Существовала ли до нас во вселенной разумная жизнь? — «наука»
Таковой близкий космос
Неужто во вселенной, не считая нас, ни при каких обстоятельствах не существовало разумных видов, талантливых создать цивилизацию?
Это один из самых ветхих вопросов, стоящих перед наукой. В текущем году мы с сотрудником Вуди Салливаном (Woody Sullivan) разместили в издании Astrobiology работу, в которой воображаем новые результаты, проливающие, на мой взор, новый свет на эту проблему. Месяц назад на основании отечественных результатов я написал для New York Times популярную статью, вышедшую под провокационным заголовком: «Да, инопланетяне существуют».
Статья породила определенную шумиху и привела к ряду откликов.
Кто-то был согласен, кто-то спорил, а кто-то кроме того призывал меня заняться проблемой НЛО (простите, но это не мое).
на данный момент я желал бы опять поведать о отечественных выводах и подробнее растолковать их границы и значение. Мне в особенности принципиально важно дать ответ на две превосходные полемические статьи, опубликованные Россом Андерсеном (Ross Andersen) в Atlantic и Этаном Сигелем (Ethan Siegel) в Forbes. Ни Андерсен, ни Сигель не согласны с моими доводами — и оба сумели обнаружить них хорошие возражения.
В сущности, основное в науке (об отрицателях глобального потепления я не говорю)— это дискуссия. Оба моих оппонента отлично пишут, и их скептицизм вынудил меня дополнительно задуматься о отечественных с соавтором идеях. В целом это было очень полезно.
Сразу же сделаю одну оговорку. Статья вышла длинноватой, поскольку мне было нужно уделить время предыстории — но без этого суть моих доводов имел возможность . Те, кто уже знаком с уравнением Дрейка и его историей, смогут пропустить следующий раздел.
Предыстория вопроса
В первой половине 60-ых годов XX века астролог Фрэнк Дрейк (Frank Drake) организовывал конференцию, посвященную возможностям для межзвездной коммуникации. Дрейк решил начать с несложной постановки вопроса: какое количество на данный момент в галактике существует инопланетных цивилизаций (назовем их экзоцивилизациями)? Дабы уменьшить обсуждение, Дрейк выделил семь параметров, любой из которых соответствовал одному нюансу неприятности, и включил их как факторы в уравнение, определяющее неспециализированное число существующих экзоцивилизаций (N).
Уравнение Дрейка выглядит следующим образом.
R* в нем — количество звезд, образующихся в год в отечественной галактике; fp — часть звезд, владеющих планетами; ne — среднее количество планет на каждую звезду, находящихся в так называемой обитаемой территории (т. е. владеющих благоприятными для зарождения судьбы условиями); fl — часть планет, на которых появляется жизнь; fi — часть обитаемых планет, на которых появляется разум; fс — часть планет, на которых развиваются продвинутые технологические цивилизации. Последний (и самый проблемный!) фактор — это L, средний срок судьбы технологической цивилизации.
Уравнение Дрейка считается одним из главных инструментов для изучения вопроса о жизни во вселенной. В течение последних 50 лет оно являлось опорной точкой для астрологов, занимающихся данной проблемой.
Наряду с этим необходимо подметить, что в первой половине 60-ых годов XX века, в то время, когда Дрейк составлял собственный уравнение, хоть что-то было известно лишь о первом факторе — количестве звезд, образующихся в год. Все остальные параметры были малоизвестны. Это означало, что продолжительное время, ученые, пользовавшиеся уравнением Дрейка, имели возможность лишь строить предположения об их значениях.
Оптимисты выбирали варианты, ведущие к высоким значениям N, пессимисты — варианты, ведущие к низким значениям.
Это было вопросом вкуса.
Но позже случилась экзопланетная революция. В последние 20 лет астрономические открытия поменяли отечественные представления о планетах, вращающихся около вторых звезд. Попутно определились значения двух следующих участников уравнения Дрейка (fp и ne).
Оказалось, что планеты имеется везде.
Практически у каждой звезды на небе имеется, по крайней мере, одна планета.
