Чтение онлайн

Первоначальная реакция на гипотезу миграции, вероятно, будет заключаться в том, что огромные затраты на перемещение от галактического центра к внешнему краю, скорее всего, превзойдут любую экономию, полученную от эффективности вычислений. Помните, однако, что эти цивилизации, вероятно, будут высоко на шкале Бэрроу — они будут маленькими и компактными. Межзвездные путешествия не обязательно должны быть для них чрезвычайно трудными, и, если они действительно мотивированы в первую очередь желанием выполнять вычисления как можно эффективнее, экономия, полученная за счет переезда в более холодную среду, может относительно быстро перевесить транспортные расходы.

Таким образом, исходя из предположения, что цивилизации неизбежно будут следовать эволюционной траектории, ведущей к постбиологическому будущему, в котором доминирует желание выполнять вычисления, мы можем заключить, что: ВЦ захотят приблизиться к черным дырам с их связанными высокоэнергетическими средами (вывод Видаля)… или уйти от них как можно дальше (Чиркович и Брэдбери).

Решение 50: Цивилизаций бесконечно много, но в нашем горизонте частиц — только мы

Мы все живем под одним небом, но у нас не у всех один и тот же горизонт. Конрад Аденауэр

Майкл Харт предлагает интересный способ рассмотрения парадокса, который он так активно продвигал.[287] Чтобы полностью оценить его аргументацию, мы должны понять понятие горизонта частиц.

Горизонт частиц легче всего объяснить в статической вселенной. (Вселенная динамична, а не статична: она началась с Большого взрыва, с тех пор расширяется, и недавние открытия предполагают, что она будет расширяться вечно. Учет расширения вселенной делает обсуждение горизонтов частиц довольно тонким. К счастью, ничего не теряется, если мы обсудим идею в терминах статической вселенной.) Представьте себе, тогда, вселенную, бесконечную по протяженности, в которой галактики распределены равномерно. Кроме того, эта модельная вселенная возникла около 14 миллиардов лет назад; возможно, галактики уже существовали, и некий высший разум «щелкнул выключателем» и зажег все звезды точно в один и тот же момент. Как выглядела бы такая вселенная для наблюдателя на землеподобной планете примерно через 14 миллиардов лет после этого события творения? Было бы ночное небо ослепительно ярким, результатом света, достигающего планеты от бесконечного числа галактик? Те, кто не знаком с парадоксом Ольберса, могут удивиться, узнав, что эта бесконечная статическая вселенная выглядела бы похожей на ту, в которой мы живем. Важно помнить, что ничто не может двигаться быстрее света. Таким образом, никакое влияние — ни свет, ни гравитационные волны, ничто — не могло достичь наблюдателя из областей, находящихся дальше 14 миллиардов световых лет. Это расстояние — расстояние до горизонта частиц — является эффективным размером наблюдаемой вселенной. Ничто из-за горизонта не успело достичь наблюдателя.

Харт приводит следующий аргумент. Во-первых, предположим, наша вселенная бесконечна. Однако размер наблюдаемой вселенной определяется расстоянием до горизонта частиц, и оно конечно, потому что вселенная началась около 14 миллиардов лет назад. Во-вторых, предположим, что абиогенез — развитие жизни из неживого материала — чрезвычайно редкое явление. (Мы подробнее обсудим проблему абиогенеза в следующей главе, но на данный момент достаточно отметить, что Харт утверждает, что вероятность генерации характерных молекул жизни путем случайного перемешивания более простых молекул исключительно мала.) Отсюда следует, что в бесконечной вселенной обязательно будет бесконечное число планет с жизнью, но в пределах любого данного горизонта частиц может быть только одна планета с жизнью. Согласно этому аргументу, в определенном смысле в Земле нет ничего особенного: в бесконечной вселенной будет бесконечное число других Земель, кишащих жизнью. Но в пределах нашего горизонта частиц — в пределах нашей наблюдаемой вселенной — только на Земле спонтанно возникла жизнь.

Как указывает Харт, его идею можно опровергнуть различными способами. Например, инопланетяне могли бы посетить Землю, или SETI мог бы увенчаться успехом и обнаружить сигналы, или астробиологи могли бы показать, что жизнь возникла спонтанно на Марсе и независимо от Земли. Любое из этих событий опровергло бы представление об абиогенезе как о редком, однократном во вселенной событии. Однако в отсутствие этих событий, утверждает Харт, парадокс Ферми приводит к леденящему выводу: мы — единственная цивилизация в пределах нашего горизонта частиц. Хотя вселенная содержит бесконечное число развитых цивилизаций, для всех практических целей мы одиноки.

Знаменитый физик Алан Гут представил[288] несколько иной космологический аргумент, чтобы показать, что мы одиноки. Аргумент основан на одной из ключевых концепций[289] в космологии: инфляции. Гут и другие разработали концепцию инфляции в 1980-х годах, чтобы объяснить несколько наблюдаемых особенностей вселенной, которые являются загадками в рамках традиционной картины Большого взрыва. Основная идея заключается в том, что вселенная началась как своего рода вакуумная флуктуация, небольшой участок пространства-времени, который претерпел короткий период экспоненциального расширения — инфляции, — которая почти мгновенно превратила его из объекта субъядерного размера в объект размером с яблоко. Как только инфляция прекратилась, началась «традиционная» фаза расширения Большого взрыва. Инфляция объясняет, как вселенная стала такой большой, такой гладкой, такой плоской. В дополнение к объяснению этих наблюдений (и различных других свойств вселенной), инфляция убедительно предполагает, что наша вселенная является частью мультивселенной — существует бесконечное число «локальных вселенных» или «пузырьковых вселенных», одной из которых является наша. В конкретной пузырьковой вселенной, в которой мы живем, инфляционное расширение прекратилось после крошечной доли секунды; в других регионах этого обширного ландшафта расширение продолжается, порождая пузырьковые вселенные по мере своего продвижения. Другими словами, как только инфляция начинается, она никогда не прекращается; она вечна.

Существует много различных конкретных моделей инфляции, но трудно избежать общего вывода о том, что вечная инфляция создает огромное количество вселенных. Гут рассматривает одну модель, в которой есть веские основания полагать, что каждую секунду число пузырьковых вселенных умножается на коэффициент e1037 — число, которое заставляет гугол выглядеть исчезающе малым. Это безумно большая скорость производства вселенных: вы начинаете с одной вселенной, через секунду их e1037, а еще через секунду вам нужно умножить на тот же самый фактор. Это поражает воображение, но это та картина, которую приходится рассматривать при обсуждении космологической инфляции. И в этой картине молодые вселенные значительно превосходят по численности старые вселенные. Предполагая, что этот сценарий верен, Гут задает вопрос: существует ли другая цивилизация в видимой вселенной (то есть в пузырьковой вселенной, в которой мы живем), столь же развитая, как наша?

Предположим, что для развития развитой цивилизации требуется определенное минимальное время tciv. (На самом деле не имеет значения, как мы определяем здесь «развитый»; точно так же, хотя резкое минимальное время развития вряд ли реалистично, нам не нужно определять более убедительную меру. Вовлеченные числа перевешивают эти соображения.) Поскольку мы существуем, возраст t0 нашей пузырьковой вселенной должен удовлетворять ограничению t0 >= tciv. Теперь предположим, что где-то в нашей пузырьковой вселенной существует ВЦ, и она на одну секунду более развита, чем мы. Тогда наша пузырьковая вселенная также должна была бы удовлетворять ограничению t0 >= tciv+ 1 сек. Однако в рассматриваемом нами сценарии существует на e1037 больше пузырьковых вселенных, удовлетворяющих первому ограничению, чем удовлетворяющих второму ограничению. Поскольку мы знаем, что живем в пузырьковой вселенной, которая удовлетворяет t0 >= tciv, мы с подавляющей вероятностью не обнаружим, что наша пузырьковая вселенная также удовлетворяет t0 >= tciv+ 1 сек. Вывод таков: мы одиноки в нашей конкретной части мультивселенной.

Гут с иронией отмечает, что хотя этот аргумент может объяснить парадокс Ферми, более правдоподобная интерпретация заключается в том, что мы не до конца понимаем, как формулировать вероятности при обсуждении бесконечности пузырьковых вселенных, возникающих в вечной инфляции.

* * *

Космологические аргументы Харта и Гута предполагают, что в более широкой вселенной может быть бесконечно много ВЦ, но ни одной, с которой мы могли бы общаться. Фактически, мы одиноки. Идея о том, что мы одиноки — третий класс решений парадокса Ферми — является темой следующей главы.

5. Их не существует

Последний класс решений парадокса Ферми основан на представлении о том, что по какой-то причине «они» — внеземные цивилизации, с которыми мы могли бы надеяться на общение, — не существуют.

Внутри этого класса решений можно выделить различные подходы к вопросу Ферми. Однако в конечном итоге эти решения зависят от того, что один или несколько членов уравнения Дрейка оказываются крошечными. Если один член близок к нулю, или если несколько членов малы, эффект один и тот же: когда все члены перемножаются, результат равен N = 0. Других нет. Единственная технологически развитая цивилизация в Галактике, а возможно, и во всей вселенной, — это наша собственная.

Пара членов в уравнении Дрейка относятся к подходящим средам. Может ли быть так, что действительно землеподобные планеты редки? Питер Уорд и Дон Браунли, ученые из Вашингтонского университета, написали стимулирующую и заставляющую задуматься книгу[290] под названием «Редкая Земля». Они представили последовательный аргумент о том, почему сложная жизнь может быть необычным явлением. (Странно, но они не упоминают парадокс Ферми.) В этой главе я обсужу несколько идей, изложенных в «Редкой Земле». Поскольку каждая из этих идей была предложена индивидуально как решение парадокса Ферми, я обсуждаю их по отдельности. Однако я мог бы с таким же успехом сгруппировать их как единое решение парадокса «Редкая Земля».