего или рабочего компьютера. Программа обычно работает как хранитель экрана; по сути, когда компьютер пользователя не занят «основной» работой, клиентская программа оживает и начинает вычисления над пакетом данных – известным как рабочая единица – полученным радиотелескопом Аресибо. Важно отметить, что данные Аресибо поступают от обычной научной работы телескопа; звезды не выбираются в качестве целей для SETI, а вместо этого ученые SETI анализируют любые поступающие данные. Как только вычисления завершены, программа отправляет рабочую единицу обратно в SETI@home, где она объединяется со всеми другими результатами со всего мира, и загружается новая рабочая единица. Эффект заключается в том, что добровольцы объединились, чтобы сделать SETI@home одним из самых мощных компьютеров в мире. Так что астрономы могут не только проводить обзоры всего неба, но и располагают вычислительными ресурсами для анализа данных способами, которые Фрэнк Дрейк наверняка не мог себе представить, когда впервые направил телескоп на Тау Кита в надежде найти сигнал.

У меня есть одно крошечное чувство беспокойства по поводу обзоров всего неба, и это возвращает нас к проблеме частоты, на которой мы должны слушать. Обзоры охватывают далекие галактики, и большинство обзоров слушают на «водяной дыре» или около нее. Но есть лучшая частота, чем «водяная дыра», для межгалактической (в отличие от межзвездной) связи: 56,8 ГГц.

Частота для межгалактической связи «Естественная» частота для межгалактической связи представлена как

f = ᵏ/ₕ T₀ ≈ 56,8GHz

где T₀ – наблюдаемая температура космического фонового излучения, k – постоянная Больцмана, а h – постоянная Планка (таким образом, она связывает режимы космологии и квантовой физики). Эта частота была первоначально предложена в 1973 году Дрейком и Саганом, и независимо Готтом в 1982 году.

Частота 56,8 ГГц связана с наблюдаемым космическим микроволновым фоном, поэтому это универсальная частота.^[196] Если ВЦ в далекой галактике с высоким красным смещением излучала сигнал на частоте, связанной с вышеуказанной, то она могла быть уверена, что сигнал может быть получен в любое будущее время. Сигнал потенциально мог бы достичь большого числа галактик. (Здесь нам нужно учесть еще один фактор. На Земле потребовалось около 4,5 миллиарда лет, чтобы возникла технологическая цивилизация. Если это время, которое требуется другим цивилизациям для возникновения, то не стоит искать в галактиках с красными смещениями намного больше 1. Свет, который мы сейчас видим от этих далеких галактик, отправился в путь, когда возраст вселенной составлял всего около 4,5 миллиарда лет; времени для возникновения цивилизации типа III было бы недостаточно.) К сожалению, атмосфера Земли имеет широкую полосу поглощения кислорода на 60 ГГц, что означает, что наши радиотелескопы не могут проводить поиск на частоте 56,8 ГГц. Наблюдения на этой частоте придется проводить из космоса. Тем временем, возможно, цивилизация типа III в далекой галактике прямо сейчас подает нам сигналы.

Решение 28: Сигнал уже есть в данных

Я не ищу; я нахожу. Пабло Пикассо

За более чем полвека поисков проекты SETI накопили огромное количество данных. Возможно ли, что где-то во всех этих данных есть отпечаток ВЦ, сигнал, который мы еще не распознали?

Множество повседневных земных сигналов способны обмануть чувствительные детекторы SETI – военные радары, мобильные телефоны и спутники связи – все они генерируют потенциально запутывающее излучение. Астрономы SETI, конечно, осведомлены об этих источниках помех и обычно могут идентифицировать их как таковые. Но остается несколько интригующих исключений, обнаружений, которые, вероятно, имеют земное происхождение, но тем не менее остаются неопознанными.

Например, между 1972–76 годами Цукерман и Палмер исследовали более 650 близлежащих солнцеподобных звезд на частоте 1420 МГц и зафиксировали десять импульсов, которые, с натяжкой, могли бы быть искусственными. В период с 1985 по 1994 год проект META зафиксировал несколько импульсов,^[197] которые, возможно, могли быть искусственными. Мы уже обсуждали сигнал «Wow!». Проблема в том, что всякий раз, когда астрономы перенаправляют свои телескопы в направлении, откуда пришли радиоимпульсы, они ничего не находят. «Сигналы» никогда не повторяются. Эти импульсы действительно могли быть прерывистыми передачами ВЦ, лучом маяка, который пронесся над Землей, прежде чем двинуться дальше, или просто пока еще неопознанным источником радиопомех.

Другая проблема возникает с интерпретацией данных с телескопов. Мы собираем фотоны от гамма-всплесков и объясняем их происхождение с точки зрения катаклизмического огненного шара; мы собираем фотоны от звезд с избытком инфракрасного излучения и делаем вывод, что звезда окутана пылью; мы находим тепловой спектр и заключаем, что он исходит от черного тела. Мы могли бы объяснить все эти наблюдения с точки зрения деятельности ВЦ. Как мы уже видели, Болл предположил, что ВЦ могут общаться, обмениваясь вспышками гамма-лучей; одной из сигнатур сферы Дайсона является избыток инфракрасного излучения; наиболее эффективный способ связи, который могла бы использовать ВЦ, был бы неотличим от излучения черного тела для таких наблюдателей, как мы, которые не посвящены в используемую систему.

