Содержание
Введение
1. Множественность миров и проблема их обитаемости. Исторический аспект. АС-парадокс
2. Антропный принцип и множественность обитаемых миров
3. Понятие внеземных цивилизаций. Вопрос об их возможной распространенности
Заключение
Список литературы
Введение
Прошло лишь около 50 лет с тех пор, как проблема внеземных цивилизаций (ВЦ) перестала рассматриваться как, почти исключительно сфера деятельности фантастов и заняла свое место в ряду других научных проблем. Безусловно, в этом процессе сыграло важную роль проникновение земной науки во Вселенную, успехи практической космонавтики, существенно повлиявшей на традиционно «отстраненное» понимание космоса как чего-то далекого от человеческих нужд и деяний. Дело, однако, не только в социально-психологических изменениях, не только в новом отношении к проблеме ВЦ. С конца 50-х гг. сама проблема, ее структура и содержание становятся иными. Общие рассуждения о возможных формах жизни и разума вне Земли сменяются расчетами систем радиосвязи, применимых для расстояний в десятки и сотни световых лет, оценками возможного количества населенных миров в Галактике – во многом спорными, но тем не менее заслуживающими обсуждения. Именно сочетание этих двух моментов – изменение подхода к проблеме исследователей, занимающихся ею, и изменение отношения к ней со стороны научного сообщества и общества в целом – и определило статус проблемы внеземных цивилизаций на протяжении последних пяти десятилетий.
Характерно, что при этом само понятие «проблема ВЦ» употреблялось различными авторами в хотя и близких, но не всегда тождественных смыслах. Как отмечал Е.Т. Фаддеев на XIII Чтениях К.Э. Циолковского в Калуге в 1978 г., одни авторы подразумевают здесь совокупность проблем, связанных с поиском ВЦ, другие – только проблему их существования, третьи – проблему установления связи с ними и т.д. К разряду таких «нетипичных» проблем относится проблема ВЦ. С одной стороны, у нас пока нет никаких эмпирических данных о ВЦ, с другой – отсутствует и развернутая теоретическая модель космической цивилизации, которая – в своем «генетическом» аспекте – позволила бы оценить «необходимость существования» ВЦ (и в конечном счете – распространенность их), а в аспекте «актуальном» – дать обоснованные рекомендации по их поиску. ВЦ на данном этапе изучения проблемы – это идеальные объекты, конструируемые непосредственно в рамках научной картины мира как гипотетические элементы последней.
Охватывая целый комплекс научных дисциплин (от истории и этнографии до астрономии и радиофизики), проблема ВЦ является междисциплинарной и, более того, общенаучной проблемой – не в том, разумеется, смысле, что она нуждается в методах и достижениях всех известных научных дисциплин (таких проблем пока просто не существует), а в менее очевидном и более содержательном смысле этого термина, подразумевающем наличие в этой проблеме как естественнонаучной и технической, так и философско-гуманитарной составляющих.
Своеобразие современного состояния проблемы ВЦ заключается в том, что исследования ее ведутся без всяких эмпирических данных о самих внеземных цивилизациях. Нельзя сказать, что такая ситуация исключительна: науке на протяжении ее истории неоднократно приходилось искать объекты и явления, предсказываемые из общетеоретических соображений (например, некоторые элементарные частицы). Тем более важна сегодня задача поиска и обнаружения ВЦ или – в более общем плане – вопрос об их существовании, который можно охарактеризовать как основной на современном этапе изучения проблемы ВЦ. Идея множественности обитаемых миров, возникнув исторически как идея философская (ибо только так она и могла возникнуть в условиях отсутствия не только эмпирических данных, но и научной картины мира), в процессе развития научной картины мира (НКМ) «проникла» в нее и «слилась» с определенными ее элементами. Но и сегодня мы не можем сказать, что «населенность космоса доказывается наукой». Научные данные этой идее не противоречат, но незнание ряда важных моментов (сущность процессов возникновения планет, жизни на них и т.д.) лишает основанные на этих данных построения строгой определенности.
Очевидно, что в условиях отсутствия информации о существовании ВЦ исследования должны быть направлены как на получение такой информации, так и на построение некоторой теоретической модели искомого объекта (космического социума), причем эти направления взаимосвязаны и взаимозависимы. «Найти неизвестный объект – значит зафиксировать различными методиками его свойства, и, следовательно, необходимо предварительно знать, какие проявления искомого объекта можно ожидать в заданных условиях». Необходимость теоретических исследований проблемы ВЦ, таким образом, очевидна; возможность же таких исследований проистекает в первую очередь из материального единства мира.
Существенной чертой проблемы ВЦ является ее фундаментальность, которая заключается в изучении наиболее глубоких связей человеческого общества и мира, места земной цивилизации в космосе, т.е. в конечном счете – глубинных вопросов мировоззрения, стоящих перед человечеством на всем протяжении его развития и по-разному осознаваемых и интерпретируемых на различных этапах истории. «…Интерес к далеким обитателям неведомых планет на самом деле оказывается интересом к выяснению нашей собственной роли и значения в мировых процессах».
Принципиально не отрицая возможность единственности земной цивилизации в Метагалактике, диалектический материализм в значительно большей степени ориентирует исследователей на существование, а, следовательно, и на поиск ВЦ. Можно ожидать, что средствами чисто философского анализа в перспективе будет явно показана необходимость существования множественных очагов разумной жизни в «мире в целом» при случайности наличия их в любой конечной области мира. Это усилит направленность на поиск, но, разумеется, не подменит самого поиска. Аналогичным образом обнаружение «реальной ВЦ» (и любого конечного числа их) «усилит» тезис о множественности обитаемых миров, но не заменит философской рефлексии над самой проблемой.
