 |
Двоичные числа |
| Атомные числа | |
| Химические структуры | |
| Двойная спираль ДНК | |
| Человек | |
| Солнечная система | |
| Телескоп АРЕСИБО |
(Текст издания: Петрович Николай Тимофеевич. Люди и биты. Информационный взрыв: что он несет. М.: Знание, 1986.С. 86-124.)
Столетиями фантасты населяли и продолжают населять космос разумными существами. Начиная с селенитов и марсиан, очень похожих на обитателей Земли, и кончая мыслящим океаном или разумным летающим облаком.
Не отстают от них и художники-карикатуристы. Сотни пришельцев самых разных обличий гуляют по страницам книг, журналов и газет.
Все это придало проблеме жизни и разума во Вселенной некоторый весело-фантастический колорит.
Последние десятилетия ситуация существенно изменилась. Проблема внеземных цивилизаций и установления контакта с ними появилась в планах научных исследований ряда стран. Выяснилось, что это одна из сложнейших проблем, которые когда-либо вставали перед земной наукой. Постановка ее базируется на ряде гипотез. Познакомимся с ними.
Допустим, на каком-то космическом теле возникли живые клетки вопреки отсутствию пока убедительной теории такого явления. Для их существования, дальнейшего развития и эволюции в конце концов в разумные существа необходимо сохранение некоторых обязательных условий. И они должны сохраняться не год, не тысячу, а миллионы и миллиарды лет.
Отсюда вытекает естественная гипотеза о том, что разумная жизнь может появиться на планетах только тех звезд, которые имеют спокойный, устойчивый «характер» на астрономических отрезках времени. Это так называемые звезды главной последовательности, к которым с полным правом принадлежит и наша звезда Солнце.
Но ведь одного «характера» звезды мало для возникновения и развития жизни. Ведь звезда – это огненный плазменный шар с невообразимо высокой температурой и с невообразимо сильным электромагнитным излучением, от которого окружающая среда ничем не защищена (если не считать поглощающего действия атмосферы на тех планетах, где она есть).
Следовательно, жизнь может возникнуть и развиваться, во-первых, только на планетах звезды, и, во-вторых, далеко не на всех. Вокруг каждой звезды можно обозначить так называемую зону жизни, где не слишком жарко, но и не слишком холодно для возникновения и развития жизни. Благоприятным плацдармом могут служить только планеты, находящиеся в зоне жизни звезды.
И тут встает новый фундаментальный вопрос: у многих ли звезд вообще есть планетные системы, не говоря уже о положении их орбит в зоне жизни?
Со школьной скамьи у многих перед глазами картина: светило и вокруг него вращается свита из спутников-планет. Мы к ней настолько привыкли, что, не задумываясь, считаем ее верной для любой звезды. И что это за СВЕТИЛО, у которого нет почетного экскорта планет, нет постоянной свиты?
– А разве земные могучие телескопы и радиотелескопы, гордость астрономов, наш «Ратан-600» например, не могут дать ответа на этот вопрос?
– К сожалению, не только посчитать число планет у звезды – первая, вторая, третья, – но и увидеть хотя бы самую крупную из них или просто ответить Да или Нет, есть планеты у звезд или их нет, пока невозможно.
– Даже у самых ближайших к нам?
– Даже у них. Отсутствие наблюдательных данных о планетах других звезд породило ряд гипотез. Наиболее оптимистическая предполагает, что процесс формирования нового светила из газопылевидной межзвездной среды неизбежно или почти неизбежно приводит к образованию и свиты. Наиболее пессимистическая считает образование планет крайне редким, исключительным явлением.
– Значит, если в обозримом космосе планеты возникли только у Солнца, то мы...
– Именно так. Одиноки, Но давайте примем для расчета чрезвычайно маленькую вероятность возникновения планет у звезд, например 10–8. То есть планеты возникают в среднем только у одной из ста миллионов звезд! Так как число звезд в Галактике оценивается величиной 1011, то даже в этом редчайшем случае получаем не такое уж малое число звезд с планетами: 1011·10–8 = 1000.
– Я читал, что жизнь может возникнуть и на умирающих звездах, когда внутренний реактор замрет и звезда покроется теплой корочкой, как свежеиспеченный каравай.
– Такая гипотеза есть. Хотя ее большинство ученых оспаривает. Может быть, это потому, что нам, детям Солнца, трудно себе представить зарождение и развитие жизни при полном отсутствии благодатных жизненесущих лучей звезды, в жутком мраке космоса. Живых обитателей такой угасающей звезды, если они есть, вполне можно назвать «дети тьмы».
– Но ведь и у нас есть такие «дети». Это многие обитатели больших глубин океанов, где царит кромешная тьма. У них тоже нет зрения. Оно им абсолютно не нужно. Значит, прецедент есть.
– Да, такие «дети тьмы» есть на нашей планете. Они пока мало изучены. Например, не известно, спят они или нет? Вопрос непраздный. До сих пор не известно, обязателен ли сон для живого организма или это привычка, навязанная вращением нашей планеты и отсутствием ночного освещения. Далее, эти невидящие существа зародились отнюдь не в той среде, где сейчас обитают. В процессе эволюции и адаптации к менявшейся среде обитания они уходили все глубже и глубже туда, где удалось сохранить свой вид, не погибнуть, заплатив за это потерей и солнечного света, и зрения. Вместе с тем есть гипотеза советского ученого Л. Мухина о возможности образования живых клеток в том же бульоне, о котором мы говорили, под действием подводного вулкана. Извержение такого вулкана создает в окружающей среде широкий спектр температур и давлений. Кроме того, вулкан сам становится источником таких газов, как аммиак, водород, окись углерода, метан... Однако и эта модель не исключает дальнейшего участия излучения звезды в развитии клетки.
– Какие же планеты Солнечной системы попадают в зону жизни? То есть на скольких планетах уже могла или еще может возникнуть жизнь?
