Чуть более 80 лет назад человечество впервые начало вещание радио- и телевизионных сигналов с достаточной силой, чтобы они могли покинуть атмосферу Земли и отправиться далеко в межзвездное пространство. Если бы кто-то живущий в далекой звездной системе строго отслеживал бы такие сигналы, он смог бы не только поймать их, но и тут же идентифицировать их источник: разумные виды.
В 1960 году Фрэнк Дрейк первым предложил поискать такие сигналы у других звездных систем, используя большие радиотарелки, чем положил начало поиску внеземного разума (SETI).
За прошедшие полвека мы обзавелись куда более эффективными способами связи по всему миру, чем передача радио- и телевизионного сигналов. Имеет ли смысл поиск инопланетян в электромагнитном спектре?
Этот вопрос, конечно же, чрезвычайно спекулятивный, но дает нам возможность взглянуть на наш собственный технологический прогресс и рассмотреть вопрос о том, как он мог бы разыграться в другом месте Вселенной. В конце концов, представитель культуры, привыкшей к передаче дымовых и барабанных сигналов, оказавшийся в чаще леса, мог бы прийти к выводу, что вокруг него нет разумной жизни. Но если вы дадите ему телефон, возможно, он сможет кого-нибудь услышать. Наши выводы могут необъективными из-за методов, которые мы используем.
Механизм электричества начали понимать только в конце 18 века, благодаря работе Бенджамина Франклина. Сила электричества начала использоваться для работы электрических цепей и других устройств лишь в 19 веке, а явления классического электромагнетизма начали понимать лишь во второй половине этого столетия. Первая передача электромагнитных сигналов в рамках коммуникации произошла только в 1895 году, а радиовещание протянулось в межпланетное и межзвездное пространство лишь начиная с 1930-х годов.
В этом нас ограничивает скорость света. Если наши радиосигналы путешествуют по межзвездному пространству 80 лет, это значит, что лишь цивилизации в пределах 80 световых лет от нас имеют возможность получить эти сигналы, и лишь цивилизации в пределах 40 световых лет могли получить и отправить сигналы, которые пришли бы к нам к этому моменту. Если вопрос парадокса Ферми звучит как «где все?», то ответом будет: «явно не в пределах 40 световых лет». Но что это может сказать о разумной жизни во Вселенной? Да ничего, по сути.
В конце концов, в одной только нашей галактике могут быть сотни миллиардов звезд, а в наблюдаемой Вселенной — триллионы галактик. В пределах же 40 световых лет от Земли — меньше тысячи звезд.
В пределах 14 световых лет от Земли есть несколько десятков звезд; это число вырастает до 1000 по преодолении 40 световых лет
И что еще хуже, количество электромагнитных сигналов, уходящих от Земли в межзвездное пространство сокращается, а не увеличивается. Теле- и радиовещание все чаще проходит по кабелям или через спутник, а не от передающих вышек на Земле. К тому времени, как минет это столетие, высока вероятность, что сигналы перестанут покидать Землю вообще.
Возможно, инопланетная цивилизация, которая будет следить за нами все это время, решит, что жизнь на голубой водной планете достигла определенного уровня развития интеллекта и технологий, затем самоуничтожилась и прекратила передачу сигналов.
Может быть и так, что судить о существовании цивилизации по наличию или отсутствию электромагнитного сигнала вообще неправильно.
По ночам Земля излучает электромагнитные сигналы, но нужен телескоп высочайшего разрешения, чтобы создать подобный снимок с расстояния световых лет
Если смотреть на Землю с близкого расстояния в видимом спектре света, вопрос о ее обитаемости быть не может: мощное свечение городов будет безошибочно указывать на нашу активность. Однако это световое загрязнение относительно новое, причем мы постепенно учимся управлять им и контролировать его. Возможно, к концу 21 или 22 века Земля по ночам будет выглядеть не иначе, как выглядела миллиарды лет: темной, не считая отдельных полярных сияний, молний или вулканов.
Но если искать не электромагнитные сигналы, то что? В самом деле, все в известной нам Вселенной ограничено скоростью света, и любой сигнал, созданный на другом мире, мы определенно сможем наблюдать. Эти сигналы — с точки зрения того, что достигнет нас — можно разделить на четыре категории:
- Электромагнитные сигналы, включающие любую форму света любой длины волны, которая может указывать на присутствие разумной жизни.
- Сигналы гравитационных волн, которые, в случае уникальной принадлежности разумной жизни, можно будет обнаружить при помощи достаточно чувствительного оборудования где угодно во Вселенной.
- Нейтринные сигналы, которые будут обладать вполне различимой сигнатурой, указывающей на реакцию, в которой они родились. На большом расстоянии их поток слабеет.
- Наконец, вполне осязаемые и видимые космические зонды, роботы, компьютеры, плавающие сами или с жизнью внутри, которые могли бы подойти близко к Земле.
Удивительно то, что наше воображение почти эксклюзивно работает в этом четвертом направлении, которое при всем прочем остается наименее вероятным.
Если задуматься о гигантских расстояниях между звездами, о количестве возможно обитаемых планет (или спутников) и о том, сколько с точки зрения ресурсов требуется для физического запуска зонда с одной планеты или звезды к другой планете или звезде, этот метод кажется сущим безумием. Куда более вероятно построить детектор правильного типа, который сможет обследовать многочисленные регионы неба в поисках сигналов, однозначно указывающих на разумную жизнь.
Говоря об электромагнитном спектре, мы хорошо знаем, что делает наш живой мир в ответ на времена года. Вместе с зимой и летом происходят сезонные (и, следовательно, орбитальные) изменения в электромагнитном излучении нашей планеты. Вместе с сезонными изменениями меняются и цвета различных частей нашей планеты.
Имея достаточно большой телескоп (или их массив), можно было бы разглядеть отдельные признаки нашей цивилизации: города, спутники, самолеты и многое другое. Но самое лучшее, что мы могли бы увидеть, это изменения природной среды, которые могли быть вызваны только разумной цивилизацией.
Мы пока такого не делаем, но крупномасштабные модификации планеты могли бы стать предметом наших поисков, а также и наших стремлений. Не забывайте, что любая цивилизация, которую мы найдем, вряд ли будет в технологических яслях, как мы.
Если она переживет младенческий период развития технологий, мы встретимся с ней, когда она будет на сотни или тысячи лет вперед нас по развитию. Только подумайте о том, насколько технологически отсталыми мы были всего пару сотен лет назад. Вместе с этим появляется две возможности.
В начале этого годаLIGO заявила о первом в истории прямом обнаружении гравитационных волн. Построив гравитационно-волновую обсерваторию в космосе, мы могли бы достичь чувствительности, которая позволит нам четко различить инопланетный сигнал
Возможно — когда наши технологии обнаружения гравитационных волн позволят нам поймать первые сигналы Вселенной — мы выясним, что отдельные тонкие эффекты можно обнаруживать по всему космосу. Что, если некоторые сигналы расскажут нам о мире с десятками тысяч спутников на орбите?
Пока об этом сложно говорить, потому что область только начинает зарождаться и мелкие сигналы мы сможем улавливать еще не скоро. Но эти сигналы не теряются, в отличие от электромагнитных, и ничто не может их скрыть. Возможно, эта область астрономии станет крупнейшей в грядущие годы. Но есть и третья возможность.
Какой источник питания будет, вероятнее всего, использоваться достаточно развитой цивилизацией? Я думаю, что это ядерная энергия, скорее всего, энергия синтеза, эффективная, изобильная и излучающая очень и очень особые сигнатуры нейтрино (или антинейтрино) в качестве продукта распада. И эти нейтрино должны обладать сигнатурой, которая скажет о самом главном: это не природный процесс.
Если мы сможем предсказать, какой будет эта сигнатура, понять ее, построить детектор и измерить ее, мы сможем найти цивилизацию термоядерного синтеза где угодно, особо не задумываясь о том, отказалась она от радио или нет. Пока она будет производить энергию, мы всегда сможем ее найти.
Пока что SETI сосредоточена на поиске электромагнитных сигналов. Но это продлится недолго. Возможно, однажды Вселенная порадует нас самой приятной новостью: мы не одиноки.