1. Множественность миров и проблема их обитаемости. Исторический аспект
Идея множественности обитаемых миров возникла в глубокой древности и за многовековую историю существенно трансформировалась, приобретая новые формы по мере развития философских и научных знаний, по мере изменении общей картины мира. Как подчеркивается в [1], идея множественности миров первоначально заключала в себе гораздо более широкий смысл, чем-то, что мы вкладываем в нее теперь в связи с понятием внеземной жизни. В первую очередь это был вопрос об устройстве Космоса и уж затем о его обитаемости. Вопрос о множественности миров был, по существу, вопросом о множественности вселенных.
После коперниковской революции идея множественности миров видоизменилась: под иными мирами стали понимать вначале околосолнечные планеты, а затем (по мере развития астрономической картины мира) планетные системы других звезд [2, с. 16]. В последние годы в рамках космологических представлений наметился поворот к концепции множественности вселенных [3–5]. Основанием для него, послужило исследование топологических свойств пространства [3], концепция квазизамкнутых миров – «фридмонов» [6] и антропный принцип. Таким образом, мы являемся свидетелями возрождения концепции множественности миров-вселенных на новом, более высоком витке спирали познания.
Идея множественности миров на всех этапах была тесно связана с проблемой их обитаемости. Представления об обитаемости миров были распространены в глубокой древности. Насколько далеко заходили древние мыслители в своих взглядах на эту проблему, можно судить, например, по высказыванию, приписываемому Анаксагору, который учил, что в каждой частице, как бы мала она ни была, «есть города, населенные людьми, обработанные поля, и светят солнце, луна и другие звезды, как у нас» [7]. С этим положением перекликается и учение средневекового китайского мыслителя Фа Цзана (643–712), согласно которому, мир един, «нет принципиальной разницы между большим и малым, далеким и близким. Малое включает в себя большое, одно – многое, многое – одно. В одной крупинке может поместиться вся вселенная, точно так же, как эта крупинка может поместиться в другой» [8]. Трудно сказать, являются ли эти высказывания лишь образным выражением или гениальным прозрением, предвосхищающим современные представления о структуре материального мира (имеются в виду «фридмоны» и ту концепцию квазизамкнутых миров, которую развивал Г.М. Идлис).
В своих догадках о множественности обитаемых миров древние мыслители исходили из общих умозрительных представлений о беспредельности пространства, а также из идей гилозоизма и пантеизма. В этом плане характерно учение средневекового философа Тэнг Му (XIII век): «Небо и земля велики, однако во всем космосе они лишь как маленькие зерна риса. Как же неразумно было бы предполагать, что кроме неба и земли, которые мы видим, нет никаких других небес и земель» (цит. по [3]).
В противоположность этим взглядам христианская теология, опираясь на взгляды Аристотеля и геоцентрическую систему мира Птоломея. канонизировала идею об исключительности человеческого рода. Джордано Бруно противопоставил этой доктрине концепцию множественности обитаемых миров. Именно в этой форме, как концепция обитаемых миров, она стала ареной острой идеологической борьбы с церковью. Естественно, что церковь прежде всего стремилась опереться на «Священное писание». Но это не могло убедить ее оппонентов. Известно, что Галилей составил даже специальную записку, в которой он (как он сам пишет), «опираясь на авторитет большинства отцов церкви, старался доказать, насколько недопустимо ссылаться на авторитет Священного писания при решении научных вопросов, для которых один опытный путь наблюдения имеет решающее значение. Я требовал, – пишет Галилей – чтобы в подобных случаях в будущем Священное писание оставлялось в покое» [9]. Следует иметь в виду, что сама по себе концепция исключительности Земли не вытекает из существа религиозной доктрины. Не случайно многие богословы критиковали ее с теологических позиций [10]. Таким образом, идея уникальности человеческого рода в известной мере нейтральна по отношению к научному или религиозному мировоззрению. Но поскольку церковь канонизировала эту идею опираясь на геоцентрическую систему мира, становление новой гелиоцентрической системы проходило в острой борьбе с доктриной уникальности и потребовало ее преодоления. Вот почему торжество гелиоцентрической системы явилось одновременно и торжеством концепции множественности обитаемых миров. В дальнейшем противоборство двух доктрин перестало играть роль водораздела между научным и религиозным мировоззрением. Теперь уже в рамках самой науки стали возникать аргументы в пользу уникальности нашей земной цивилизации [1,2].
С развитием астрономии аргументация в пользу множественности обитаемых миров приобрела более конкретный характер, опираясь на научно обоснованную астрономическую картину мира. Не существует какого-либо параметра, который позволил бы выделить Солнце, среди множества других звезд в наблюдаемой области Вселенной. Трудно ожидать, чтобы при таких обстоятельствах жизнь реализовалась бы только в Солнечной системе.
Основные аргументы в пользу существования внеземного разума согласно [3] сводятся к следующему:
1) по современным космогоническим концепциям возникновение звезд сопровождается возникновением планетных систем;
2) в Галактике существуют сотни миллиардов звезд, из них около 10% подобны Солнцу. Таким образом, имеются десятки миллиардов звезд, которые являются подходящими кандидатами на наличие у них планетных систем. Возможно, что на некоторых из этих планет могут быть подходящие условия для возникновения жизни;
3.) если заданы благоприятные условия и имеется достаточно времени, то на планете должны возникнуть простейшие формы жизни;
4) за время порядка нескольких миллиардов лет жизнь, вероятно, станет более сложной и в некоторых случаях подойдет к развитию разума, культуры, цивилизации.
Аргументы такого рода, несмотря на свою убедительность, не имеют полной доказательной силы. Поэтому вопрос о существовании жизни и разума за пределами земного шара остается пока открытым.