В конечном счете, трудность заключается в том, что мы застряли на крошечной скале, на дне плотной атмосферы, пытаясь осмыслить вселенную, интерпретируя случайные фотоны, которые ловят наши телескопы. Это вызов, и иногда ученые могут все понять неправильно. Но если мы можем объяснить наблюдения с точки зрения естественных явлений, то нам не нужно постулировать существование ВЦ. Опять Оккам. Поэтому, когда мы наблюдаем, например, что спектры почти всех галактик показывают красное смещение, достаточно объяснить наблюдение с точки зрения расширения вселенной – объяснение само по себе достаточно фантастическое (и прекрасное). Нам не нужно предполагать, как в одной научно-фантастической истории, что красные смещения – это выхлопные газы инопланетных кораблей, спасающихся от человечества.

Мы должны надеяться, что продвинутые ВЦ сделают свои сигналы недвусмысленными и четко отличимыми от шума. Мы должны надеяться, что их сигналы будут достаточно сильными, чтобы мы могли их обнаружить. И мы должны надеяться, что они часто повторяют свои сигналы. Если они выполнят свою часть сделки, то у нас есть шанс записать их сигналы. Какая жалость была бы, однако, если бы мы уже записали их сообщения, но не распознали их как таковые.

Решение 29: Мы слушаем недостаточно долго

Терпение горько, но плод его сладок. Жан-Жак Руссо, «Эмиль»

В 1991 году Дрейк писал о своих надеждах на обнаружение сигналов от ВЦ: «Это открытие, свидетелем которого я полностью ожидаю стать до 2000 года, глубоко изменит мир».^[198] Более двух десятилетий спустя в исследованиях SETI произошло многое. Но открытие так и не было сделано. Был ли Дрейк просто нетерпелив? Возможно, ответ на парадокс Ферми заключается в том, что ВЦ существуют, общаются друг с другом и, возможно, даже пытаются общаться с нами, но мы просто слушали недостаточно долго, чтобы наши поиски принесли плоды.

Этой позиции придерживается большинство энтузиастов SETI, и на то есть веские причины. Рассмотрим, например, некоторые трудности, с которыми сталкиваются радиотелескопы при поиске внеземных сообщений. Во-первых, зона принимающего луча охватывает лишь небольшой участок неба, поэтому существуют миллионы слегка отличающихся направлений, в которых астрономы могут направить телескоп. Во-вторых, для каждого участка неба существуют миллиарды частот для проверки. В-третьих, сигнал может иметь форму всплеска, а не непрерывного маяка – телескоп должен быть на дежурстве, иначе он пропустит сообщение. Короче говоря, чтобы обнаружить радиосигнал от ВЦ, телескоп должен быть направлен в правильном направлении в нужное время и настроен на правильную частоту. Существуют триллионы возможных комбинаций этих параметров. Если бы ВЦ решили общаться друг с другом с помощью лазеров, а не радио, то крайне маловероятно, что Земля просто оказалась бы на пути какого-либо из лучей; миллиарды цивилизаций могли бы существовать, разговаривая друг с другом, и мы бы их не услышали. Поэтому кажется вполне разумным сказать, что мы искали недостаточно долго. Возможно, нам просто нужно набраться терпения.^[199]

Некоторые люди, однако, считают это неудовлетворительным разрешением парадокса Ферми. В некотором смысле, суть парадокса заключается в том, что мы «ждали» доказательств существования внеземных цивилизаций миллиарды лет: они сами, или их зонды, или, по крайней мере, их сигналы, уже должны быть здесь. Доказательства их существования, какую бы форму они ни принимали, должны были быть здесь задолго до того, как человечество начало задаваться вопросом, существуют ли другие виды. Тратить еще несколько десятилетий на наблюдения, пусть и с гораздо более мощной технологией, – значит упускать суть.

Давайте рассмотрим это с другой стороны. Сколько ВЦ в настоящее время населяют Галактику? Саган и Дрейк предположили, что в нашей Галактике может быть 10⁶ ВЦ на нашем нынешнем уровне технологического развития или выше, поэтому в среднем ВЦ должна находиться в пределах 300 световых лет от Земли. Более консервативная оценка Горовица заключается в том, что в нашей Галактике может быть 10³ продвинутых ВЦ, поэтому, если они случайным образом распределены в пространстве, ВЦ будет находиться в пределах 1000 световых лет от Земли. Если эти от 10³ до 10⁶ цивилизаций долгоживущие, возможно, миллиарды лет, то они наверняка должны обладать технологией уровня Кларка – такой, которая для нас неотличима от магии. Даже если они не хотят путешествовать или считают это невозможным, такие цивилизации, несомненно, могли бы сделать так, чтобы нам было легко их увидеть или услышать. Почему они этого не делают? Альтернативно, цивилизации могут быть недолговечными. Если сейчас существует 1000 цивилизаций, и если скорость формирования технологических цивилизаций была более или менее постоянной на протяжении истории Галактики, то около 10 миллиардов цивилизаций жили и умерли только в нашей Галактике. Вероятно ли, что ни одна ВЦ не оставила видимых следов своих надежд, своих достижений, своего существования? (Если это правда, то это почти невыносимо печальная мысль.)