– Этот вопрос детально исследовал американский ученый Су Шу Хуанг. По его оценкам, в эту зону попадают только три планеты – Венера, Земля, Марс. При этом орбита Венеры проходит около внутренней границы, а орбита Марса – около внешней границы зоны жизни. Планете Земля повезло, на ней нет высоких температур Венеры и страшных холодов Марса.
– Но ведь и на Марсе когда-то было тепло, как на Земле?
– Конечно. И не исключено, что следы марсианской цивилизации, столь многократно и красочно обрисованные фантастами, будут обнаружены.
– А как со следами жизни там сегодня? Какой ответ дали «Викинги», садившиеся на его поверхность и механической рукой ковырявшие поверхность этой планеты?
– Тот самый один бит информации, ДА или НЕТ, есть жизнь или нет, пока не получен. Результат можно сформулировать так – ни ДА ни НЕТ. Необходимо продолжать исследования.
– Помнится, американцы планировали и широковещательно объявили, что пошлют в 1981 году обитаемый космический корабль на Марс. Он должен был вернуться на Землю к концу 1983 года...
– Такой детальный план действительно был, с точным указанием дней старта, высадки на Марс, обратного старта и возвращения на Землю. Но он отменен. Американские коллеги говорят, что главная причина – нехватка средств.
Итак, мы установили, что жизнь принципиально может возникнуть далеко не во всех звездных системах, что одним из обязательных условий является хороший устойчивый «характер» звезды на отрезках в миллиарды лет и наличие у нее планет в зоне жизни.
– Можно ли как-то оценить время первого зарождения жизни во Вселенной? Узнать, произошло это раньше или позже, чем на третьей планете Солнца?
– Оппонент явно не соизмеряет свои вопросы с уровнем наших знаний. Но сделаем попытку ответить. Для этого нам придется спуститься в глубокий «колодец» истории мироздания, к страшному моменту Великого Взрыва. Мы уже упоминали о нем.
По утвердившейся гипотезе, был период в истории Вселенной, когда вся ее материя сгруппировалась «в одном яйце» или «в одной точке». Случилось это около 15 миллиардов лет назад. Плотность вещества в этом яйце и его температура, естественно, устремились к бесконечности... И вот тут и случился Великий Взрыв. Яйцо не выдержало и разлетелось. Образовалось адски плотное и адски горячее, все время расширяющееся, облако. Как и при расширении любого газа его температура и плотность стали падать...
Картину драматических, я бы сказал, захватывающих событий первых секунд и минут этого взрыва можно найти в блестяще написанной популярной книге американского физика С. Вайнберга с дополнениями академика Я.Б. Зельдовича.
Но вернемся к облаку. Из него и сформировались в конце концов все наблюдаемые космические тела: галактики, звезды, планеты, их спутники.
Парадокс состоит в том, что оно продолжает расширяться и сейчас. Мы живем в непрерывно расширяющейся Вселенной, не замечая этого. Галактики разбегаются друг от друга, как неутомимые марафонцы. Вот насколько мощный толчок был дан в момент Великого Взрыва!
Сознаюсь по секрету, что факт «разбегания» галактик стал мне известен значительно позже окончания школы. Вероятно, там о нем рассказывали скучно и нудно, и он не задел сознания. По-настоящему я осознал нашу жизнь не в стационарном мире, а в непрерывно расширяющемся облаке из ночной беседы с астрономом-альпинистом Д. в горах Тянь-Шаня. Кристально чистый горный воздух делал звезды яркими и совсем близкими. Это, наверное, усилило действие на меня осознанного факта. Он завладел моим сознанием. Вернувшись с гор домой, я тут же засел за книги и понял, сколько романтики и истинной научной красоты в древнейшей науке о звездах, сколько выдвинуто блестящих гипотез, многие из которых уже подтверждены наблюдениями. Этот «бег» галактик друг от друга и увлек меня проблемой контакта с обитателями других миров.
– Какой же радиус этого облака в наше время?
– Его можно оценить элементарно. Мы знаем момент Великого Взрыва и, считая, что самые быстрые «осколки» двигались со скоростью не более скорости света, получаем радиус облака порядка 15 миллиардов световых лет. Его называют просто и кратко «радиус мира». Световой луч от светящихся объектов на самом краю нашего облака должен миллиарды лет преодолевать расстояние от своего источника до Солнечной системы. И самое удивительное в том, что он справляется с этой задачей, не растеряв всю свою световую энергию по пути. Лучшие земные телескопы уже позволяют его уловить, измерить, исследовать...
Но мы отвлеклись от поставленного вопроса о начале жизни. Принято считать, что фаза химической и ядерной эволюции Вселенной, подготовившая возможность возникновения жизни, заняла не менее пяти миллиардов лет. Будем считать, что время биологической эволюции хотя бы в среднем на других звездах того же порядка, что и на Земле, то есть около пяти миллиардов лет. Отсюда получаем, что самые ранние внеземные цивилизации могли возникнуть около пяти миллиардов лет тому назад!
Цифра ошеломляет. Ведь земная цивилизация, если даже считать от первых проблесков разума, существует только несколько миллионов лет. Если же считать от появления письменности и больших городов, то насчитывает всего не более десяти тысяч лет.
Следовательно, если допустить, что первые из возникших цивилизаций преодолели все кризисы и благополучно развиваются до наших дней, то они обогнали нас на миллиарды лет! За это время они могли совершить многое: колонизировать многие звездные системы и повелевать ими, победить болезни и достичь почти бессмертия.
Даже земная наука и техника, делающие по этим масштабам только первые свои шаги, уже показали, что принципиально разум все это может.
Так как процесс формирования новых и гибели старых звезд идет все время в нашем расширяющемся облаке, то считалось, что время от времени на тех или иных планетах возникают условия для зарождения и длительной эволюции жизни. Поэтому космос может быть населен цивилизациями разного возраста. От ранних сверхцивилизаций до близких к нам по возрасту и даже еще более юных.