Постановка проблемы CETI (связь с внеземными цивилизациями ВЦ) вызвала необходимость оценить число коммуникативных цивилизаций в Галактике. Для оценки обычно применяется формула Дрейка, в которую входит некий фактор выборки, являющийся произведением вероятностей типа: вероятность происхождения жизни на планете с подходящими условиями, вероятность происхождения разумной жизни на обитаемой планете и т.д. Введение этих вероятностей поднимает вопрос об их природе и методах их оценки. Прежде всего необходимо отметить, что поскольку речь идет о реализации некоторого процесса, вероятность реализации должна зависеть от времени. На это применительно к вероятностям Дрейка обратил внимание Ф.А. Цициц [4] в 1965 г. Более детально вопрос о зависимости вероятностей Дрейка от времени анализируется в работах 5, 6.
Категория вероятности сама по себе одна из наиболее сложных. Применение ее к проблеме CETI сопряжено с дополнительными трудностями, вытекающими из неопределенности исходных данных. Имея в виду эти трудности, К. Саган назвал вероятности Дрейка «субъективными вероятностями» [7]. Анализ этого понятия был дан Т. Файном [8], на работу которого К. Саган и опирался. Как показано в работах 5, 6, вероятности Дрейка не являются субъективными по природе. По способу введения они соответствуют обычной частотной интерпретации вероятности. Однако поскольку величины, от которых они зависят (которыми они определяются), в настоящее время неизвестны (неизвестны их численные значения), мы не можем оценить эти вероятности в соответствии с их частотной интерпретацией, используя эмпирические данные. Одним из методов, который может применяться в этих условиях, является метод правдоподобия мнения, т.е. использование экспертных оценок. Полученные таким способом оценки будут субъективными (в смысле Фаина), но это не значит, что субъективность внутренне присуща самим вероятностям Дрейка. Лучше говорить не о субъективных вероятностях, а о субъективных оценках вероятностей, тем более что наряду с оценками правдоподобия мнения могут использоваться вполне объективные статистические оценки вероятностей Дрейка [5, 6].
Если вероятности Дрейка тем или иным способом оценены, то мы можем получить данные о вероятном числе коммуникативных цивилизаций или о вероятном расстоянии между ними. Эти данные могут использоваться в задачах CETI как исходный элемент гипотезы, лежащей в основе поиска, но они, конечно, не дают окончательного решения проблемы существования ВЦ. Совершенно другой подход к решению этой проблемы связан с попыткой опереться на так называемый астросоциологический парадокс.
Под астросоциологическим парадоксом (сокращенно – АС-парадокс) понимают противоречие между допущением множественности обитаемых миров и отсутствием явных проявлений деятельности ВЦ. В западной литературе его называют парадоксом Ферми. (С. Лем говорил о парадоксе молчания Вселенной).
В узком смысле под АС-парадоксом понимают противоречие между допущением множественности ВЦ и отрицательными результатами CETI-экспериментов (слабая форма АС-парадокса). В более широком смысле основанием для его постановки считается отсутствие любых наблюдаемых следов деятельности ВЦ в космическом пространстве (необязательно радиосигналов). В наиболее сильной форме он трактуется как противоречие между множественностью ВЦ и отсутствием колонизации Земли инопланетянами.
АС-парадокс часто формулируют в виде дилеммы: либо наша цивилизация единственная, либо она самая передовая, самая развитая во Вселенной. Иногда добавляют еще третью возможность: цивилизаций много, но они недолговечны. На основе АС-парадокса пытаются делать далеко идущие выводы. Более детальный логический анализ показывает, что в случае принятия АС-парадокса спектр возможностей должен быть существенно расширен [2] и, таким образом, выводы становятся неоднозначными. Но гораздо существеннее другое – в какой мере правомерно выдвижение самого парадокса, т.е. в какой мере реально лежащее в основе его противоречие. Прежде всего, следует отметить, что отсутствие видимых проявлений ВЦ неэквивалентно отсутствию самих ВЦ. В.В. Рубцов и А.Д. Урсул справедливо подчеркивают, что в формулировке АС-парадокса не учитывается диалектика явления и сущности, эти два момента неправомерно отождествляются [2, с. 51]. Проанализируем с этой точки зрения проблему АС-парадокса. Что касается слабой формы АС-парадокса, то в такой форме его выдвижение явно преждевременно. Прежде всего в этой области сделаны лишь самые первые шаги и даже в рамках более узкой задачи поиска, радиосигналов еще не предпринимались систематические планомерные исследования, способные обеспечить успех поисков. По оценкам Дж. Тартер, в результате проведенных к настоящему времени CETI-экспериментов заполнена лишь 10-17
часть всего подлежащего исследованию объема фазового пространства поиска [2].
В расширительной трактовке АС-парадокс обычно связывается с проблемой «космического чуда», выдвинутой И.С. Шкловским [3]. Однако и в такой расширительной трактовке формулировка АС-парадокса остается некорректной.
Прежде всего, возникает вопрос о масштабах технологической деятельности внеземных цивилизаций. Это тесно связано с представлениями о характере и уровнях развития ВЦ. Основной путь решения проблемы состоит в изучении и прогнозировании наиболее общих тенденций развития нашей земной цивилизации. Здесь проблема ВЦ тесно соприкасается с футурологической проблематикой. Следует, однако, иметь в виду: важную особенность приложения футурологии к проблеме CETI. Она связана с глобально-космической точкой зрения, при которой многие важные детали развития человеческого общества не имеют существенного значения. (Например, при изучении энергетического потенциала цивилизаций можно не интересоваться изменением энергетического баланса или деталями размещения энергетических ресурсов. Важно лишь общее количество энергии, которое может использовать технически развитая цивилизация, не входя в противоречие с законами физики и не нарушая экологического равновесия.) Аналогичный подход часто применяется и в глобалистике. Надо отметить, что исследования в области CETI в этом отношении опередили глобалистику примерно на десятилетие, но, конечно, они никогда не доводились до столь подробных моделей.