Мы возвращаемся к вопросу: где они – их корабли, их зонды или их сигналы? Нам не следовало бы ждать доказательств их существования – доказательства уже должны быть здесь.

Решение 30: Они передают сигналы, но мы их не принимаем

Я действительно не вижу сигнала. Нельсон, в битве при Копенгагене

Предположим, что внеземные цивилизации относительно распространены. Предположим далее, что ВЦ равномерно распределены по Галактике. (Их пространственное распределение вряд ли будет однородным, потому что, как мы увидим позже, некоторые регионы Галактики, по-видимому, обладают условиями для обитания, а некоторые регионы враждебны жизни. Тем не менее, это разумное первое приближение.) Наконец, предположим, что межзвездные путешествия и колонизация невозможны, но что, как предполагает Дрейк, ВЦ проводят некоторое время в фазе коммуникации: они какое-то время вещают к звездам, а затем (по какой-либо причине) прекращают. Это все кажется относительно правдоподобным, и простой анализ показывает, что в этом сценарии мы в конечном итоге должны ожидать обнаружения сигнала. Однако Реджинальд Смит – ученый-любитель^[200] с эклектичными интересами – добавляет к сценарию еще одно предположение: Смит предполагает, что существует максимальное расстояние, в пределах которого сигнал может быть обнаружен. За этим горизонтом сигнал становится настолько слабым, что его невозможно обнаружить. Это дополнительное предположение меняет анализ.

Смит рассматривает простую модель, в которой ВЦ вещает изотропно в течение всей своей жизни L. По истечении времени L вещание прекращается, но сигналы продолжают распространяться в пространстве и обнаружимы на расстоянии до D от исходной планеты. Сигналы достигнут этого максимального расстояния через время D/c. (Таким образом, существуют две возможности. Если L > D/c, то сигналы достигнут своего максимального расстояния еще во время вещания цивилизации. Если L < D/c, то цивилизация прекратит вещание до того, как сигналы достигнут своего максимального расстояния. Это влияет на вероятность установления двусторонней связи.) Можно вычислить объем пространства, заполненного сигналом за период его вещания, и, таким образом, для различных плотностей ВЦ, заданных уравнением Дрейка, – вероятность того, что цивилизация окажется в пределах досягаемости. Если существует высокая вероятность того, что ВЦ находится в объеме пространства, занятом сигналом, то контакт вероятен; если вероятность обнаружения ВЦ в этом объеме мала, то контакт маловероятен.

Конечно, мы не знаем значений соответствующих чисел в этой модели: возможно, мы можем сделать оценки для D, но у нас практически нет представления о том, какое значение L может быть разумным. Однако, если мы сделаем оценку D и L, мы сможем оценить минимальное количество ВЦ, необходимое для того, чтобы контакт стал вероятным; это просто базовая арифметика. Крайние случаи, пожалуй, такие, каких и следовало ожидать. Если продолжительность жизни или горизонты сигнала очень короткие, то для вероятности контакта должно существовать много цивилизаций; если продолжительность жизни или горизонты сигнала очень длинные, то мы ожидали бы контакта, даже если бы в Галактике была всего одна или две цивилизации. Наиболее интересен промежуточный случай. Если средняя ВЦ остается в фазе коммуникации в течение одного тысячелетия, и если горизонт сигнала составляет 1000 световых лет, то нам потребовалось бы по крайней мере тысяча ВЦ в нашем регионе Галактики, чтобы контакт стал вероятным. В этом сценарии в нашем соседстве могло бы быть 500 технологически развитых цивилизаций, и, скорее всего, мы бы никогда об этом не узнали.

Может ли тогда горизонт сигнала объяснить парадокс? Инопланетяне существуют, и они вещают – мы просто не получаем сигналы? Это мысль. На мой взгляд, однако, существует слишком много способов избежать этого вывода, чтобы он мог быть решением, которое мы ищем.

Решение 31: Все слушают, но никто не передает

Ни малейшего шороха не произвели слушатели. Уолтер де ла Мар, «Слушатели»

Хотя трудно обнаружить сигнал от неопределенной планетной системы среди сотен миллиардов звезд Галактики, подумайте, насколько труднее должно быть послать сигнал к звездам – по крайней мере, послать его с каким-либо ожиданием, что кто-то или что-то его обнаружит. И даже если цивилизация обладает технологией для передачи обнаружимого сигнала, захочет ли она это делать? В конце концов, могут быть риски, связанные с трансляцией факта своего существования. Возможно, каждая цивилизация беспокоится о парадоксе Ферми и приходит к выводу, что должна быть веская причина, по которой все остальные решили хранить молчание; зачем быть первым, кто нарушит ряды? Может быть, все слушают, а никто не передает?^[201]