Парадокс Ферми

Наблюдения с использованием радиотелескопов играют важную роль в исследованиях парадокса Ферми

Парадо́кс Фе́рми — парадокс, предложенный физиком Энрико Ферми, который подверг сомнению возможность обнаружение внеземных цивилизаций. Парадокс связан с попыткой ответить на один из важнейших вопросов всех времен: «Является ли человечество единственной технологически развитой цивилизацией во Вселенной?» Уравнение Дрейка, которое дает оценку количества внеземных цивилизаций, с которыми мы могли бы вступить в контакт, дает, в зависимости от выбора неизвестных параметров, довольно высокую оценку шансам на такую встречу. На такой вывод Ферми ответил, что, если в нашей галактике должно существовать множество развитых цивилизаций, тогда «Где они? Почему мы не наблюдаем никаких следов разумной внеземной жизни, таких, например, как зонды, космические корабли или радиопередачи?». Допущения в основе парадокса Ферми часто называют Принципом Ферми.

Парадокс можно сформулировать так: Соединение распространенной веры в то, что во Вселенной существует значительное количество технологически развитых цивилизаций, с отсутствием каких-нибудь наблюдений, которые бы ее подтверждали, являются парадоксальным, и приводит к выводу, что или наше понимание природы, или наши наблюдения неполны и ошибочны.

Гипотеза Уникальной Земли

Одна из новых гипотез, названная Гипотезой Уникальной Земли, утверждает, что многоклеточная жизнь может быти чрезвычайно редкостной из-за возможной исключительности и редкости планет земного типа. В ней утверждается, что целый ряд невероятных совпадений сделали возможным возникновение сложных форм жизни на Земле. Несколько примеров таких совпадений приведены ниже.

Спиральные витки галактики содержат много сверхновых звезд, радиация которых, как считается, делает высшие формы жизни невозможными. Наша солнечная система находится на особенной орбите внутри Млечного пути: она является почти идеальным кругом, на таком расстоянии от центра галактики, на котором она двигается с такой же скоростью, какой и гравитационные ударные волны, формирующие спиральные витки. Земля пребывала между спиральными витками галактики на протяжении сотен миллионов лет, или свыше тридцати полных галактических оборотов, то есть практически все время, пока на Земле сушествуют высшие формы жизни.

Другой необходимый элемент — Луна. Популярная Теория Гигантского Столкновения утверждает, что она сформировалась вследствие редкого столкновения молодой Земли с планетой размером с Марс, примерно 4,450 миллионов лет назад. Столкновение должно было произойти под точно выбранным углом: прямой угол уничтожил бы Землю, более пологий угол привел бы к тому, что другая планета бы просто отрикошетила от Земли. Приливы, вызванные Луной, стабилизировали земную ось: без влияния Луны ее колебания (прецессия) были бы намного большими, и привели бы к драматическим изменениям климата, потенциально уничтожив жизнь на Земле. Лунные приливы, вероятно, разогрели земное ядро, которое должно быть расплавленным, чтобы генерировать магнитное поле, из-за отсутствия которого солнечный ветер смыл бы атмосферу и воду на протяжении всего нескольких миллионов лет.

Сторонники противоположной точки зрения настаивают, что требование наличия земных условий для существования жизни свидетельствуют об узком видении природы, поскольку исключает из рассмотрения формы жизни принципиально отличные от земных (См. углеродный шовинизм).

Уравнение Дрейка

Те, кто верят в предложенные доктором Карлом Саганом более оптимистические оценки параметров уравнения Дрейка, утверждают, что разумная жизнь является распространенным явлением во Вселенной. Некоторые из них считают, что приняв обоснованные, по их мнению, параметры уравнения Дрейка, мы приходим к выводу, что наличие большого количества внеземных цивилизаций не только возможно, но «практически гарантировано». Тем не менее, сторонники принципа Ферми считают, что в связи с отсутствием доказательств в пользу обратного, человечество — единственная технологически развитая цивилизация как минимум в нашей части Млечного Пути. Также они считают, что поскольку мы не имеем надежных оценок для параметров уравнения Дрейка, то его нельзя использовать как единственный способ для оценки числа внеземных цивилизаций, а следует опираться на данные, которые мы только начинаем систематически накапливать.

Существующие данные

Наша Солнечная система, если наблюдать ее с расстояния в несколько десятков световых лет, была бы очень необычной системой в связи с огромным уровнем радиоизлучения (созданного радиостанциями) у ничем не приметной звезды. Можно допустить, что подобное излучение с соседней звезды было бы сразу определено как необычное также нами.

Данные радио- и визуальных наблюдений накапливались на протяжении нескольких десятилетий такими проектами как Озма, SETI и разнообразными проектами, которые имели целью поиск планет за пределами Солнечной системы. До сих пор не обнаружено ни одной звезды солнечного типа, которая бы демонстрировала необычно интенсивное радиоизлучение, что, похоже, свидетельствует о том, что мы являемся единственным видом, который использует радиоволны в нашей части галактики. К тому же, большинство планет, выявленных за пределами Солнечной системы, вероятно, характеризуются слишком суровыми условиями для развития развитых форм жизни.

Сторонники теории о наличии внеземной жизни приводят следующие объяснения этим фактам:

• Другие разумные виды могут использовать направленные приборы связи, например лазеры. Следует обратить внимание, что Земля в последнее время излучает меньше радиоволн в связи с распространением кабельной связи и спутниковых передач.
• Найти планеты с нестабильными орбитами легче.