Хорошо известно, что развитие земной цивилизации в современную эпоху по всем важнейшим характеристикам происходит экспоненциально или даже быстрее. Совершенно очевидно, что для цивилизаций, развивающихся на своих планетах, экспоненциальная стадия не может длиться очень долго: неизбежно ограниченные ресурсы площади, вещества и энергия быстро исчерпаются при таком развитии.
Далее, при анализе «космического чуда» вновь возникает проблема критериев искусственности. Какова бы ни была технология ВЦ, в основе ее лежит использование естественных законов природы. Если речь идет об объектах дальнего космоса (а именно они обычно рассматриваются в проблеме ВЦ), то единственным доступным нам источником информации о них является электромагнитное излучение. Применяя методы, принятые в астрофизике, мы можем по наблюдаемому излучению воссоздать физические характеристики процесса, но не можем установить, был ли этот процесс запущен искусственно.
Проблема осложняется еще тем, что естествоиспытатели стихийно стоят на позициях презумпции естественности (в явном виде этот принцип был сформулирован И.С. Шкловским). Практическое применение его при отсутствии однозначных критериев искусственности приводит к тому, что любое наблюдаемое явление (в том числе и искусственное) будет истолковано как естественный физический процесс.
Презумпция естественности выступает как выражение известного принципа Оккама. Но в этих рамках мы не нуждаемся в подходе со стороны искусственности, поэтому принцип презумпции оказывается неконструктивным. В рамках же АС-исследования мы заранее должны допустить возможность искусственности изучаемого объекта. В связи с этим ряд авторов предлагают руководствоваться принципом равноправия, при, котором обе гипотезы – о естественном и искусственном происхождении наблюдаемых явлений – принимаются в равной мере допустимыми [3, 4].
Наконец, при рассмотрении АС-парадокса как проблемы «космического чуда» необходимо принимать во внимание, что жизнь и разум являются важными атрибутами материи и могут быть существенным фактором эволюции космоса. Как известно, подобных взглядов придерживался К.Э. Циолковский. он считал, что высокоразвитые ВЦ давно освоили наблюдаемую нами область Вселенной и в широких воздействуют на ход природных процессов. По выражению Е.Т. Фаддеева, они «могут сознательно и по-новому организовывать материю, регулировать ход естественных событий [5. с. 311]. По мнению О. Струве, наука достигла такого уровня, когда (при изучении Вселенной) «наряду с классическими законами физики необходимо принимать во внимание деятельность разумных существ» [6 с. 264]. Таким образом, в настоящее время в научном мышлении происходит важный поворот «от наибольшего достижения классического естествознания – «чисто объективного мира – к миру, в котором учитывается и соответствующим образом отражается роль социального субъективного фактора» [2. с. 58]. Роль этого фактора может быть достаточно велика, и тем не менее мы будем «не замечать» его проявлений, так как давно включили его в свою естественнонаучную картину мира.
В наиболее радикальной форме (отсутствие явной колонизации Земли) АС-парадокс можно считать правомерным. Однако признание этого положения не позволяет сделать никаких выводов в плане сформулированной дилеммы, ибо не ясно, в какой мере модель неограниченной экспансии ВЦ в космическое пространство (лежащая в основе выдвижения АС-парадокса в этой форме) является адекватной. Касаясь этой проблемы, К. Саган в Международной петиции, посвященной проблеме CETI, пишет: «Предполагается, что видимое отсутствие в Галактике следов большой деятельности очень развитых существ, или видимое отсутствие внеземных колонистов в Солнечной системе, демонстрирует, что разумных существ нигде нет. Этот аргумент по меньшей мере зависит от сильной экстраполяции многих обстоятельств на Земле в настоящее время» [7]. Учитывая необходимость перехода от экстенсивного развития, к интенсивному, модель неограниченной экспансии представляется маловероятной. Таким образом, рассмотрение АС-парадокса вопреки встречающемуся в литературе мнению не позволяет сделать определенных выводов по проблеме множественности обитаемых миров. Новый подход к этой проблеме связан с антропным принципом.
2. Антропный принцип и множественность обитаемых миров
Под антропным принципом подразумевается определенное соотношение между фундаментальными свойствами Вселенной в целом и возможностью существования в ней жизни. Это соотношение имеет весьма характерный смысл: наблюдаемое свойства Вселенной (Вселенной в целом, а не отдельных ее частей), причем фундаментальные свойства (такие, как, например, космологическое расширение пространства), тесно связаны с существованием жизни. На это впервые (почти одновременно и независимо друг от друга) обратили внимание Т.М. Идлис [8] и А.Л. Зельманов [9]. Дальнейшие исследования позволили углубить это соотношение. Оказалось, что не только свойства астрономической Вселенной, но и фундаментальные свойства материального мира, выражающиеся в значениях фундаментальных физических констант, также связаны с возможностью существования жизни во Вселенной. Изменение констант в незначительных пределах настолько меняет условия во Вселенной, что жизнь в ней становится невозможной [3]. Таким образом, получается, что существование «наблюдателя» во Вселенной накладывает определенные ограничения на физические законы и наблюдаемые свойства Вселенной. Эта зависимость между жизнью (между существованием наблюдателя) и наблюдаемыми свойствами Вселенной и получила название «антропный принцип».
Антропный принцип был выдвинут вне всякой связи с проблемой ВЦ или проблемой существования жизни во Вселенной. Вопрос, который интересовал физиков-теоретиков и космологов и который привел к формулировке этого принципа, состоял в следующем: почему Вселенная такова, как мы ее: наблюдаем? Постановка этого вопроса знаменует новый уровень космологии. Если раньше космологию интересовал вопрос «как устроен мир», то теперь она подошла к проблеме: «почему мир устроен так, а не иначе». В первом приближении ответ состоял в том, что это объясняется действием известных (известных нам из опыта) физических законов. Решая уравнения, описывающие эти законы, и подставляя значения фундаментальных констант (известные также из опыта), мы получаем космологические модели, теории образования и эволюции галактик, звезд и т.д. В течение определенного времени (на определенном этапе развития космологии) такое объяснение считалось удовлетворительным. На следующем, более глубоком уровне, был сформулирован вопрос: а почему имеют место именно такие физические законы и почему физические константы имеют такие, а не какие-то иные значения?
Подход к решению этой проблемы в рамках антропного принципа состоит в следующем. Предположим, что на самом деле имеет место набор различных начальных и граничных условий (в том числе набор различных ф
Иногда антропный принцип формулируют в таком виде: фундаментальные свойства Вселенной определяются фактом существования наблюдателя (человека). Такая трактовка весьма близка к идеям средневековой теологии о том, что вся Вселенная создана ради человека. С точки зрения физической постановки проблемы, имея в виду поиски ответа на вопрос, «почему Вселенная такова», такая парадоксальная формулировку (хотя ее нельзя признать удачной) может быть приемлема, ибо центр тяжести проблемы состоит не в этом. Однако в философском плане она совершенно неудовлетворительна, так как соотношение, между причиной и следствием здесь обратное. В действительности не Вселенная такова, потому что в ней существует человек, а человек существует во Вселенной потому, что она такова, как мы ее наблюдаем, потому что в ней реализовались именно те условия из множества допустимых, которые сделали возможным существование в ней жизни. Но раз уж это произошло и мы существуем, то наблюдаемые свойства Вселенной не могут быть иными, чем те, которые требуются для того, чтобы жизнь в ней стала возможной.
Антропный принцип поднимает ряд вопросов мировоззренческого и методологического порядка. Представляет интерес рассмотреть соотношение его с проблемой множественности обитаемых миров. Хотя вопрос, который привел к формулировке антропного принципа, как уже отмечалось выше, в своей исходной постановке далек от каких бы то ни было соображении о распространенности жизни во Вселенной, его нельзя считать полностью нейтральным но отношению к этой проблеме. Можно выделить два аспекта приложения антропного принципа к проблеме жизни во Вселенной: 1) множественность обитаемых миров-вселенных и 2) обитаемость нашей Вселенной.
Если допустить чисто случайную реализацию начальных условий (что само по себе требует обоснования), то вселенные с пригодными для существования человека условиями должны быть крайне редки. Большинство миров в этом случае будут лишены звезд, галактик и, вообще, известных нам форм материи. Возможно ли существование в этих «экзотических» (с нашей точки зрения) вселенных каких бы то ни было форм жизни – остается пока чисто умозрительным вопросом.
Вопрос о существовании жизни в нашей Вселенной в свете антропного принципа приобретает новую окраску. Антропный принцип утверждает, что наша Вселенная чрезвычайно тонко приспособлена дли возникновения и существования жизни. Можно было бы думать, что это относится к отдельной достаточно крупной, но все же локальной области Вселенной, где в силу случайной флуктуации создались условия, необходимые для существования жизни. Но, как показывают наблюдения Вселенная изотропна и однородна, ее свойства в больших масштабах одинаковы. Следовательно, когда мы говорим о чрезвычайно тонкой приспособленности Вселенной для жизни, речь идет не об отдельных локальных областях, а о Вселенной в целом, как подчеркивалось выше, о самых глубоких, фундаментальных свойствах материального мира. Поэтому вопрос, идущий от древних философов, теперь можно переформулировать следующим образом: структура вселенной должна определяться чем-то более фундаментальным, и если уж она связана с жизнью, то жизнь должна быть присуща Вселенной в целом. Таким образом, антропный принцип дает новые, веские аргументы в пользу широкой распространенности жизни (и разума) во Вселенной.
Дополнительные аспекты возникают, если учесть, что наша Вселенная – эволюционирующая система, возникающая на определенном этапе эволюции материального мира. Возникает вопрос: была ли в объекте, из которого образовалась Вселенная («сингулярность»), заложена «программа» ее закономерного развития, развертывания в пространстве и времени, или же мир является результатом случайного взаимодействия «осколков», разлетевшихся после «первовзрыва»? В.В. Рубцов и А.Д. Урсул отмечают, что «понимание первоатома как однородной сверхплотной капли основано скорее на традиции физикализма, чем на знании его подлинной природы н структуры».
Если считать, что основные черты Вселенной были «закодированы» в сингулярности, то тогда возникает следующий вопрос: была ли «закодирована» в ней н возможность возникновения космических цивилизаций? Это возможно, если Вселенная рассматривается как единая система различных уровней материи от физического до социального и если существуют законы эволюции, общие для всех структурных уровней природной действительности. Но если это так, то жизнь н разум должны закономерно возникать во всех областях Вселенной, где реализуются соответствующие (необходимые) условия, н. следовательно, они должны быть распространенным явлением во Вселенной.
Таким образом, развитие идей, связанных с антропным принципом, приводит к выводу о необходимости (закономерности) возникновения и широкой распространенности жизни и разума во Вселенной. Антропный принцип с точки зрения и физики, и философии отвергает» возможную уникальность земной жизни. Этот принцип подкрепляет великое предвидение Джордано Бруно о множественности обитаемых миров. Вопреки парадоксальной форме, которая ему приписывается, антропный принцип не имеет ничего общего с антропоцентризмом. Напротив, при последовательном и корректном применении он приводит к принципу Бруно, но на более высоком уровне обобщения.
3. Понятие внеземных цивилизаций. Вопрос об их возможной распространенности
С позиций современной науки предположение о возможности существования внеземных цивилизаций имеет объективные основания: представление о материальном единстве мира; о развитии, эволюции материи как всеобщем ее свойстве; данные естествознания о закономерном, естественном характере происхождения и эволюции жизни, а также происхождения и эволюции человека на Земле; астрономические данные о том, что Солнце – типичная, рядовая звезда нашей Галактики и нет оснований для его выделения среди множества других подобных звезд; в то же время астрономия исходит из того, что в Космосе существует большое разнообразие физических условий, что может привести в принципе к возникновению самых разнообразных форм высокоорганизованной материи.
Оценка возможной распространенности внеземных (космических) цивилизаций в нашей Галактике осуществляется по формуле Дрейка:
N=R
х f
х n
х k
х d
х q
х L
где N – число внеземных цивилизаций в Галактике; R – скорость образования звезд в Галактике, усредненная по всему времени ее существования (число звезд в год); f – доля звезд, обладающих планетными системами; n – среднее число планет, входящих в планетные системы и экологически пригодных для жизни; k – доля планет, на которых действительно возникла жизнь; d – доля планет, на которых после возникновения жизни развились ее разумные формы, q – доля планет, на которых разумная жизнь достигала фазы, обеспечивающей возможность связи с другими мирами, цивилизациями: L – средняя продолжительность существования таких внеземных (космических, технических) цивилизаций.
За исключением первой величины (R), которая относится к астрофизике и может быть подсчитана более или менее точно (около 10 звезд в год), все остальные величины являются весьма и весьма неопределенными, поэтому они определяются компетентными учеными на основе экспертных оценок, которые, разумеется, носят субъективный характер.
Вот как, например, оценивается вероятность возникновения жизни. Ясно, что далеко не на всякой планете может возникнуть жизнь. Для возникновения жизни (посредством естественного отбора) необходим сложный комплекс условий. Во-первых, значительные интервалы времени; поэтому жизнь может возникнуть только вокруг старых звезд. Причем старых звезд не первого, а второго поколения, поскольку только рядом с ними могут быть остатки тяжелых элементов, оставшиеся после взрывов сверхновых звезд первого поколения. Во-вторых, на планете должны быть соответствующие температурные условия: слишком высокая или слишком низкая температуры исключают появление жизни. В-третьих, масса планеты не должна быть слишком маленькой. Ведь в этом случае планета быстро теряет свою атмосферу, которая попросту испаряется («диссипация»). Чем легче газ, тем быстрее он уходит за пределы планеты. С другой стороны, масса планеты не должна быть очень большой, чтобы не удерживать свою первоначальную атмосферу (из водорода и гелия), не препятствовать изменению ее состава и появлению вторичной атмосферы. В-четвертых, наличие жидкой оболочки на ее поверхности. Ведь первичные формы жизни, скорее всего, возникли в воде. И наконец, в-пятых, на планете должны быть условия для возникновения сложных молекулярных соединений, на основе которых могут протекать разнообразные химические процессы.
В результате учета всех этих условий оказывается, что лишь у 1 – 2% всех звезд в Галактике могут быть планетные системы с явлениями жизни. Иначе говоря, при самых оптимальных оценках около 1 млрд. звезд могут иметь планетные системы, на которых в принципе возможна жизнь[1]
. В целом остается большой и неопределенность в оценке общей величины N: от 109
цивилизаций в Галактике до одной цивилизации в нескольких соседних галактиках.
| Расстояние между цивилизациями, св. год
|
Число цивилизаций
N |
| 7000
|
102
|
| 1500
|
104
|
| 320
|
106
|
| 32
|
109
|
Как один из аргументов в пользу того, что внеземные цивилизации – явление очень редкое, выдвигается отсутствие видимых проявлений их активности. Но это утверждение тоже недостаточно строгое. Оно определяется во многом уровнем развития нашей цивилизации, в том числе и совершенством средств астрономических наблюдений.
Типы контактов с внеземными цивилизациями
Тема контактов с внеземными цивилизациями пожалуй, одна из самых популярных в научно-фантастической литературе и кинематографии. Она вызывает, как правило, самый горячий интерес у поклонников этого жанра, всех, интересующихся проблемами Мироздания. Но художественное воображение здесь должно быть подчинено жесткой логике рационального анализа. Такой анализ показывает, что возможны следующие типы контактов: непосредственные контакты, т.е. взаимные (или односторонние) посещения; контакты по каналам связи; контакты смешанного типа – посылка к внеземной цивилизации автоматических зондов, которые передают полученную информацию по каналам связи.
Конечно, наиболее привлекательны контакты первого типа, но именно они наиболее трудны в реальном осуществлении. Основная трудность связана с длительностью полета к другим цивилизациям, которая может быть больше времени жизни самой земной цивилизации. Отсюда возникает вопрос о возвращении, ценности привезенной информации, а значит, и смысле самого полета. Например, при полетах к далеким звездам со скоростями, много меньшими скорости света (v << c) требуются тысячелетия, а значит, такие полеты возможны только к ближайшим звездам. Теоретические аспекты таких проектов учеными обсуждаются, хотя до их практического осуществления еще очень далеко. Так называемые фотонные ракеты позволили бы перемещаться в пространстве со скоростями, близкими к скорости света (v ~ с). При этом путешествия в отдаленные области Галактики (и даже в другие галактики) заняли бы время жизни одного поколения космонавтов. Но согласно теории относительности, в условиях такого полета время сокращается только для экипажа космического корабля, а для жителей Земли оно будет течь как в нерелятивистской системе. Это значит, что за время путешествия на Земле пройдут сотни и тысячи лет, земная цивилизация изменится настолько, что не только доставленная информация станет ненужной, но исходный смысл такого полета будет утерян. Правда, учитывая эти аргументы, иногда высказывают идею космического путешествия без возвращения на Землю, т.е. межзвездного перелета со сменой поколений во время полета. В будущем эта проблема, очевидно, будет в принципе технически решаемой. Но ее смысл уже иной – это расселение земной цивилизации во Вселенной. Оценка целесообразности такого расселения – дело наших далеких потомков.
В настоящее время реально возможными контактами с внеземными цивилизациями являются контакты по каналам связи. Если время распространения сигнала в обе стороны t больше времени жизни цивилизации (t > L), то речь может идти об одностороннем контакте. Если же t << L, то возможен двусторонний обмен информацией. Современный уровень естественно-научных знаний позволяет серьезно говорить лишь о канале связи с помощью электромагнитных волн, а сегодняшняя радиотехника может реально обеспечить установление такой связи.
Развитие естествознания во второй половине XX в., выдающиеся открытия в области астрономии, кибернетики, биологии, радиофизики позволили перевести проблему внеземных цивилизаций из чисто умозрительной и абстрактно-теоретической в практическую плоскость. Впервые в истории человечества появилась возможность вести глубокие и подробные экспериментальные исследования по этой важной фундаментальной проблеме. Необходимость такого рода исследований определяется тем, что открытие внеземных цивилизаций и установление контакта с ними могут иметь огромное влияние на научный и технологический потенциал общества, оказать положительное воздействие на будущее человечества.
Поиски внеземных цивилизаций
Изучению внеземных цивилизаций должно предшествовать установление той или иной формы связи с ними. В настоящее время наметилось несколько направлений поиска следов активности внеземных цивилизаций.
Во-первых, поиск следов астроинженерной деятельности внеземных цивилизаций. Это направление базируется на предположении, что технически развитые цивилизации рано или поздно должны перейти к преобразованию окружающего космического пространства (создание искусственных спутников, искусственной биосферы и др.), в частности для перехвата значительной части энергии звезды. Как показывают расчеты, излучение основной части таких астроинженерных сооружений должно быть сосредоточено в инфракрасной области спектра. Следовательно, задача обнаружения подобных внеземных цивилизаций должна начинаться с поиска локальных источников инфракрасного излучения или звезд с аномальным избытком инфракрасного излучения. Такие исследования в настоящее время ведутся. В результате было обнаружено несколько десятков инфракрасных источников, однако пока нет оснований связать какой-либо из них с внеземной цивилизацией.
Во-вторых, поиск следов посещения внеземных цивилизаций на Земле. В основе этого направления лежит допущение о том, что активность внеземных цивилизаций могла проявляться в историческом прошлом в виде посещения Земли, и такое посещение не могло не оставить следов в памятниках материальной или духовной культуры различных народов. На этом пути немало возможностей для различного рода сенсаций – ошеломляющих «открытий», квазинаучных мифов о космических истоках отдельных культур (или их элементов); так, рассказом о космонавтах называют легенды о вознесении святых на небо. Необъяснимые пока постройки больших каменных сооружений также не доказывают их космического происхождения. Например, спекуляции такого рода вокруг гигантских каменных идолов на острове Пасхи были развеяны Т. Хейердалом: потомки древнего населения этого острова показали ему, как это делалось не только без вмешательства космонавтов, но и без всякой техники. В этом же ряду находится и гипотеза о том, что Тунгусский метеорит был не метеоритом или кометой, а космическим кораблем инопланетян. Такого рода гипотезы и предположения необходимо исследовать самым тщательным образом.
В-третьих, поиск сигналов от внеземных цивилизаций. Данная проблема в настоящее время формулируется прежде всего как проблема поиска искусственных сигналов в радио- и оптическом (например, остронаправленным лучом лазера) диапазонах. Наиболее вероятной является радиосвязь. Поэтому важнейшей задачей оказывается выбор оптимального диапазона волн для такой связи. Анализ показывает, что наиболее вероятны искусственные сигналы на волнах = 21 см (радиолиния водорода), = 18 см (радиолиния ОН), = 1,35 см (радиолиния водяного пара) или же на волнах, скомбинированных из основной частоты с какой-либо математической константой (, и др.).
Серьезный подход к поиску сигналов от внеземных цивилизаций требует создания постоянно действующей службы, охватывающей всю небесную сферу. Причем такая служба должна быть достаточно универсальной – рассчитанной на прием сигналов различного вида (импульсных, узкополосных и широкополосных). Первые работы по поиску сигналов внеземных цивилизаций были выполнены в США в 1950 г. Исследовалось радиоизлучение ближайших звезд ( Кита и Эридана) на волне 21 см. В последующем (70–80-е гг.) такие исследования проводились и в СССР. В ходе исследований были получены обнадеживающие результаты. Так, в 1977 г. в США (обсерватория Огайского университета) в процессе обзора неба на волне 21 см был зарегистрирован узкополосный сигнал, характеристики которого указывали на его внеземное и, вероятно, искусственное происхождение. Однако повторно этот сигнал зарегистрировать не удалось, и вопрос о его природе остался открытым. С 1972 г. поиски в оптическом диапазоне проводились на орбитальных станциях. Обсуждались проекты строительства многозеркальных телескопов на Земле и на Луне, гигантских космических радиотелескопов и др.
Поиск сигналов от внеземных цивилизаций – это одна сторона контакта с ними. Но существует и другая – сообщение таким цивилизациям о нашей, земной цивилизации. Поэтому наряду с поисками сигналов от космических цивилизаций предпринимались попытки направить послание внеземным цивилизациям. В 1974 г. с радиоастрономической обсерватории в Аресибо (Пуэрто-Рико) в сторону шарового скопления М-31, находящегося от Земли на расстоянии 24 тыс. световых лет, было направлено радиопослание, содержащее закодированный текст о жизни и цивилизации на Земле. Информационные сообщения также неоднократно помещались на космические аппараты, траектории которых обеспечивали им выход за пределы Солнечной системы. Конечно, очень мало шансов на то, что эти послания когда-либо достигнут цели, но начинать с чего-то надо. Важно, что человечество не только серьезно задумывается о контактах с разумными существами из других миров, но уже и оказывается способным налаживать такие контакты, пусть в самой простейшей форме.