Новые идеи
Мы с Вуди решили воспользоваться этим огромным скачком и сделать то, чего, как нам известно, до сих пор никто не делал — сообщить, опираясь на новые эти, что-то более определенное об экзоцивилизациях.
Для этого мы поменяли главной вопрос. Хорошее «какое количество на данный момент существует экзоцивилизаций?» мы заменили на «какое количество экзоцивилизаций существовало когда-либо?» Данный подход разрешил нам проигнорировать L — фактор срока судьбы, — и переосмыслить три малоизвестные возможности, которые связаны с судьбой (fl, fi, and fс). Вместо того, дабы разглядывать их по отдельности, мы их объединили.
Это означало, что нас интересует дружно — целый процесс от происхождения судьбы до создания продвинутой цивилизации. Отечественный новый фактор мы назвали «биотехнической возможностью» — fbt. Обращение, практически, идет о произведении тех же самых трех малоизвестных из уравнения Дрейка.
На языке математики это выглядит как fbt = fl * fi * fс.
Таковой взор на проблему — с применением новых информации об экзопланетах и преобразованием формулы — снабжает эмпирическое ограничение для вопроса, на котором уравнение Дрейка в большинстве случаев не фокусируется. Вот данный вопрос:
Какой должна быть биотехническая возможность для одной планеты, дабы мы были единственной цивилизацией, когда-либо существовавшей в истории вселенной?
С учетом данных по экзопланетам, мы взяли итог: 10-22 либо один к десяти миллиардам триллионов. Мы именуем эту цифру «чертой пессимизма». Толковать ее возможно по-различному.
Во-первых, представьте себе много-много планет, находящихся в обитаемой территории — другими словами планет, орбиты которых допускают существование воды в жидкой фазе. В соответствии с отечественным выводам, человечество будет неповторимым явлением лишь в том случае, если чтобы отыскать экзоцивилизацию, вам нужно будет обыскать десять миллиардов триллионов планет.
Во-вторых, необходимо осознавать, что до нас никто не имел возможности заявить, что в этом случае свидетельствует слово «пессимизм». Вычислять ли «пессимистической» fbt на уровне единицы к миллиону либо к миллиарду? До выхода отечественной статьи не было четкой границы, за которой значения связанных с судьбой переменных уравнения Дрейка означали бы, что мы в полном смысле этого слова одиноки в нашем мире.
Но мы с Вуди узнали, что в том случае, если природа в собственной бесконечной мудрости выбрала значение менее одного к десяти миллиардов триллионов, мы окажемся единственной цивилизацией в истории вселенной. Но если она выбрала значение, превышающее десять миллиардов триллионов, значит жизнь, цивилизация и интеллект уже существовали до нас.
Критика
Один к десяти миллиардам триллионов — это мало. Как я писал в New York Times, исходя из этого, возможно высказать предположение, что до нас, вероятнее, существовали экзоцивилизации — и, быть может, их было большое количество. Я счел данный вывод самые логичным.
Но не все со мной дали согласие. Одно из принципиальных возражений, выдвинутых моими оппонентами, было в том, что, не смотря на то, что 10-22 — это, вправду, мало, существования экзоцивилизаций это не обосновывает. В частности, Андерсену особенно не понравилась фраза: «…[C]тепень пессимизма, нужная чтобы сомневаться в существовании на том либо другом отрезке времени продвинутой внеземной цивилизации, противоречит здравому смыслу».
В этом я должен дать согласие с критикой. Мне не следовало сказать о расхождениях со здравым смыслом. Не обращая внимания на то, что «черта пессимизма» пролегает весьма низко, в полной мере возможно предполагать, что мы — неповторимое явление в истории вселенной.
В сущности, единственное эмпирически обоснованное суждение, которое имеем право вынести мы с Вуди, выглядит так: мы можем с уверенностью сообщить, где проходит черта пессимизма (один к десяти миллиардам триллионов).
При имеющихся данных в полной мере возможно составить рациональную теорию, утверждающую, что настоящее значение биотехнической возможности меньше 10-22.