Аргументация относительно утверждений принципа Ферми

Отсутствие радиопередач из космоса

Сторонники принципа Ферми утверждают, что при наличии достаточного времени на развитие, интенсивность радиопередач любой достаточно развитой цивилизации со временем перевысит излучение ее звезды в этом диапазоне. Поскольку радиоволны являются простым и дешевым способом связи, можно ожидать, что каждая технологически развитая цивилизация использует хотя бы часть этого спектра во время своего развития. И хотя пассивное прослушивание статики продолжается уже свыше ста лет, до сих пор не выявлено ни одной звезды с необычными характеристиками в спектре радиоволн, которые могли бы свидетельствовать о наличии развитой цивилизации.

Сторонники теории о наличии значительного количества внеземных цивилизаций опровергают выводы из этого наблюдения. По их мнению, инопланетяне могут просто использовать способы связи, отличные от радиоволн, или по каким-либо причинам скрывать сам факт радиопередач. Их оппоненты в то же время указывают, что это может действительно быть так, но только в случае, если существует/существовала очень малое количество цивилизаций, и если бы их было столько, сколько прогнозировали Саган и Дрейк, то даже если только часть из них использовала радио во время своего развития, этого было бы достаточно, чтобы заметно повлиять на радиоспектр части звезд.

Антропный принцип

Также как и Гипотеза Уникальной Земли, антропный принцип утверждает, что Вселенная «тонко настроена» на известную нам форму жизни. Он утверждает, что поскольку жизнь на Земле была бы невозможна, если какой-либо из многих параметров физической Вселенной был даже в незначительной мере изменен, то похоже что люди имеют преимущество над любой другой формой разумной жизни, делая допущение о том, что люди — единственный разумный вид, вероятным. Еще более убедительными является ряд работ Стивена Хокинга, опубликованных в 2004 году, в которых утверждается, что вероятность того, что вследствие Большого Взрыва возникнет вселенная того же типа, что мы наблюдаем сегодня, составляет 98 %.

Критики возражают, объявляя это утверждение тавтологией, в измененной вселенной жизнь в известной нам форме возможно бы не существовала, но могла существовать в другой форме.

Вклад Фримена Дайсона

Доктор Фримен Дайсон популяризировал концепцию Сферы Дайсона — оболочки вокруг звезды, которая может быть создана развитой цивилизацией, которая стремится максимально полно использовать ее энергию излучения. Подробное строение оболочки не описывалось, были предложены разные варианты ее конструкции. Такая сфера поглотила бы большую часть видимого диапазона звезды и излучала бы четко определяемый спектр черного тела с вероятным максимумом в инфракрасном диапазоне и отсутствующими сильными спектральными линиями, свойственными расплавленной плазме. Он предложил астрономам искать необычно окрашенные звезды, наличие которых, как он предположил, может быть объяснено только существованием высокоразвитой цивилизации. На сегодняшний день не удалось выявить ни одной звезды с указанными характеристиками.

Некоторые сторонники принципа Ферми также утверждают, что высокоразвитая цивилизация должна стремиться максимально полно использовать энергию собственной звезды, изменяя ее электромагнитную сигнатуру.

Доктор Дайсон также предложил тип прибора,(ЗОНД НЕЙМАНА?) который, как он считал, с большой вероятностью должен появиться на протяжении жизни каждой высокоразвитой цивилизации, и отсутствие которого, похоже, подтверждает принцип Ферми. Он сказал, что по его мнению, в ближайшее время будет возможно построить космический аппарат для поиска внеземной жизни, источником питания для которого стала бы окружающая среда, и который был бы способен по прибытии в другую систему построить значительное количество своих копий для расширення области поиска. Количество таких поисковых аппаратов выростало бы в геометрической прогрессии, поскольку каждый из новопостроенных аппаратов по прибытии на место назначения строил бы снова свои копии, позволило бы охватить поиском значительную часть галактики, даже с учетом ограничения на скорость полета. Если бы разумная жизнь во Вселенной была обычным явлением, то мы, вероятно, столкнулись бы с такими зондами.

Инопланетная колонизация

Сторонники принципа Ферми также отмечают, что из того, что нам известно о способности жизни на нашей планете распространяться даже в области с экстремальными условиями и ограниченностью ресурсов, следует надеяться, что развитая внеземная цивилизация почти наверняка ищет новые ресурсы и начнет колонизацию космоса. Несколько авторов дали свои оценки того, сколько времени заняло бы у такой цивилизации колонизовать всю галактику, их оценки колеблються между 5 и 50 миллионами лет [1] — относительно мизерный промежуток времени для геологии.

s== См. также ==

• Формула Дрейка
• SETI
• METI
• SETI@home
• Классификация вселенных по способу решения парадокса Ферми
• Алекс Семёнов:Лебедь-рак-щука

Ссылки

• http://kuasar.narod.ru/library/paradox-fermi/index.htm
• Shostak, Seth (25 October 2001). «Our Galaxy Should Be Teeming With Civilizations, But Where Are They?». Space.com. Space.com. Retrieved on April 08, 2006.
• Парадокс Ферми(англ.)
• Наши наблюдения неполны [2] и логические ошибки [3](англ.)
• Парадокс Фермі (Культурологічний журнал "Ї")(укр.)
• Приголошення світлим майбутнім(укр.)