Если принять гипотезу о наличии разума в космосе, как это делает большинство ученых, то тут же возникает следующая цепочка вопросов.
Нужен ли землянам вообще контакт с инопланетянами? Если да, то как его установить? Если контакт установили, то удастся ли понять друг друга обменяться информацией?
Из всего сказанного читатель, вероятно, уже уяснил себе суть проблемы внеземных цивилизаций. Это запутанный клубок из взаимосвязанных вопросов, на большинство из которых пока удовлетворительного ответа нет.
Но клубок постепенно распутывается. Идут теоретические и экспериментальные исследования. Появляются новые неожиданные идеи и гипотезы. Быстрое развитие науки и техники создает новые и новые возможности для их проверки.
Мы, конечно, не будем посягать на распутывание всего клубка, а коснемся в основном одного вопроса – установления контакта между очагами разума с помощью систем связи, с помощью наших друзей типа ДА-НЕТ.
Идея межзвездной связи с помощью радиоволн родилась в начале нашего века, в период освоения их для чисто земных целей.
Появился новый удивительный незримый переносчик информации, не требующий ни транспорта, ни проводов, ни кабелей, да к тому же почти мгновенно преодолевающий расстояние между корреспондентами.
Время от времени в разных странах появлялись «газетные утки» о приеме сигналов из других миров. Чаще всего их приписывали обитателям Марса.
Научная постановка проблемы радиосвязи с другими цивилизациями была сделана более 25 лет назад американскими учеными Г. Коккони и П. Моррисоном. Более того, они даже указали, на какой волне имеются наибольшие шансы найти эти сигналы.
– Разве возможно угадать, на какой волне вздумается кричать свое «Ау!» обитателям других миров?
– Они рассуждали приблизительно так (и в этом, несомненно, есть логика): всякая развитая, хотя бы до нашего уровня, цивилизация знает, что водород является самым распространенным элементом во Вселенной, и, самое главное, знает, что он излучает электромагнитные колебания на строго фиксированной волне. Длина этой волны λн = 21 см, что соответствует частоте колебаний fН = 1420 мегагерц.
– Почему же этот спокойный водородный газ без цвета и запаха вдруг излучает колебания?
– Под действием внешних причин атомы водорода часто возбуждаются. Его электроны «прыгают» на орбиты с меньшим энергетическим потенциалом и излучают при этом колебания на частоте fН. Излучение одного электрона ничтожно. Но ведь их «прыгает» в межзвездной среде несметное количество. Земные телескопы уверенно принимают сумму этих излучений, которую именуют по шкале частот линией водорода.
Открытие этой линии знаменовало новый этап в развитии астрономии. Появилось новое средство познания Вселенной. Все это позволило линии водорода присвоить весьма почетное звание «Природный стандарт частоты». Он должен быть известен каждой технологически развитой цивилизации.
– Какие цивилизации можно считать технологически развитыми? Что является критерием?
– Точного определения еще не выработано, но обычно считают, что открытие и использование радиоволн могут служить неплохими критериями начала этой эры. С этих позиций земляне в недалеком будущем имеют основания устроить грандиозный праздник по поводу столетия изобретения радио А.С. Поповым и первых ста лет своей технологической эры.
Итак, открыт единый стандарт частоты, известный всем, всем, всем... Следовательно, первое, что должно прийти в голову при попытках установления межзвездной связи, – это использовать его, опереться на него. Эта остроумная и простая идея дала существенный толчок теоретическим и экспериментальным исследованиям нашей проблемы.
Так, первая опытная земная установка для поиска сигналов была настроена именно на линию водорода. Разработкой аппаратуры руководил известный американский астроном Ф. Дрейк. Он дважды посещал нашу страну для участия в симпозиумах по проблеме контакта. О них пойдет речь дальше. Ф. Дрейк назвал свой проект «Озма» в честь королевы сказочной страны Оз, населенной фантастическими существами. Гигантская антенна диаметром 27 метров поочередно следила за двумя ближайшими к нам звездами: Тау Кита и Эпсилон Эридана. Эти звезды похожи на наше Солнце и отстоят от нас на расстоянии около десяти световых лет. Поэтому не случайно одна из них воспета В. Высоцким:
На Тау-Ките
Живут в простоте
Живут, между прочим, по-разному
Товарищи наши по разуму...
Может быть, выбранные две звезды имеют планеты, может быть, на них резвятся фантастические существа, которыми правит не менее фантастическая королева Оз, может быть, они уже знают о едином стандарте, может быть, они уже шлют нам мощные сигналы на этой частоте, может быть, именно в это время...
Но несколько месяцев наблюдений не принесли успеха. Подвело одно из этих «может быть» или даже все вместе. Это было в 1960 году.
Позже, как в США, так и в Советском Союзе, были обследованы сотни ближайших звезд на этой же частоте. Результат пока отрицательный.
Кроме того, вскоре был открыт ряд других природных стандартов или других линий излучения межзвездной среды, что сразу уменьшило вероятность работы именно на линии водорода, хотя наибольшие надежды по-прежнему возлагают на эту линию излучения.
Был выдвинут и ряд других предложений по организации поиска сигналов. Одним из грозных врагов межзвездных сигналов являются те самые помехи, которые бесчинствуют в земных системах связи. Мы уже сними встречались.
В космосе они создаются суммой излучения всех космических объектов и образуют фон неба. Этот фон, например, сильно снижается или имеет глубокую «яму» в диапазоне от 3 до 30 сантиметров. К счастью, эти волны хорошо проходят как через атмосферу нашей планеты, так и через ее ионосферу, то самое электрическое зеркало, о котором мы уже говорили. По-видимому, планеты с разумной жизнью тоже имеют некое подобие нашей атмосферы и ионосферы.