Заключение
К настоящему времени известен только один очаг жизни и разума – планета Земля. Однако нельзя однозначно утверждать, что среди многих миллиардов звезд условия зарождения живой материи и ее длительной эволюции могли возникнуть только в одной точке Вселенной – в нашей Галактике, вблизи Солнца. Проблема поиска жизни, и особенно разумной, вне Земли в последние десятилетия приобретает естественно-научный характер. Вряд ли есть другая научная проблема, которая вызывала бы такой жгучий интерес и такие жаркие споры, как проблема связи с внеземными цивилизациями. Созываются научные конференции и симпозиумы, налаживается международное сотрудничество ученых, ведутся экспериментальные исследования. По меткому выражению писателя-фантаста Станислава Лема, проблема связи с внеземными цивилизациями подобна игрушечной матрешке – она содержит в себе проблематику всех научных дисциплин.
Возможно, что среди множества звезд Вселенной найдутся десятки, а может быть и сотни таких, которые окружены обитаемыми планетами. Можно предполагать, что и перед другими цивилизациями достигшими высокого уровня развития, как наша встал тот же вопрос – как установить связь с другими разумными обитателями Вселенной? Кто знает быть может и сейчас в направлении нашего Солнца кто-то посылает сигналы, на которые пока человечество отвечало молчанием! На какой же длине возможна такая передача? Скорее всего, в диапазоне радиоволн.
Вероятно, неведомые нам разумные существа могут жить на другой планете, окруженной атмосферой. Значит, они могут посылать радиосигналы в космос только через узкое «радиоокно» их атмосферы. Возможный диапазон радиоволн для «межзвездной» связи, по-видимому, ограничивается длинами от нескольких сантиметров до 30 м. Космические естественные источники излучения ведут постоянную интенсивную «радиопередачу» на волнах метрового диапазона. Чтобы она не создавала досадных помех, радиосвязь между обитаемыми мирами должна вестись на длинах волн, не более 50 см. Более короткие радиоволны (в несколько сантиметров) не подходят, поскольку тепловое радиоизлучение планет происходит именно на таких волнах, и оно будет «глушить» искусственную радиосвязь. В США обсуждается проект по созданию комплекса для приема внеземных радиосигналов, состоящего из тысячи синхронных радиотелескопов, установленных на расстоянии 15 км друг от друга. В сущности такой комплекс подобен одному исполинскому параболическому радиотелескопу с площадью зеркала 20 км. Проект предполагается реализовать в течение ближайших 10–20 лет. Стоимость намеченного сооружения поистине астрономическая – не менее 10 млрд. долларов. Проектируемый комплекс радиотелескопов позволит принимать искусственные радиосигналы в радиусе 1000 световых лет. В таком огромном космическом пространстве содержится свыше миллиона солнцеподобных звезд, часть которых, возможно, окружена обитаемыми планетами. Чувствительность прослушиваемой системы чрезвычайно высока. Если бы вокруг ближайшей к нам звезды Альфа Центавра обращалась планета, подобная Земле (с таким же уровнем развития радиосвязи), то такая система сможет уловить поступаемые от нее радиосигналы.
Жажда общения с внеземным разумом так сильна, что все технические и временные трудности кажутся преодолимыми. К тому же разумные наши собратья могут оказаться и по соседству с нами. Вселенная беспредельна в своем многообразии, среди бесчисленного множества звездных и планетных систем могут встретится такие планеты, физические условия на которых создали предпосылки для зарождении и развития жизни. Но какой жизни? Такой, как у нас на Земле, или отличающейся от нее? И в состоянии ли мы сразу распознать живую материю, не родственную земной? Еще более сложен вопрос о внеземных разумных существах. Если они есть, то сможем ли мы их понять? Конечно, не исключена вероятность возникновения на других планетах неизвестных цивилизаций. Мы знаем только живую материю, зародившуюся на нашей планете. Может быть, в безграничном пространстве Вселенной существует множество других совершенных и сложных форм движения и организации материи, о которых мы даже не подозреваем. Проблема внеземных цивилизаций представляет интерес не только с точки зрения их обнаружения, но и для более глубокого исследования закономерностей процессов развития материальных систем на нашей планете.
В последнее десятилетие среди ученых и философов все более преобладает мнение, что Человечество одиноко если не во всей Вселенной, то во всяком случае в нашей Галактике. Такое мнение влечет за собой важнейшие мировоззренческие выводы, о значении и ценности земной цивилизации, ее достижений. Вполне возможно, что наша планета Земля является высшим «цветом» развития всей или, по крайней мере, огромной части Вселенной, в человечестве сконцентрированы все основные результаты, итоги саморазвития Мира, Природы. Это значит, что мы, люди, человечество, в огромной степени ответственны – не только за нашу планету, но и за развитие Вселенной в целом!
Список литературы
1. Барг О.А. Живое в едином мировом процессе. Изд-во Пермского университета 1993. – 227 с.
2. Вселенная, астрономия, философия. М.: изд. МГУ 1988. – 192 с.
3. Данилова В.С., Кожевников Н.И. Основные концепции современного естествознания: учебник, М.: Аспект-пресс, 2000 – 256 с.
4. Карпенков С.Х. Современное естествознание: учеб., М.: Академический проект 2003. – 560 с.
5. Найденыш В.М. Концепции современного естествознания: Учеб. пособие д/вузов, М.: Гардарики 2002, – 476 с.
6. Рубцов В.В., Урсул А.Д. Проблема внеземных цивилизаций – философско-методологические аспекты. М.: «Штиица» 1984. – 336 с.
7. Соколов Е.Ф. Концепции современного естествознания: Учеб. пособие д/вузов, М.: ВЛАДОС, 1999. – 232 с.
8. Турсунов А. Философия и современная космология М.: ИНФРА-М, 2001, – 458 с.
9. Фесенкова Л.В. Методологические аспекты исследования жизни в космосе. М.: изд. «Наука» 1976 – 128 с.
[1]
Что касается Солнечной системы, то современная астрономия пришла к выводу о невозможности существования высокоразвитой жизни на других планетах. Лишь на Марсемогут быть простейшие формы жизни