Но в том, как трактовать отечественный итог, мы с Андерсеном и Сигелем расходимся. Во-первых, я не согласен с тем, что мысль биотехнической возможности как-то скрывает тот факт, что все связанные с судьбой переменные уравнения Дрейка теоретически смогут быть очень мелки. Статья в Atlantic была озаглавлена (но, далеко не факт, что Андерсен имеет какое-либо отношение к этому заголовку) «Математические игры не делают инопланетян действительностью».
Меня это изрядно рассмешило, по причине того, что никаких «математических игр» в отечественной работе нет.
Не смотря на то, что изначально мы ставили перед собой более непростую задачу, в итоге все упростилось. Мы количество планет, находящихся в обитаемой территории, в обозримой вселенной. направляться подчернуть, что отечественная «черта пессимизма» не игнорирует вероятные малые значения отдельных переменных.
Мы их все учли.
Вот как это трудится.
Во-первых, предположим, что мы вычисляем возможность зарождения судьбы на планете в обитаемой территории равной одному к миллиону (fl = 10-6), возможность зарождения разума — также равной одному к миллиону (fi =10-6) и возможность создания данной разумной судьбой технологической цивилизации — совершенно верно такой же (ft = 10-6). Это указывает биотехническую возможность, равную одному к миллиону триллионов (10-6 * 10-6 * 10-6 = 10-18). Как видите, никаких фокусов.
Так, каждые доводы о низкой возможности происхождения судьбы либо развития разума либо создания цивилизации теряют значение — все это уже включено в понятие биотехнической возможности.
Напомним, что значения переменных, приведенные в приведенном абзаце, означали бы, что в истории вселенной имелось 10 000 экзоцивилизаций.
Помимо этого, не смотря на то, что нам, непременно, пока хватает данных лишь на то, дабы совершить линии пессимизма, сама история споров около уравнения Дрейка снабжает нас богатым материалом, разрешающим глубже обдумать отечественные результаты. Не смотря на то, что многие утверждали, что экзоцивилизации должны быть редким явлением, они очень редко напрямую не растолковали, что означает «редкий» в данном контексте. Наряду с этим в случае если посмотреться внимательнее, обычно те, кто сказал о уникальности, на деле подразумевали частоту, на пара порядков превышающую 10-22 — отечественную линии пессимизма.
Это на одном легендарном примере. В первой половине 80-ых годов XX века физик Брэндон Картер (в течении) выдвинул только остроумный довод против экзоцивилизаций, основанный на информации о том, что для происхождения на Земле разума потребовалось время, сравнимое с возрастом Солнца. Исходя из этого факта, он заключил, что чтобы создать разум, эволюция совершила последовательность «тяжёлых шагов, любой из которых был очень маловероятен.
Предположив, то таких эволюционных «шагов» было десять, он подсчитал, что полная возможность происхождения экзоцивилизации равняется 10-20. Согласно его точке зрения, этого вывода «даже больше чем нужно, дабы убедиться, что отечественный уровень развития неповторим для наблюдательной вселенной».
Но это не верно! Отечественная «черта пессимизма» предполагает, что расчет Картера оставляет возможность для существования много экзоцивилизаций. Картер полагал, что он занимает гиперпессимистическую позицию, но в конечном итоге он был оптимистом. направляться также подчернуть, что современные исследователи уверены в том, что «тяжёлых шагов» было всего пять (если они были по большому счету).
С учетом вторых цифр, каковые приводил Картер собственной работе, обращение, при таких условиях, отправится о возможности равной 10-10.
В сочетании с отечественной «чертой пессимизма» это указывает вероятное существование — в различное время —триллиона экзоцивилизаций. (Не будем кроме этого забывать, что такие авторы, как Марио Ливио (Mario Livio) приводят доводы, подрывающие самые базы догадки Картера).
Разговор о жизни в Российской Федерации
Diario de Noticias17.02.2016Лицензия на космос
Радио Свобода12.02.2016Космос: пришло время энтузиастов и мечтателей
The Вашингтон Пост01.01.2016
Очевидно, в полной мере вероятно выстроить модель, возможность в которой будет намного ниже «черты пессимизма», и в рамках данной модели мы будем единственной экзоцивилизацией, которая когда-либо существовала. Однако тут мы и переходим к главному — на мой взор — значению взятых нами результатов.
Возможность, обсуждаемая нами, — не абстракция. Это не просто цифра. Речь заходит о в полной мере настоящем явлении — о десяти миллиардах триллионов планет, находящихся в подходящих для разумной судьбы, местах.
В каждом из этих миров ветра смогут дуть над горами, в равнинах смогут подниматься туманы, смогут плескаться моря и течь реки. (Увидим, что в отечественной солнечной совокупности в обитаемой территории находятся две планеты — Земля и Марс, — и на обеих имеется ветра, моря и реки).
В случае если держать данный образ в голове, возможно заметить что-то примечательное — в частности, что «черта пессимизма», практически, воображает десять миллиардов триллионов опытов природы с жизнью и планетами.
Вот из-за чего последствия отечественных результатов заслуживают дополнительного изучения. В двадцатом веке главным механизмом формирования планет продолжительное время вычисляли сближение звезд. Сейчас отечественные представления изменились, и мы можем эмпирически совершить «линии пессимизма». А так как она была очень низкой (либо, напротив, число планет в обитаемой территории выяснилось громадным), это указывает, что сейчас бремя доказательства ложится на гиперпессимистов.
Вселенная повторяла собственный опыт множество раз.
Исходя из этого, если вы желаете доказать, что Почва неповторима, вам нужно будет объяснить, что именно может так мешать формированию технологического интеллекта.
Наряду с этим каждые доводы гиперпессимистов уравновешиваются тем фактом, что сейчас показалось много оснований вычислять возможность интеллекта и возникновения жизни относительно высокой. Эти выводы частично связаны с удачами биологии. К примеру, Вэньтао Ма (Wentao Ma) и его соавторы посредством компьютерного моделирования показали, что первые реплицирующиеся молекулы могли быть маленькими нитями РНК, легко формировавшиеся и скоро «вытесненные» ДНК.
Со своей стороны нейробиолог Лори Марино (Lori Marino) считает, что человеческий интеллект развился на базе продолжительное время существовавших на Земле когнитивных структур. Соответственно, интеллект отечественного типа более не нужно всецело отделять от того, что было до него. Он — особенное явление, но не так.
Соответственно, скептики всецело правы в том, что до получения новых данных мы должны формально придерживаться в вопросе об экзоцивилизациях полного агностицизма. Нереально присвоить возможность малоизвестному процессу. Но остановиться на этом — значит проигнорировать научный и исторический прогресс.
Астробиология, наука, изучающая судьба во вселенной, очень сильно продвинулась благодаря удачам, которых человечество достигло в изучении отечественного мира, вторых миров отечественной нашей системы и — что важно — сравнительно не так давно открытых экзопланет. Отечественное с Вуди Салливаном изучение тесно связано с этим расширением астробиологического горизонта. В сумме отечественные выводы, на мой взор, означают, что большая часть пессимистов (в разглядываемом нами вопросе), в действительности, — оптимисты, а оставшиеся гиперпессимисты, мягко говоря, в корне неправы.
Под конец желал бы подчернуть, что отечественное изучение ничего не может сказать о существовании цивилизации на данный момент. Мы обсуждаем что-то наподобие археологии экзоцивилизаций. В случае если длительность судьбы цивилизации (L) — главный фактор в уравнении — мала, то отечественная галактика Млечный путь в текущую космическую эру, быть может, пустует (если не считать нас, очевидно).
Адам Франк — сооснователь блога 13.7, учитель астрофизики в Рочестерском университете, создатель книг и самопровозглашенный «евангелист науки».
Подписывайтесь на отечественный канал в Telegram!
Каждый день вечером вам будет приходить подборка самых броских и занимательных переводов ИноСМИ за сутки.
Отыщите в контактах@inosmichannelи добавьте его к себе в контакты либо
перейдите, предварительно пройдя регистрацию, перейдите на страницу канала.
