Проблемы поиска внеземных цивилизаций

Введение
История и предмет проблемы поиска внеземных цивилизаций
Проблема поиска внеземных цивилизаций в ХХI веке
Заключение
Список источников

Проблемы поиска внеземных цивилизаций

Первые попытки вступить в контакт с внеземным разумом предпринял в 1960 г. американский радиоастроном Френсис Дрейк и его коллеги по «Проекту ОЗМА». Они направили радиотелескоп диаметром 26 м на звезды Тау Кита и Эпсилон Эридана, ожидая, что у этих близких к нам и очень похожих на Солнце звезд могут быть планеты, подобные Земле, населенные технически развитыми существами. Но никаких сообщений из космоса принять тогда не удалось.
За «Проектом ОЗМА» были и другие, гораздо более масштабные эксперименты. Радиоастрономы США, СССР, Англии, Австралии и других стран направляли свои чувствительные антенны на сотни близких и далеких звезд, звездных скоплений и даже иных галактик. Сначала эта работа получило название CETI (Communication with ExtraTerrestrial Intelligents, что в переводе означает«Связь с внеземными цивилизациями»).
Позднее проект приобрел другое, более осторожное название - SETI (Search for ExtraTerrestrial Intelligents, то есть «Поиск внеземных цивилизаций»). Суть проекта состояла в том, что прежде, чем выходить на радиосвязь с ВЦ, необходимо найти хотя бы какие-то следы их деятельности в космосе.
В вопросе о полезности проекта SETI мнения учёных разделились, и некоторые из них считают весь этот проект расплывчатым и псевдонаучным. Тем не менее, сторонники проекта указывают на огромную отдачу на скромные вложения, которую должны дать радиоконтакты с другими мирами. «Защитники SETI, например ныне покойный Карл Саган (некоторые исследователи высказывают предположение о том, что Саган покинул Землю с одной из миссий внеземных цивилизаций и сымитировал свою смерть), сохраняют дистанцию между собой и приверженцами веры в НЛО, утверждая, что визиты НЛО — это плод скорее желания, чем применения науки»[2].
Существует мнение о том, что проект SETI может нести серьезную опасность. Предполагается, что высокоразвитая инопланетная цивилизация может использовать радиосигналы в качестве информационного оружия или средства собственного распространения
Но главная проблема была, конечно, не в названии проекта, а в его реализации. Каждый раз, приступая к эксперименту, ученый должен был решать, на какой объект направить антенну, на какую волну настроить приемник и как отличить разумный сигнал от космических «шумов».
Первую проблему обычно решали просто: направляли антенны на ближайшие звезды, похожие на Солнце, в надежде, что рядом с ними есть планеты, похожие на Землю. Вторая проблема оказалась сложнее. Когда мы «ловим» радиостанцию, то крутим ручку настройки приемника и «бродим» по всему диапазону волн. Мощная станция слышна сразу, а чтобы найти слабый передатчик, нужно медленно переходить с волны на волну, внимательно прислушиваясь к шороху помех; на это уходит много времени. «Ожидаемый из космоса сигнал настолько слаб, что просто вращая ручку приемника его не найдешь; поэтому у астрономических радиоприемников и ручки-то такой нет. Каждый приемник постоянно настроен на одну волну»[3].
В 1960-70-е годы ученые пытались угадать, на какой волне можно ожидать передачу из космоса. Очень популярной была идея искать сигнал на волне длиной 21 см, поскольку именно на ней излучает межзвездный водород, заполняющий всю Галактику. Ясно, что эту волну должен знать каждый радиоастроном на любой планете и иметь соответствующий приемник. Сейчас такая стратегия поиска выглядит наивной.
Поэтому, когда появилась техническая возможность, радиоастрономы изменили стратегию поиска. Во-первых, начали не только принимать, но и передавать сигналы в космос: первая радиограмма была отправлена 16 ноября 1974 г. из обсерватории Аресибо в направлении шарового звездного скопления М 13. В нем около миллиона звезд, подобных Солнцу, поэтому вполне вероятно, что наше сообщение будет кем-то принято; но не скоро - сигнал доберется туда лишь спустя 25 тысяч лет.
Второе важное новшество связано с техникой радиоприема. Теперь, чтобы «крутить ручку настройки», создаются специальные радиоприемники, которые фиксируют сигнал сразу по нескольким каналам; во время экспериментов по SETI одновременно прослушивают миллионы каналов, перекрывая практически весь диапазон космического эфира.
Не решена проблема, в направлении каких звезд следует наводить радиоантенну. Наилучшее решение - прослушать все уголки Галактики, но для этого требуется немалое время. В 1992 г. американское космическое агентство НАСА приступило к самой грандиозной программе поиска внеземных цивилизаций, рассчитанной на 10 лет. Этот проект назвали СЕРЕНДИП (SERENDIP = Search for Extraterrestrial Radio Emission from Nearby Developed Intelligent Populations, что значит «поиск внеземного радиоизлучения от соседних развитых цивилизаций»). По мере его проведения крупнейшие радиотелескопы мира прослушивают все небо в надежде обнаружить что-то необычное.
Происхождения слова «Серендип» относит нас к старинной персидской сказке «Три принца из Серендипа», пересказанной в 1754 году Горацием Уолполем, о трех знатных юношах с острова Серендип (позже он назывался Цейлон, а ныне - Шри-Ланка), отправившихся как-то раз на поиски неведомой красавицы. Юноши долго путешествовали по всему свету и попадали в невероятные приключения. Странствуя, они обнаружили столько удивительного и неожиданного, что даже забыли, зачем отправились в путь. Поклонники этой сказки даже изобрели новое английское слово серендипити (serendipity), обозначающее счастливую способность человека легко совершать неожиданные открытия.
Давая своему проекту имя СЕРЕНДИП, ученые хотели сказать, что оснащение крупных радиотелескопов новой аппаратурой, позволит открыть интересные космические явления, даже если и не приведет к обнаружению искомых сигналов.
К середине 80-х годов во всем мире было проведено около 50 экспериментов по поиску сигналов ВЦ. В основном эти исследования велись в США и СССР. Отдельные эксперименты были выполнены во Франции, ФРГ, Нидерландах, Канаде, Австралии и Японии.
В 90-е годы ситуация несколько изменилась. США, по-прежнему, удерживают лидирующую роль. В Европе, включая Россию, поиски практически не ведутся, хотя некоторые проекты в этой области разрабатываются. Зато активизировали свои усилия страны южного полушария - Австралия и Аргентина.
Говоря о состояние SETI в 90-е годы, следует отметить тенденцию гуманизации SETI. С одной стороны, 90-е годы стали временем крупных технических достижений, развертываний исследований и экспериментов, с другой - проявилось стремление выйти за пределы технической и естественнонаучной проблематики. В России эта тенденция выразилась в создании Научно-культурного центра SETI при Академии космонавтики им. К.Э.Циолковского.
На Западе она проявилась в разработке ряда образовательных программ, основанных на идеях SETI, в более широкой проблематике докладов на научных сессиях SETI. По инициативе Дж.Билленгема принято решение провести в 1995 г. во Франции международную конференцию «SETI и общество», на которой рассматривались исторические, социологические, политические, психологические , философские, религиозные и др. аспекты SETI. Все это говорит о том, что SETI осознается уже и как общенаучная и общекультурная проблема.
Формула Дрейка
Желая узнать, как часто встречаются в Галактике условия, пригодные для жизни, человек сталкивается сразу с несколькими астрономическими проблемами: как часто встречаются звезды, подобные Солнцу, могут ли быть рядом с ними планеты с подходящим климатом и т.д. Вслед за ними встают биологические проблемы, связанные с происхождением жизни и разума. «Если человека интересует возможность контакта с внеземными существами, то возникает еще одна проблема: многие ли разумные существа способны создать технику для космической связи или межзвездных перелетов» [4]. Решение этих задач или хотя бы прогноз их решения требует знаний в различных областях науки.
Чтобы объединить знания разных ученых при оценке числа разумных сообществ, готовых вступить в контакт с нашей цивилизацией, американский радиоастроном Фрэнсис Дрэйк предложил следующую формулу:
n= NP1 P2 P3 P4  ,
где n – число цивилизаций в Галактике, готовых к радиоконтакту
N – число звезд в Галактике
P1 – доля звезд, имеющих планетные системы
P2 – доля планетных систем, в которых возникла жизнь
P3 – доля биосфер, в которых жизнь достигла уровня разума
P4 – доля разумных сообществ, достигших технического уровня нашей цивилизации (или более высокого) и желающих установить контакт
t – среднее время существования технической цивилизации
Т – возраст Галактики.
Отношение  – это доля готовых к контакту цивилизаций, существующих одновременно с нами в том случае, если они возникают в произвольный момент жизни Галактики; ведь на разных планетах эволюция может протекать с разной скоростью.
Таким образом, формула Дрейка разделила очень сложную проблему на ряд более простых, частичное решение которых доступно специалистам разных профилей. «Пока нам с относительной точностью известны лишь три сомножителя в этой формуле: возраст Галактики T  1010 лет, количество в ней звезд N ~ 10^11 и частота формирования планетных систем P1 ~ 0,1»[3]. Остальные сомножители каждый читатель волен оценить по-своему; например, В.Г. Сурлин высказывал на этот счет такое мнение: P2 ~ 1, P3 ~ 0,1, P4 ~ 1, t ~ 100 лет. Подставив в формулу Дрейка эти значения, мы видим, что несколько цивилизаций в Галактике сейчас готовы к контакту с нами. Поэтому есть смысл приложить усилия и установить, наконец, этот контакт.
Поиск ВЦ в XXI веке.
Пожалуй, сегодня нам следует задаться вопросом, стоит ли заниматься проблемой SETI сейчас, в начале XXI века? Если да, тогда насколько интенсивными должны быть работы? Если нет, то почему?
Еще в 1950 году Энрико Ферми сформулировал важное утверждение о том, что если Вселенная была бы заполнена существами, подобными нам, то мы их уже давно встретили бы. "Где же все?" — вот наиболее краткая формулировка парадокса Ферми[5]. В принципе, уже одной постановки вопроса в такой форме достаточно, чтобы стать скептиком и усомниться в существовании множества обитаемых миров с высокоразвитыми техническими цивилизациями.
Молчание Вселенной — всем известный научный факт, наталкивающий на неизбежные выводы. Достаточно длительные целенаправленные поиски прямых сигналов внеземных цивилизаций или каких-то следов их жизнедеятельности не привели к положительному результату. Кроме того, следует учитывать весь комплекс астрономических наблюдений, и в результате мы видим внушительный объем информации, который не дает ни одного подтверждения существования разума, тем более, мощных технических цивилизаций за пределами Земли.
Мы можем с уверенностью сказать, что нет смысла продолжать работы в духе 1960-1970-х годов по посылке сообщений или мониторингу избранных звезд. Собственно, современная ситуация в области поиска внеземного разума это хорошо отражает. Фактически, кроме Института SETI в США, финансируемого только за счет частных средств, нет ни одной крупной наблюдательной программы по SETI. Все они свернуты. А их возобновление без появления новых данных или принципиально новых идей по методике поиска неразумно.
Недавно Александр Зайцев из Института радиотехники и и электроники РАН предложил концепцию создания Института METI (METI — Messaging to extraterrestrial intelligence, что в переводе означает «послания внеземному разуму»). Аргументация в пользу такого начинания частично основана на том, что факт молчания Вселенной объясняют нашей пассивной позицией: ведь мы ничего не передаем, и, возможно, другие цивилизации поступают аналогично.
Поиски жизни во Вселенной вообще и внеземного разума в частности не обязательно могут вестись в рамках специальных программ, ведь современная астрономия продолжает свое бурное развитие. Постоянно совершенствуется аппаратура. Во многом еще не исчерпан даже резерв экстенсивного развития, то есть аппаратура становится лучше не только за счет использования более качественной электронной начинки или новых методов компьютерной обработки данных, но и просто за счет увеличения размеров телескопов и детекторов.
Многие направления исследований прямо или косвенно связаны с проблемой SETI. В первую очередь это изучение экзопланет. Уже получено первое изображение экзопланеты (пока в виде просто яркой точки). Есть данные по составам атмосфер экзопланет - гигантов. Вскоре будут запущены специализированные спутники по поиску планет типа Земли. В связи с этим развивается теоретическая экзобиология, рассматривающая физические и химические условия возникновения и поддержания жизни.
Также современная наблюдательная астрономия во многом основывается на постоянно продолжающихся обзорах неба во всех диапазонах спектра (к этому также следует добавить наблюдения космических лучей, нейтрино и гравитационных волн от космических источников). Можно не сомневаться, что «космическое чудо» просто так не будет пропущено. Напомним, что радиопульсары были открыты случайно в ходе рутинных астрономических наблюдений и первоначально приняты за сигналы внеземных цивилизаций. Таким образом, современная астрономия дает колоссальные возможности для «случайного» обнаружения внеземного разума или его следов, если таковые есть.