Если считать, что волны этого диапазона благополучно преодолеют и эти препятствия, то принципиально можно осуществить связь цивилизаций без выноса аппаратуры за пределы атмосферы.
Так как фоновая яма довольно глубока – мощность помех в ней снижается по сравнению со средним уровнем, в этом диапазоне было проведено и продолжается обследование многих звезд. Пока результат негативный – сигналов не обнаружено.
– А почему автор все время ведет речь о приеме сигналов? Если все будут принимать...
– Все из-за нашей земной энергетической бедности. Ведь наша цивилизация и так на пороге энергетического кризиса. Вот когда научимся у Солнца брать в миллионы раз больше энергии, чем сейчас, когда овладеем термоядерной энергией, тогда можно будет «во весь голос», по Маяковскому, сообщить Вселенной, кто мы и где мы.
Сейчас пока расчет на ушедших вперед. Как мы уже видели, по самой распространенной гипотезе, жизнь могла зародиться в нашей расширяющейся Вселенной на миллионы и даже миллиарды лет раньше, чем на Земле.
Следовательно, у них было предостаточно времени не только полностью обеспечить себя энергией, но и стать даже повелителями окружающих звезд.
– Как может слабое существо из живых клеток управлять гигантским огненным шаром диаметром более миллиона километров и с температурой в миллионы градусов?
– Как это ни парадоксально, может! Расчеты и проекты подтверждают это.
Вот один из проектов, сделанных для нашей Солнечной системы. Овладев космосом в пределах своей звезды, земляне приступают к «переплавке» планеты Юпитер на стержни длиной один метр, диаметром 1 сантиметр. Из восьми таких стержней сооружается октаэдр первой ступени. Из восьми таких октаэдров собирается октаэдр второй ступени и т.д. Наращивая такое сооружение (на что уйдут десятки и сотни тысяч лет), можно соорудить полую сферу вокруг Солнца.
– Посадить наше дорогое светило за решетку? Какой же будет радиус этой «одиночной камеры»?
– Радиус гигантский. Порядка радиуса земной орбиты. И камера вовсе не одиночная. Часть планетной свиты окажется внутри. Это сооружение получило название «сферы Дайсона» по имени американского астрофизика Ф. Дайсона.
Сооружение принципиально позволяет аккумулировать всю излучаемую светилом энергию и с избытком обеспечить род человеческий и энергией, и жизненным пространством внутри сферы. Часть этой энергии может быть использована для установления контакта с другими цивилизациями.
Обитателям такого сооружения даже не страшно заметное остывание своей звезды, которое рано или поздно обязательно начнется. Ведь даже в этом случае энергии внутри сферы будет предостаточно. Ее вполне хватит и на то, чтобы длительно поддерживать биосферу на участках внутренней поверхности гигантского сооружения и покрывать все энергетические потребности жителей этой фантастической с позиций сегодняшнего дня конструкции.
Любопытно, что сама такая сфера становится мощным источником инфракрасного излучения и тем самым уже сигналит о себе.
Имея в виду подобную астроинженерную деятельность обогнавших нас цивилизаций, советский астрофизик Н. Кардашев предложил «энергетическую» классификацию цивилизаций. На низшей ступени цивилизации первого типа – это энергетические бедняки типа сегодняшних землян. Цивилизации второго типа – овладевшие энергией своей звезды. Наконец, цивилизации третьего типа или сверхцивилизации – овладевшие энергией многих звезд.
Обследуя телескопами и радиотелескопами звезды в последние 20 лет, земляне искали сигналы от цивилизаций второго и третьего типов. Сигналов, как мы уже знаем, пока нет.
– Может быть, удалось обнаружить хотя бы одну «сферу Дайсона», по ее инфракрасному излучению?
– Объекты с повышенным уровнем такого излучения обнаружены, но утверждать их искусственность, утверждать, что это «космическое чудо», пока нет оснований.
– О каком чуде и чудесах идет речь?
– Это установившийся термин. Под космическим чудом понимают любое проявление внеземного разума: «изделия» их в виде сигналов или астроинженерных сооружений, посещение Солнечной системы необитаемыми и обитаемыми космическими кораблями, обнаружение следов пришельцев на нашей планете...
К сожалению, никаких «чудес» до сих пор не обнаружено.
У меня в руках два документа.
Первый:
Академия наук СССР Национальная академия США Академия наук Армянской ССР
СВЯЗЬ С ВНЕЗЕМНЫМИ ЦИВИЛИЗАЦИЯМИ
Программа симпозиума Бюрокан, 6...11 сентября 1971 г., СССР
Второй:
Академия наук СССР Академия наук Эстонской ССР Министерство высшего и среднего специального образования РСФСР
ПОИСК РАЗУМНОЙ ЖИЗНИ ВО ВСЕЛЕННОЙ
Программа симпозиума Таллин, 7...12 декабря 1981 г., СССР
Листаю свои записи на этих двух симпозиумах и вспоминаю дни, заполненные до краев докладами, часто с новыми, неожиданными идеями, острыми дискуссиями, откровенными дружескими беседами в кулуарах. Эти два симпозиума, несомненно, явились этапами в более глубоком понимании проблемы, в постановке дальнейших исследований. Надеюсь, что читателям будет интересен краткий рассказ об этих форумах ученых, на которых основное внимание было уделено нашей задаче – установлению контакта с помощью сигналов.
Начнем с Бюрокана. Несколько слов об участниках симпозиума. Наиболее многочисленную группу составляли, естественно, астрономы и радиоастрономы. Академик В. Амбарцумян, глава советской делегации, и его коллеги из бюроканской обсерватории. Профессор Ф. Дрейк, автор уже знакомого нам «Проекта Озма».
Далее, член-корреспондент АН СССР В. Троицкий, возглавляющий работы по поиску сигналов из других миров, проводимому в Советском Союзе. Он, в частности, рассказал на симпозиуме о проведении обследований 12 ближайших звезд, подозреваемых в «разумности». Обнаружен ряд новых любопытных естественных излучений, но разумные сигналы пока упорно «уклоняются» от земных телескопов и радиоприемников.
Профессор Национальной радиоастрономической обсерватории фон Хорнер (США), известный расчетами возможного числа цивилизаций, выполненными на основе теории вероятностей.
Доктор наук Н. Кардашев, советский астрофизик, автор энергетической классификации, широко использовавшейся на симпозиуме.
Профессор Ф. Дайсон, автор знаменитой «Сферы Дайсона».
Чехословацкий астроном Р. Пешек, один из инициаторов проведения бюроканского симпозиума.
Группу физиков и астрофизиков украшали известные имена. Это Ч. Таунс, получивший Нобелевскую премию вместе с советскими учеными Н. Басовым и А. Прохоровым за основополагающие работы по созданию лазеров. Академик В. Гинзбург, известный своими работами по космология, член-корреспондент АН СССР И. Шкловский, автор известной книги «Вселенная. Жизнь. Разум». Профессор П. Моррисон (США), предложивший искать сигналы на частоте природного «стандарта» частоты.
Среди биологов, пожалуй, самой яркой фигурой был Ф. Крик, профессор Кембриджского университета, лауреат Нобелевской премии, присужденной ему вместе с Уотсоном и Уилкинсоном за расшифровку структуры наследственного кода. Перед симпозиумом я прочел увлекательную книжку Уотсона «Двойная спираль», где рассказывается, как делалось это «открытие века» и какую важную роль сыграл при этом Ф. Крик. Было приятной неожиданностью сидеть за огромным П-образным столом бюроканской конференции буквально рядом с этим обаятельным человеком.
На конференции присутствовали и представители новой, совсем молодой веточки на древе биологии – экзобиологии, изучающей зарождение и развитие жизни за пределами нашей планеты. Американскую делегацию возглавлял экзобиолог профессор К. Саган.
Профессор Массачусетского Технологического института М. Минский, известный своими работами по кибернетике и вычислительной технике, числился в списке участников симпозиума как специалист по искусственному разуму. Бросалась в глаза колоритная фигура антрополога профессора Р. Ли (США). Он прожил несколько лет в Африке среди бушменов, досконально изучил их язык и обычаи и чуть не остался с полюбившимися ему бушменами навсегда.
Несмотря на такое созвездие ученых экстра-класса, ни один из них, конечно, не мог себя называть знатоком или специалистом всей проблемы. Пока только коллективный разум может вступать в единоборство с ней.
– О чем шли дискуссии в Бюрокане?
– Была одна формула, которую почти все участники писали на доске мелом или ссылались на нее. На вид она очень проста: «некая величина» N равна простому произведению семи коэффициентов. Эта «некая величина» есть не что иное, как самая сверхсекретная величина для землян, в том числе и для участников симпозиума, – ЧИСЛО ВНЕЗЕМНЫХ ЦИВИЛИЗАЦИЙ В НАШЕЙ ГАЛАКТИКЕ, способных по своему уровню развития науки и техники вступить с нами в контакт!
– Раз есть формула, да еще такая простая, значит, можно вычислить N и тут же узнать, сколько у нас братьев по разуму?
– Справедливо. Можно было бы! Условная частица «бы» относится ко всем этим семи коэффициентам. Они образуют гордиев узел, который еще предстоит развязать или разрубить.
Любопытно отметить, что на анкетный вопрос – сколько, по вашему мнению, имеется цивилизаций в Галактике – участники симпозиума (пользуясь все той же субъективной вероятностью) называли цифру от нескольких сотен до 2·104.
Таким образом, из всех расчетов и оценок, проводившихся на симпозиуме, несмотря на гигантский разброс значений числа N, неизменно следовал один вывод: Да, они есть! Мы не одиноки! Мы не уникальны!
Это мнение, этот оптимистический взгляд на жизнь и разум во Вселенной красной нитью проходил во всех бюроканских дискуссиях и нашел отражение в решении.
В дискуссиях о возможных путях контакта центральное место по праву занял радиоконтакт.
Электромагнитная волна (радиоволна, оптический луч) и есть тот идеальный галактический корабль, о котором мечтают фантасты и который так нужен для контакта. Он летит практически со скоростью света. Стартует сразу на предельной скорости. Не требует торможения и мягкой посадки на финише. Он как бы ускользает от могучих цепей тяготения. Если хотите, это могучий быстроногий Ахиллес, которому не страшны космические пустыни протяженностью в миллионы и миллиарды световых (световых!) лет с редкими оазисами в виде скоплений звезд, облаков космической пыли, комет и метеоров. Но как и у мифического героя Троянской войны, есть и у него своя уязвимая «пята». Он не может перевезти в пространстве даже миллиграмм вещества. Это мы уже обсуждали. Но зато он могуч другим – на него можно взвалить гигантский груз информации! А разве этого мало?
Энергетическая бедность заставляет нас пока идти в основном по пути только поиска и приема сигналов. Но как это сделать? Ведь мы о них абсолютно ничего не знаем. Нам не известны ни направление их прихода, ни возможный диапазон волн, ни рабочая волна, ни полоса частот, ни метод модуляции и кодирования, ни время работы, ни... (достаточно и этих «ни»).
– Но хотя бы что-нибудь нам известно о тех, кто может послать нам сигналы?
– Да, кое-что известно.
Существа, пославшие сигнал, разумны. Они владеют технологией формирования и излучения сигналов:
Последнее вызвало дебаты в Бюрокане. Если верны физические законы, открытые на Земле, в любых других уголках Вселенной, то можно надеяться на некое единство логики всех разумных существ. Это, в свою очередь, создает возможность, во-первых, в какой-то мере прогнозировать вероятностные параметры ожидаемого сигнала и, во-вторых, вселяет надежду обучиться азбуке по сигналам и понять их сообщения.
Академик В. Гинзбург, приглашенный как эксперт по этому кардинальному вопросу, высказался за единую физику, действующую во всей наблюдаемой части Вселенной и в течение всего охватываемого наблюдениями времени ее эволюции. Установленные земной наукой законы, по-видимому, справедливы везде (безусловно, обогнавшие нас могут знать куда больше, но скромные наши знания должны входить в них, составлять их частичку).
Конечно, это смелое утверждение не обошлось без оговорки. Законы верны, если верны исходные условия, при которых они выводились. Возможно, что обычная физика не годится для нейтронных звезд с их чудовищной плотностью вещества, а физика коллапсирующих звезд и ранних стадий эволюции Вселенной должна оперировать квантовой теорией гравитации. Далее В. Гинзбург отметил, что даже единая физика во Вселенной разрешает много возможных биологии. Например, не исключено использование в живых организмах даже такого явления, как сверхпроводимость (оно мыслимо не только при очень низких температурах).
Профессор Т. Голд (США), опираясь на единый рисунок спектральных линий элементов у звезд и галактик, поддержал идею единства физических законов во Вселенной.
Единство физических законов должно, например, подсказать и посылающим сигнал, и ищущим его, что наибольшей дальнобойности связи при прочих равных условиях можно достичь, используя «фоновые ямы», о которых мы уже говорили.
В связи с этим на конференции отмечалась необходимость измерения уровня космического фона в широком спектре частот и поиска этих «ям» в малоизученных диапазонах.
Вылавливание далеких слабых сигналов будет идти тем успешней, чем больше будет наш земной невод. Такими неводами являются антенные системы радиотелескопов. В решении конференции, в частности, ставилась задача создания гигантских радиотелескопов в четырех диапазонах частот с площадями: дециметровый – порядка миллиона квадратных метров; миллиметровый – порядка десяти тысяч квадратных метров; субмиллиметровый – порядка тысячи квадратных метров; инфракрасный – порядка ста квадратных метров.
Кроме того, ставилась задача создания системы постоянного контроля за излучением всего неба. Пока земляне не имеют полной картины излучения и поэтому легко могут «проворонить» рвущиеся к нам сигналы других цивилизаций.
Шли горячие споры о возможной структуре ожидаемого из космоса сигнала (гармоническое колебание, дискретные сигналы типа ДА-НЕТ, неземная музыка, телевизионный сигнал) и наших шансах принять и понять этот сигнал.
Например, Б. Пановкин, советский радиоастроном, которого, увы, уже нет с нами, твердо стоял на позиции: «НЕ ПОЙМЕМ!» Но эту точку зрения не разделило подавляющее большинство участников симпозиума, в том числе «жрецы» математической лингвистики. Их позиция: «ПОЙМЕМ, ТОЛЬКО ПОЙМАЙТЕ СИГНАЛЫ!»
При обсуждении вопроса о возможных сигналах пишущий эти строки обратил внимание на следующее обстоятельство. Могло случиться, что ушедшая вперед цивилизация нашла способ генерирования сверхгигантских импульсов, но очень короткой или даже предельно короткой длительности. Такой импульс на шкале частот занимает очень широкий участок, поэтому отдельные участки спектра этого импульса будут распространяться в космической среде с различной скоростью. Это всегда приводит к искажению формы импульса, к его растяжению во времени и деформации. Расчеты показывают, что только при импульсах, длящихся не менее миллисекунд, растяжения почти не происходит. Поэтому земляне используют пока для поиска только приемники с узкой полосой, пригодной для приема таких импульсов. Но ведь сверхзнающие и сверхумные братья могли овладеть техникой коррекции на передаче своих предельно коротких импульсов (изучив свойства среды) для любой трассы. Тогда импульс может прийти в нашу Солнечную систему в своем сверхкоротком облике. Естественно, наши узкие по полосе приемники даже не заметят его приход. Ситуация, похожая на попытку забить хоккейную шайбу, если бы она по диаметру была бы больше ширины ворот. Поэтому целесообразно наряду с наблюдениями на узкополосных приемниках вести поиск и на приемниках с предельно широкой полосой. Пока таких приемников нет, их надо создавать.
Кончились горячие дискуссии в Бюрокане. Участники симпозиума разъехались в разные стороны, в разные страны, вернулись к своей повседневной научной работе (у многих очень далекой от этой проблемы). Как будто ничего не изменилось. Как будто проблема добычи информации о внеземных сообществах разумных существ так и висит, как и висела, туманным облаком в умах отдельных обитателей нашей планеты. Так? Нет, это далеко не так.
Пожалуй, самое главное состоит в том, что состоявшийся международный симпозиум знаменует и фиксирует новый важный факт в истории нашей цивилизации: земляне созрели или почти созрели для поиска и установления контакта с иными сообществами разумных индивидуумов.
И эта зрелость есть продукт всего достигнутого людьми, некий итог достижений нашей науки, техники, культуры и широты нашего взгляда на Вселённую.
В решении конференции прямо сказано: «... перспективы контакта с внеземными цивилизациями достаточно благоприятны для того, чтобы оправдать развертывание ряда хорошо подготовленных программ поиска», «... существующая технология дает возможность установления контакта с цивилизациями».
Вместе с тем там же отмечается, что эффективное наступление на проблему потребует значительного времени и усилий, а также затрат средств, соизмеримых с затратами на космические и ядерные исследования. Но весьма полезная разведка может быть начата и в более скромном масштабе.
Далее на бюроканском форуме развернулась ожесточенная дискуссия по одной из самых коварных цепочек вопросов: НУЖНО ЛИ НАМ ВООБЩЕ ВСТУПАТЬ В КОНТАКТ? ЕСЛИ ДА, ТО КРИЧАТЬ ИЛИ ТОЛЬКО СЛУШАТЬ? ЕСЛИ ВОЗНИКНЕТ КОНТАКТ, ТО КАКИЕ МОГУТ БЫТЬ ЕГО ПОСЛЕДСТВИЯ?
Была высказана и такая точка зрения – просто заткнуть уши и даже не идти на такой вид контакта, как прием сигналов. Мотивы приводились разные. Землянам не нужны знания и информация, к которым они еще не готовы. Ведь путь к истине не менее (а иногда и более) важен, чем сама истина. Или такой: ОНИ, эти таинственные и коварные ОНИ, могут навязать нам свою или «испеченную» для нас религию, или систему взглядов, не подходящую для земных условий. Могут, наконец, развратить землян, и цивилизация погибнет. Но концепция «заткнутых ушей» отнюдь не была популярна в Бюрокане. Здесь торжествовала вера в разум, в его способность преодолевать препятствия и идти вперед и вперед.
В пылу этой дискуссии академик В. Амбарцумян заметил: «Не думаю, что ОНИ будут нам слать по радиоканалу секреты новых наркотиков или порнографию на высшем уровне».
В конце концов в решение записали: «Если когда-нибудь внеземные цивилизации будут открыты, это будет иметь огромное влияние на научный и технологический потенциал человечества, а также может оказать положительное влияние на будущее человечества... Последствия открытия могут способствовать значительному расширению человеческого познания».
Таким образом, конференция высказалась за контакт, за его плодотворность для будущего землян.
Это впервые записано черным по белому в международных документах нашей планеты.
– Что же происходило с проблемой, с этим клубком сцепившихся вопросов, на отрезке в десять лет между Бюроканом и Таллином?
– Проблема продолжала и волновать ученых разных направлений, и вовлекать новые силы своей грандиозностью и сложностью. Атаковали клубок и экспериментаторы, и теоретики. Был проведен поиск искусственных сигналов от сотен ближайших звезд. Тщательно изучались тысячи звезд с надеждой обнаружить следы астроинженерной деятельности разумных существ. Но пока результат отрицательный. Стало ясно, что проблема контакта еще более сложна, чем это считалось в бюроканских дискуссиях. Некоторые из ученых, кто ждал быстрого решения проблемы, перекочевали из лагеря оптимистов в лагерь пессимистов. Типичным их представителем неожиданно явился И. Шкловский.
В Бюрокане И. Шкловский говорил: «Эта проблема, имеющая много аспектов, опирается на вполне ДОБРОТНУЮ (курсив автора) гипотезу, а гипотеза, в свою очередь, основана на предположении о том, что среди 1021 звезд наблюдаемой Вселенной существуют звезды с планетными системами, причем на отдельных планетах может существовать разумная жизнь.
Пять лет спустя И. Шкловский неожиданно выступил с сенсационной статьей, в которой утверждал, что вероятность разумной жизни не только в нашей Галактике, но и во всей местной системе галактик, скорее всего, равна НУЛЮ.
Столь резкое изменение взглядов видного ученого, энтузиаста проблемы внеземных цивилизаций, естественно, озадачило. Однако изучение его статьи показало, что «доказательство» нашей уникальности базируется на сомнительных посылках. В связи с этим появились работы, опровергающие его точку зрения.
Так, нами было показано, что главное предположение И. Шкловского об экспоненциальном росте основных показателей космических цивилизаций (народонаселение, энергопотребление и др.), приводящее к неограниченной экспансии разумной жизни во Вселенной, является произвольным. Многие показатели нашей земной цивилизации действительно пока растут по экспоненте, то есть скорость роста пропорциональна самой величине. Например, если население планеты увеличится вдвое, то и скорость его дальнейшего прироста тоже увеличится вдвое.
Но совершенно очевидно, что если быстрый экспоненциальный рост населения приведет к нехватке жизненно необходимых ресурсов, то произойдет замедление его роста. На смену экспоненте придет более медленный закон роста. То же самое с добываемой энергией. Если добываемая энергия станет соизмерима с энергией, получаемой нашей планетой от Солнца, то начнет меняться климат планеты и разум человека найдет пути изменения закона роста.
Из сказанного следует, что выбранный И. Шкловским закон стремительного развития космических цивилизаций является математической абстракцией и может соблюдаться в природе или технике только при неизменности всех внешних условий существования процесса. А так как эти условия неизбежно меняются, то нет никаких оснований экстраполировать этот закон на отрезки в миллионы лет, как это делает И. Шкловский.
Вот схема его дальнейших рассуждений. Опираясь на темпы развития нашей цивилизации, он показывает, что она или любая другая цивилизация первого типа, по Н. Кардашеву, следуя экспоненте, освоит энергию своей звезды за... 2500 лет! Но через 1000 лет снова настанет нехватка пространства, энергии. Начнется экспансия на другие звезды. И. Шкловский называет этот процесс распространением «сильной ударной волны разума по неживой материи». Используя тот же закон, показывается, что колонизация и преобразование всей Галактики потребуют всего лишь 10 миллионов лет! Это и приводит к появлению цивилизаций третьего типа или СВЕРХЦИВИЛИЗАЦИЙ.
Не обнаружить такую цивилизацию невозможно. Она должна быть видна, как «космическое чудо», которое само лезет в глаза. Ведь ей присущи гигантские астроинженерные сооружения, колоссальная концентрация энергии, системы связи, охватывающие галактические просторы. Наконец, владея почти неограниченной энергией, сверхцивилизация может создать маяк, который легко обнаружить не только в своей Галактике, но даже в соседних с ней.
Далее И. Шкловский переходит к обратной экстраполяции. Так как никаких «космических чудес» не обнаружено, то, следовательно, и нет цивилизаций третьего типа. Но так как сверхцивилизации неизбежно возникают из цивилизаций второго типа, то, следовательно, и их нет. В свою очередь, цивилизации второго типа возникают из цивилизаций первого типа, следовательно, и их нет или они крайне мало вероятны.
Никак нельзя согласиться с неизбежностью перехода цивилизаций второго типа в сверхцивилизации. Судите сами. По мере экспансии на другие звезды взаимодействие между отдельными частями цивилизации начнет ограничиваться конечной скоростью распространения информации (скорость света). Вряд ли цивилизации будут выступать как целое, если время передачи сигналов от одного очага жизни до другого будет соизмеримо с продолжительностью жизни особей, ее населяющих. По земным меркам протяженность цивилизации в пространстве должна составлять не более единицы световых лет, а, скорее всего, световые месяцы. Но это есть всего-навсего жизненное пространство вокруг нашего Солнца или подобных ему звезд. Следовательно, энергопотребление такой цивилизации будет порядка энергии своей звезды. Мы приходим к цивилизации второго типа.
Второе непреодолимое препятствие на пути образования сверхцивилизаций можно назвать энергетическим. По классификации Н. Кардашева, такая цивилизация потребляет энергию порядка энергии Галактики! Нетрудно показать, что при этом возникает настолько большая плотность энергии, при которой невозможно существование вещества в твердом состоянии, не говоря уж о белковых соединениях.
– Разве это обстоятельство не учитывается в построениях И. Шкловского?
– Конечно, учитывается, но очень своеобразно. Для выхода из тупика он прибегает к фантастической гипотезе: по мере перехода от цивилизации второго типа к цивилизации третьего типа будет происходить вытеснение человека биологического человеком кибернетическим.
– А где же будет «прятаться» от колоссальной концентрации энергии человек биологический, управляющий человеком кибернетическим?
– Он не будет прятаться. Да и нет такого места. Его просто не будет. И. Шкловский предполагает передачу всех функций человека роботу, включая мышление и даже самовоспроизведение.
Мы уже знакомились с роботами. Установили, что это прекрасные помощники человеку, что содружество человека и робота ускорит развитие нашей цивилизации. Но совершенно бессмысленно для человека, чтобы они существовали взамен людей, взамен человечества.
Таким образом, физические законы природы ограничивают размеры и энергию цивилизаций окрестностями и энергией своей звезды. Отсюда следует, что отсутствие сверхцивилизаций не является доказательством отсутствия цивилизаций второго и первого типов.
К сожалению, сегодня земная наука не располагает сколь-нибудь надежными сведениями ни о множественности внеземных цивилизаций, ни об уникальности земной цивилизации. Более того, получить эти сведения теоретическим путем, «на кончике пера», не представляется возможным. У нас слишком мало опытных данных. Решение проблемы требует перехода к широким наблюдениям, к практике – критерию истины.
В этой связи за истекшие десять лет появился ряд новых идей по проведению экспериментов.
Так, талантливый советский ученый П. Маковецкий, увы, безвременно ушедший от нас, существенно дополнил идею использования линии водорода (или других природных излучений). Для того чтобы отличить естественное излучение от искусственного по частоте, он предположил возможность использования для связи не этой частоты, а другой, образованной ее умножением на π. Тогда частота π·fн будет в себе нести «следы разума». И это своеобразное кодирование не требует расширения полосы сигнала. Линия π·fн будет так же «стройна», как и fн, что облегчает ее поиск в шумах.
Вторая гипотеза П. Маковецкого, получившая широкое признание, связана с общей командой для всех цивилизаций: «Начинайте передачу сигналов!» Ведь если их передавать все время, то это колоссальный расход энергии. Можно погубить цивилизацию, вызвав в ней энергетический кризис. Если же передавать изредка, с перерывами, то мало шансов, что приемники в других цивилизациях включат именно в то же время (с учетом, конечно, времени распространения сигнала).
П. Маковецкий предложил систему временной синхронизации передатчиков и приемников цивилизаций нашей звездной системы Галактики.
– Автор шутит? Ведь для временной синхронизации нужны либо передача им всем единой команды, либо условленные согласованные часы работы. Так?
– И так, и не совсем так. Ведь есть явления в Галактике, которые должны видеть все или хотя бы часть цивилизаций, если они есть.
Это вспышки (взрывы) новых и сверхновых звезд. Вспышки сверхновых дают увеличение светимости звезд в миллионы раз. Это редкое явление наблюдается в Галактике один раз за сотни лет. Вспышки новых звезд дают увеличение светимости в тысячи раз меньше, чем сверхновые, но происходят они значительно чаще. Достаточно яркие из них случаются с интервалами в несколько лет.
Вот эти яркие вспышки автор идеи межзвездной синхронизации и считает командами, которые «они» (эти таинственные «они») уже используют. Он даже составил расписание поступления к нам сигналов от других звезд, по команде, данной звездой Новая Лебедя. Она вспыхнула 29 августа 1975 года. Расписание учитывает запаздывание, связанное с суммой времен прохождения команды, посланной Новой Лебедя до некоторой цивилизации, и сигнала от нее в нашу земную глушь.
Так, по этим расчетам, например, сигналы со звезды Альтаир, если там есть «они», пришли бы к нам 25 августа 1979 года (погрешность расчета этой даты, связанная с неточным знанием расстояний до звезд, ±30 суток), а сигнал от звезды Росс 154 пришел бы только в марте 1983 года (погрешность ±20 суток). От более удаленных звезд сигналы придут еще позже. Значит, еще есть время готовить аппаратуру и проверять остроумную гипотезу.
В промежутке между конференциями, наконец, было отправлено первое радиопослание землян другим цивилизациям. Для этого был использован самый гигантский радиотелескоп диаметром 300 метров, расположенный в кратере потухшего вулкана на острове Пуэрто-Рико, при мощности передатчика миллион ватт.
– На каком же языке составлено послание?
– Оно составлено из наших знакомых – посылок ДА и НЕТ. