Чрезвычайно Большой Телескоп. Авторы и права ESO / L. Calçada / ACe Consortium.
Недавно Мэтт Уильямс написал серию статей под названием “За гранью парадокса Ферми”, в которой он рассмотрел возможные решения одного из самых известных вопросов в астрономии: “Где все?”. Как говорит Мэтт, существует множество гипотетических решений этого вопроса, но в конечном итоге наступит день, когда мы сможем дать на него окончательный ответ.
Обсуждение этого дня открывает целый ряд новых вопросов, не последним из которых является то, какой будет разумная цивилизация, которую мы обнаружим? Карл Саган популяризировал представление о том, что очень маловероятно, что какая-либо внеземная цивилизация будет эквивалентна нашей с точки зрения технического прогресса. Он не упомянул об относительном возрасте цивилизации и о том, что это может означать с точки зрения их интереса в плане общения с нами. Теперь группа астрономов дала ответ на этот вопрос, используя один из самых недооценённых математических инструментов: статистику. Их модель даёт простой ответ: любая разумная цивилизация, вероятно, старше нас и, возможно, намного старше.
Работа, возглавляемая доктором Дэвидом Киппингом из Колумбийского университета, подробно описана в новой статье в International Journal of Astrobiology. Всё началось с доктора Киппинга и его соавторов, доктора Адама Фрэнка из Института Флэтайрон и доктора Калеба Шрафа из Университета Рочестера, которые рассматривали вопрос о том, как люди смогли бы установить контакт с цивилизацией, возраст которой составляет миллиард лет. Ответ на этот вопрос подразумевает определение оценки вероятности существования цивилизации, возраст которой составлял бы миллиард лет.
На этот вопрос нелегко ответить, поскольку у нас нет прямых свидетельств существования цивилизаций такого возраста. Кроме того, возникает ещё два вопроса: как долго может существовать цивилизация, и как много видов могли сменять друг друга. Авторы попытались найти статистическую модель, которая смогла бы использовать эти два набора данных для ответа на поставленные вопросы.
На иллюстрации этого художника показаны некоторые из планет, включённых в каталог “Обитаемые планеты”. Авторы и права: PHL @ UPR Arecibo, ESA / Hubble, NASA.
В обоих случаях исследователи придерживаются схожей статистической модели, известной как экспоненциальное распределение. Экспоненциальные распределения очень часто используются в статистике и обычно требуют только одной переменной для определения формы кривой. В этой модели всё распределение описывается средней продолжительностью жизни цивилизации. По словам исследователей наиболее подходящая средняя продолжительность жизни цивилизации примерно вдвое превышает нынешний возраст нашей собственной цивилизации.
Доктор Киппинг и его соавторы отмечают, что это экспоненциальное распределение, хотя и является разумным шагом для того, чтобы заострить внимание на некоторых деталях, является упрощением того, что, скорее всего, является очень сложным вычислением. Несмотря на это упрощение, в статье было сделано несколько очень интересных выводов.
По словам авторов статьи, средний возраст любой потенциальной внеземной цивилизации будет примерно в два раза больше нашей. Однако, они не указывают прямо, сколько лет нашей собственной цивилизации, но отмечают, что математика работает независимо от того, какой возраст используется. Например, если возраст нашей цивилизации определить как 12 000 лет, на протяжении которых мы занимаемся земледелием, то вполне вероятно, что другие цивилизации будут вести сельское хозяйство подобным образом в течение в среднем 24 000 лет. Однако это не означает, что цивилизации погибнут по истечении этого периода времени, они просто изменят свой подход к фермерству.
Телескопы следующего поколения могут в первую очередь искать экзопланеты, в атмосферах которых преобладает водород, поскольку водород может быть легко обнаруживаемой биосигнатурой жизни. Авторы и права: Sci-NewsCom.
Согласно теории авторов, фермы будущего могут быть совсем другими и не столь похожими на современные, что в конечном итоге приведёт к концу нашей “сельскохозяйственной” цивилизации.
Другой пример показывает, как это может работать. По оценкам автора, продолжительность жизни цивилизации, излучающей радиоволны в космос, скорее всего, составит всего 200 лет, что примерно в два раза больше, чем 100 лет, на протяжении которых мы уже вещаем в космическое пространство. Примерно в то же время цивилизация, использующая радио, скорее всего, начнёт использовать более продвинутые технологии, заменяющие всенаправленные радиовещательные радиоволны, такие как, например, лазеры. Таким образом, хотя она и перестала существовать как “радиоизлучающая” цивилизация, её представители всё ещё живы и здоровы, но используют новую, более продвинутую технологию. Однако, такую технологию, будет сложнее обнаружить
В документе также даётся более глубокое понимание предмета этой обнаруживаемости. Во времена Сагана поиск внеземного разума (SETI) был сосредоточен почти исключительно на радиоволнах, потому что это была наиболее распространённая форма электромагнитных волн, которые мы, как вид, излучаем в космос. Однако по мере развития технологий мы всё меньше и меньше полагаемся на радио, а это означает, что сейчас мы посылаем меньше радиопередач, чем во времена Сагана.
В качестве альтернативы, мы также стали более искусными в понимании других потенциальных особенностей технологической цивилизации. В совокупности эти особенности стали известны как “техносигнатуры” и кроме всего прочего они варьируются от направленных лазерных импульсов до тепловых карт экзопланет. Доктор Киппинг отмечает, что телескопы нового поколения действительно смогут обнаружить некоторые из этих техносигнатур на близлежащих экзопланетах, что даст нам представление о потенциальных инопланетных цивилизациях, которые мы никогда не могли наблюдать раньше.
Необычный сигнал “6EQUJ5” или “Wow!”, обнаруженный в 1977 году. Авторы и права: Big Ear Radio Observatory and North American AstroPhysical Observatory (NAAPO).
Другой вопрос, о котором говорится в статье, – это вероятность того, что обнаруженная цивилизация либо старше, либо моложе нашей. Это может иметь далеко идущие последствия для того, как нам инициировать первый контакт. И нужно ли это вообще. Вывод, к которому приходят авторы, увлекателен и на первый взгляд не является интуитивно очевидным.
Экспоненциальные кривые показывают что 60% цивилизаций, вероятно, моложе нас, а 40% – старше. На первый взгляд, это означает, что мы с большей вероятностью встретим цивилизацию моложе нас. Однако, необходимо ещё учесть явление, известное как временное смещение.
Доктор Киппинг использует аналогию с отпуском, чтобы описать явление временного смещения. Если вы поехали в отпуск в Доминиканскую Республику, то скорее всего, вы встретите там кого-то, кто приехал туда на два дня или на две недели? Очевидный ответ – две недели, потому что у вас больше шансов, что вы будете в отпуске одновременно с ними. То же самое и с цивилизациями. Несмотря на то, что существует больше цивилизаций, которые существуют меньше, чем наша, тот факт, что они существуют меньше, означает, что вероятность того, что мы встретимся с ними, гораздо меньше.
Сфера Дайсона вокруг звезды KIC 8462852. Авторы и права: Sentient Developments and SETI.
Этот результат является основным выводом статьи – любая обнаруженная нами цивилизация скорее будет старше нас, чем моложе. На самом деле математика показывает, что существует 10%-ная вероятность того, что цивилизация, которую нам удастся найти, будет более чем в 10 раз старше нас. Если эти цивилизации будут следовать экспоненциальной кривой технологического роста, которой человечество следовало в течение последних нескольких столетий, то “уму непостижимо, насколько более развитой будет такая цивилизация”, – отмечает доктор Киппинг.
Он также отметил, что эти статистические модели имеют наибольшее практическое влияние при рассмотрении цивилизаций с неоднозначными техническими возможностями. Если цивилизация заметно более развита, чем мы, например, та, которая может построить сферу Дайсона, то не будет особых сомнений в том, каковы их технологические возможности в сравнении с нашими. Однако, если нам удастся обнаружить небольшой островок тепла на одной из близлежащих экзопланет, то это может означать, что мы обнаружили цивилизацию, которая только вышла из каменного века.
Истинный результат этих статистических моделей состоит в том, чтобы показать, что, скорее всего, любая цивилизация, которую мы сможем обнаружить, будет старше нас. Тем, кто размышляет о том, будем ли мы устанавливать контакт с любой цивилизацией и как мы это будем делать, следует помнить об этом. И если когда-нибудь нам удастся обнаружить неопровержимые доказательства существования другой цивилизации, мы сможем добавить ещё одну точку данных к модели, разработанной авторами, и посмотреть, насколько она верна.
Источник: universetoday.ru
