…всего, будут пытаться установить на волне 21 см. Хорошо известно, что это длина волны радиолинии водорода. Разумные существа, находящиеся на высоком уровне развития, должны проводить интенсивные исследования космоса именно на этой волне. Подобные исследования уже сейчас обогатили астрономическую науку рядом открытий первостепенного научного значения. Особенно следует подчеркнуть, что они будут неограниченно развиваться в дальнейшем, ибо успех таких исследований неразрывно связан с общим прогрессом радиофизики. Таким образом, особенно чувствительная приемная аппаратура должна быть именно на этой волне. Кроме того, на этой волне должны проводиться длительные и систематические исследования различных объектов на небе, что значительно увеличивает вероятность обнаружения сигнала. Наконец, водород — самый распространенный элемент во Вселенной, и поэтому его радиолиния является как бы природным эталоном частоты, эталоном, к которому с неизбежностью должна прийти всякая развивающаяся цивилизация.

В каком направлении производить поиск?
Для сравнительно больших угловых расстояний от полосы Млечного Пути, составляющих примерно 2/3 небосвода, интенсивность IV межзвездной радиолинии не превосходит интенсивности непрерывного радиоизлучения Галактики в этом же спектральном участке, которая равна 10-21,5 Вт/(м2

·ср•Гц). В полосе Млечного Пути интенсивность радиолинии водорода в несколько десятков раз больше этой величины.

Поэтому выгоднее пытаться установить радиосвязь с объектами, находящимися в сравнительно высоких галактических широтах, где уровень помех (определяемый фоном космического радиоизлучения) много меньше.
Расчеты (см. ниже) показывают, что установление радиосвязи между цивилизациями, разделенными межзвездными пространствами, находится в пределах возможности техники сегодняшнего дня.
Если в качестве передатчика используется зеркало диаметра d1, то мощность, которую следует излучать в соответствующем направлении (например, в направлении нашей Солнечной системы), при условии, чтобы на приемной станции с диаметром зеркала d2 сигнал превысил космический фон, должна быть:

W ≥ IV 

· (π/d1)2 • (λ/d2)2 • R2 = 10-24,2 • R 2 /(d1•d2)   Вт/Гц

 
Отсюда следует, что при d1 = d2 = 80 м и при R = 10 световых лет W = 100 Вт/Гц, что технически осуществимо уже сейчас.
Заметим, однако, что размеры передающих антенн и мощность передатчиков у высокоорганизованных цивилизаций могут быть, конечно, значительно больше принятых нами.
Можно предположить, что на каких-нибудь планетах обитающие там высокоорганизованные разумные существа непрерывно в течение огромных промежутков времени «держат» в главных лепестках своих гигантских антенн в ожидании ответного сигнала некоторое число (скажем, ~ 100) сравнительно близких к ним звезд, где, по их предположениям, возможна разумная жизнь. Для высокоорганизованного общества такая своеобразная, длящаяся многие тысячелетия «служба космической радиосвязи» вполне «по средствам». И не исключено, что мы уже очень давно находимся в пучке электромагнитной радиации, непрерывно посылаемой к нам разумными существами, населяющими окрестности какой-нибудь хорошо нам знакомой звезды, отдаленной от нас на расстояние в несколько десятков световых лет.  
Посылаемые сигналы должны иметь некоторые свойства, резко отличающие их от естественных космических радиошумов. Они могут представлять простейший код, например, первые несколько цифр натурального ряда в непрерывно повторяющейся последовательности или такие числа, как число π или e - основание натурального логарифма. Полоса частот, использованная для космической радиосвязи, должна быть сравнительно узкой. Орбитальное движение планеты, на которой установлен передатчик, вокруг звезды будет приводить к строго периодическим изменениям частоты (из-за эффекта Доплера). Если приблизительно считать, что ожидаемые относительные скорости при таком движении меняются в пределах ± 100 км/с, то вариация частоты сигнала может быть в пределах ± 300 кГц от основной частоты радиолинии водорода, равной 1420,3 МГц.
Конечно, не так уж много шансов установить радиосвязь с другими мирами, особенно за сколько-нибудь обозримый промежуток времени. Но, как совершенно справедливо замечают Моррисон и Коккони, если не делать никаких попыток в этом направлении, то шансы будут нулевые.
Идея о возможности установления радиосвязи с другими мирами уже на современном уровне радиофизики недавно стала реализоваться на Национальной радиоастрономической обсерватории в США. Известный американский радиоастроном Ф. Дрэйк разработал проект аппаратуры, способной решить поставленную задачу. Подробное описание этой схемы можно найти в статье Дрэйка, опубликованной в январском номере журнала «Sky and Telescope» за 1960 г. Уже изготовлены блоки этого приемника. Антенной у него будет параболическое зеркало диаметром 25,5 м. Наблюдения предполагается начать уже с 1960 г. Первыми объектами исследования будут две близкие, довольно похожие на Солнце звезды τ Кита и ε Эридана, находящиеся на расстоянии 11 световых лет. В дальнейшем эту аппаратуру предполагается перенести на строящийся радиотелескоп с диаметром зеркала 45 м.

* * *
Мы живем в эпоху поразительных научных открытий и великих свершений.  Самые невероятные фантазии неожиданно быстро реализуются. С давних пор люди мечтали о связи с разумными существами, обитающими на разбросанных в беспредельных просторах Галактики планетных системах. Приходится только поражаться, как быстро наука подтвердила принципиальную возможность осуществления идеи такой связи и сделала первые шаги на пути ее реализации. Однако надо себе ясно представить огромную величину этого пути и те колоссальные трудности, с которыми предстоит встретиться.
Будем же надеяться, что эта мечта когда-нибудь станет реальностью.

Приложение III

Существуют ли внеземные цивилизации?
(Последняя статья И. С. Шкловского по проблеме внеземных цивилизаций («Земля и Вселенная», № 3, 1985) была написана на основе доклада на Всемирном геологическом конгрессе в Москве и вышла в свет после кончины автора.)
Не приходится доказывать то давно известное обстоятельство, что наука не может получить достаточно полное  представление об изучаемом объекте, если он известен в одном-единственном экземпляре. Изучение природы всегда начинается с классификации, систематики. Приведу два примера.
В настоящее время, несмотря на огромные успехи науки в исследовании планет (прежде всего — прямыми методами космонавтики) и Солнца, вопрос о происхождении нашей Солнечной системы весьма далек от ясности. Напротив, происхождение и эволюция звезд, несравненно более удаленных и потому недоступных исследованиям прямыми методами, стали известны достаточно хорошо. В этой области знания успехи просто поражают воображение. В чем причина такой парадоксальной ситуации? Она очевидна: планетная система нам пока известна в одном экземпляре, между тем как астрономы с помощью мощных инструментальных средств уже давно наблюдают гигантское количество звезд, находящихся на разных стадиях эволюции. (Недавние наблюдения на специализированном спутнике IRAS, оснащенном инфракрасными телескопами, привели к обнаружению вокруг Веги и некоторых других близких звезд пылевых дисков или колец, возможно, являющихся ранней фазой образования планетных систем. Таким образом, эта важнейшая проблема сдвинулась с мертвой точки.)
Совершенно неясен и полностью запутан вопрос о происхождении жизни на Земле. Дело доходит до того, что один из ведущих биологов современности Ф. Крик сравнительно недавно пытался возродить вариант старинной гипотезы панспермии (корни которой восходят еще к учению отцов церкви о «зародышах жизни»). Неприемлемость гипотезы панспермии видна хотя бы из того, что жизнь есть категория историческая, а отнюдь не вечная, как считал С. Аррениус. Ее не могло быть на ранних этапах эволюции Вселенной, когда не существовало ни звезд, ни галактик, ни даже тяжелых элементов. Поэтому не уйти от ответа на вопрос: как же живое произошло от неживого? Нелепо для этого искать вместо первобытной Земли какие-то другие космические объекты с совершенно неясными физическими условиями. Столь плачевное состояние этой проблемы объясняется тем простым обстоятельством, что других форм жизни во Вселенной (кроме земной) мы не знаем. Поэтому возникает важный вопрос о распространенности жизни во Вселенной. Не следует, однако, впадать в черный пессимизм. Мы, астрономы, возлагаем большие надежды на орбитальный оптический телескоп с диаметром зеркала 2,4 м, который начнет работать через год. Есть основания полагать, что с его помощью удастся обнаружить ближайшие к Солнцу планетные системы. Что касается внеземной жизни, то есть надежда обнаружить ее по тем преобразованиям, которые она в процессе своей эволюции осуществляет в атмосферах материнских планет (вспомним происхождение кислорода в земной атмосфере).
А пока мы можем только строить более или менее обоснованные гипотезы о распространенности жизни во Вселенной и возможных путях ее развития. При этом следует опираться на огромное количество фактов, уже известных нам о Вселенной, и, конечно, на биофизику, биохимию, генетику и эволюционную биологию. Так как материальными носителями жизни являются сложные и сверхсложные молекулы, в структуре которых решающую роль играют тяжелые элементы (элементы, атомы которых тяжелее гелия), то возникновение жизни во Вселенной следует отнести к эпохе, когда химический состав значительного количества звезд (но, разумеется, не всех) был уже близок к современному. Грубая оценка дает значение параметра красного смещения для этой эпохи z1 ≈ 4—5, откуда тогдашний возраст Вселенной T = T0 (1 + z1)-1/2 ≈ 109 лет, где T0 ≈ 16 млрд. лет — наиболее вероятное значение современного возраста Вселенной. Можно полагать, что с тех пор благоприятные условия для возникновения жизни время от времени возникали в разных галактиках. В нашей Солнечной системе, на одной из ее планет — Земле, такие условия появились довольно скоро после ее образования 4,6 млрд. лет назад. (Проведанные недавно немецким геохимиком Шидловским исследования изотопного отношения 12C/13C для древних пород доказали, что жизнь на Земле возникла по крайней мере 3,8 млрд. лет назад, т. е. не позже, чем спустя 0,8 млрд. лет после ее образования.) Не следует при этом забывать, что сам процесс образования Солнечной системы был растянут на добрую сотню миллионов лет. Так как процесс образования звезд и планетных систем идет во Вселенной непрерывно, можно утверждать, что отдельные очаги жизни в ней могут иметь возраст (а следовательно, и время для своей эволюции) примерно от 15 млрд. до немногих сотен миллионов лет. Следовательно, наша земная жизнь принадлежит к числу довольно древних.
Мы, однако, в настоящее время решительно ничего не можем сказать о вероятности возникновения жизни на какой-нибудь молодой планете. Пример нашей Солнечной системы, в которой имеется только одна обитаемая планета — Земля, наглядно демонстрирует, что жизнь возникает далеко не на каждой планете. Сейчас нельзя исключить утверждение, что доля обитаемых планет может быть неопределенно малой. И пока мы не откроем за пределами Солнечной системы планет, атмосферы которых преобразованы жизнью, ощутимого продвижения в решении этой увлекательной проблемы, по-видимому, не будет.
К решению этой проблемы, казалось бы, можно подойти с биохимической стороны, экспериментально синтезировав простейшее живое вещество «в пробирке». Вряд ли, впрочем, подобный эксперимент решит вопрос о механизме возникновения жизни на первобытной Земле, ибо мы слишком плохо, весьма «общо» представляем себе господствовавшие на ней физические и химические условия. Специфика проблемы жизни во Вселенной состоит в том, что эта проблема очень четко и ясно может быть сформулирована, но не может в обозримый промежуток времени быть решена научными, т. е. прежде всего — экспериментальным и наблюдательным, методами. В этом отношении она значительно труднее, чем такие острые проблемы современной физики, как, например, вопрос о конечной массе покоя нейтрино, спонтанном распаде протонов. Великом объединении взаимодействий и даже вопрос о других вселенных.
Особо стоит вопрос о разумной жизни за пределами Земли. Излишне подчеркивать, что с давних времен он волнует человечество больше всего, во всяком случае, больше, чем вопрос о «простой», неразумной жизни во Вселенной. Что же можно сказать по этому поводу? Конечно, если во Вселенной способны существовать отдельные очаги жизни, то почему бы и не быть очагам разумной жизни? Эволюция жизни от простейших форм к самым сложным — очень длительный и весьма сложный процесс. Основные движущие силы этого процесса — дарвиновский естественный отбор и мутации. Можно полагать, что это справедливо не только для земной, но и для внеземной жизни, ибо ресурсы питания и обеспечения жизнедеятельности организмов, где бы они ни развивались, всегда ограничены. В процессе эволюции по причине суровой необходимости возникали те или иные важнейшие, зачастую очень сложные «изобретения», обеспечивавшие выживание видов живых существ. К числу таких «изобретений» следует отнести, например, фотосинтез, «камерное» зрение и многое другое. Мы можем рассматривать разум как одно из подобных «изобретений». Как и другие «изобретения», возникшие в ходе эволюционного процесса, он дает соответствующему виду сначала небольшие, а потом все возрастающие преимущества в борьбе за существование.
Отличительная особенность разума — необычайно короткая временная шкала его развития. У вида Homo Sapiens эта шкала исчислялась вначале сотнями и десятками тысяч лет. Однако с наступлением технологической эры темп развития катастрофически ускорился. Вид, наделенный разумом, выходит из равновесия с биосферой и вступает в фазу взрывной экспансии. На этой фазе развития разум перестает быть одним из средств, обеспечивающих выживание вида. Он становится могучим самостоятельным фактором. Это хорошо заметно на примере эволюции человечества. Ведь для обеспечения существования вида Homo Sapiens было бы вполне достаточно мозга неандертальца. Разумному виду становится «тесно» на материнской планете. Начинается экспансия в космос с последующим его преобразованием. Этот процесс экспансии может быть уподоблен ударной волне. В сферу деятельности разумного вида вовлекаются все более значительные ресурсы вещества и энергии. Вполне надежные, научно обоснованные оценки показывают, что в принципе для овладения материальными и энергетическими ресурсами материнской планетной системы достаточно какой-нибудь тысячи лет. Если, например, нынешняя скорость переработки энергии примерно 1020 эрг/с, то через тысячелетие она может достигнуть порядка 1030 эрг/с при расселении человечества во всей Солнечной системе, которую разумные существа способны преобразовать в искусственную биосферу с ресурсами, в миллиарды раз большими, чем естественные, «материнские». Одновременно высочайшего уровня достигнет искусственный разум, который, в сущности, уже нельзя будет отделить от носителей «естественного» разума. На такой путь развития много лет назад указал К. Э. Циолковский, а в недавнее время — Ф. Дайсон.
Но этим прогресс (если это можно назвать прогрессом) не ограничится. С неизбежностью «ударная» волна разума начнет распространяться на всю Галактику, на что впервые обратил внимание Н. С. Кардашев. Для овладения ресурсами звездной системы и полного ее преобразования, по самым консервативным оценкам, потребуется только несколько миллионов лет. Этот срок совершенно ничтожен по сравнению с 10—15-миллиардолетней историей эволюции Галактики или даже с 200-миллионолетним периодом ее вращения!
Может показаться, что речь идет не о научной проблеме, а о каком-то фантастическом комиксе на модную еще недавно космическую тему. Увы, это не так. Речь идет о реальном анализе перспектив развития человечества на достаточно долгий срок. Отсюда следует, что проблема внеземных цивилизаций — проблема не только астрономическая, техническая и биологическая, но и социологическая, вернее, футурологическая. Мы имеем дело со сложнейшей комплексной проблемой.
Можно, конечно, предположить, что разумные существа, поняв гибельность неограниченной экспансии, стали на путь жесткого ограничения с прекращением количественного роста основных показателей своих цивилизаций. Вряд ли, однако, допустимо считать такую стратегию развития одинаковой для всех цивилизаций. Это нереально. Кроме того, развитие «только вглубь» скорее всего — иллюзия.
Неизбежен вывод, что хотя бы малая часть возникших во Вселенной, в частности в Галактике, цивилизаций должна стать на путь неограниченной экспансии. Но в таком случае мы наблюдали бы космические проявления разумной жизни, т. е. своего рода «космические чудеса». И здесь мы подходим к основному пункту: несмотря на неимоверно возросшую эффективность наших телескопов и приемников радиации во всем диапазоне электромагнитных волн, никаких «космических чудес» обнаружить не удалось. А ведь современная астрономия стала всеволновой! Не видно на небе никаких «сфер Дайсона», не слышно позывных наших предполагаемых «братьев по разуму», не наблюдаются следы космической строительной деятельности, никто, никогда не посещал нашу старушку Землю (а, казалось бы,— должны, уж очень симпатичная и комфортабельная планета!). И это при огромном желании землян встретиться с упомянутыми братьями, отражением чего является  массовый психоз с «Неопознанными Летающими Объектами». Молчит Вселенная, не обнаруживая даже признаков разумной жизни. А могла бы! Ведь должны же быть, например, у сверхцивилизаций мощные радиомаяки. Можно утверждать, однако, что в соседней галактике M31, насчитывающей несколько сот миллиардов звезд, ничего подобного нет.
«Молчание» космоса представляет собой важнейший научный факт. Он требует объяснения, так как находится в очевидном противоречии с концепцией неограниченно развивающихся могучих сверхцивилизаций. Таким образом, проблема «внеземных цивилизаций» оказалась как бы «перевернутой». Представлялось, что мы имеем дело с задачей о «поиске иголки в стоге сена». В действительности дело сводится к задаче о «шиле в мешке». Самое простое, можно сказать, тривиальное объяснение феномена «молчащей Вселенной»: сверхвысокоразвитых внеземных цивилизаций в ближайших окрестностях Большой Вселенной (например, в Местной системе галактик) просто нет. Даже при широкой распространенности феномена жизни во Вселенной это вполне возможно. Нужно только сделать естественное предположение, что в процессе эволюции жизни искомые сверхцивилизации либо не реализуются совсем, либо в силу внутренних причин своего развития (например, неизбежного разрушения породившей их биосферы) имеют очень малое время существования.
Если мы придерживаемся вполне единственного взгляда, что разум есть одно из «изобретений» эволюционного процесса, то не следует забывать, что не все «изобретения» в конечном счете являются полезными для данного вида. Природа слепа, она действует «ощупью», методом «проб и ошибок». И вот оказывается, что огромная часть «изобретений» не нужна и даже вредна для процветания вида. Так возникают «тупиковые ветви» на стволе дерева эволюции. Количество таких ветвей неимоверно велико. По существу, история эволюции жизни на Земле — это кладбище видов. Характерным признаком эволюционного тупика у некоторого вида служит гипертрофия какой-нибудь функции, приводящая к прогрессивно растущему нарушению гармонии. Вспомним чудовищно гипертрофированные средства защиты и нападения (рога, панцири и пр.) у рептилий мезозоя. Или, например, неправдоподобно развитые клыки саблезубого тигра. И невольно напрашивается аналогия: а не являются ли современные гипертрофированные в высшей степени противоречивые «применения» разума у вида Homo Sapiens указанием на грядущий эволюционный тупик этого вида? Другими словами, не является ли самоубийственная деятельность человечества (чудовищное накопление ядерного оружия, уничтожение окружающей среды) такой же гипертрофией его развития, как рога и панцирь какого-нибудь трицератопса или клыки саблезубого тигра? Наконец, не является ли тупик возможным финалом эволюции разумных видов во Вселенной, что естественно объяснило бы ее молчание?
Став на точку зрения, что разум — это только одно из бесчисленных «изобретений» эволюционного процесса, да к тому же не исключено, приводящее вид, награжденный им, к эволюционному тупику, мы, во-первых, лучше поймем место человека во Вселенной и, во-вторых, объясним, почему не наблюдаются космические чудеса. А это совсем не мало...
Альтернативой набросанной выше отнюдь не «оптимистической» концепции выступает идея, что разум есть проявление некоего внематериального, трансцендентного начала. Это — старая идея бога и божественной природы человеческого разума. Далеким (и не всегда далеким) от науки индивидам эта концепция представляется куда более оптимистической и даже нравственной. Трудно, однако, в наше время стоять на позиции, ничего общего с наукой не имеющей. Забвение того основополагающего факта, что мы — часть объективно существующего, познаваемого материального мира, никому ничего хорошего не сулит, даже если и создает лжеоптимистические иллюзии.

 

Бесплатный хостинг uCoz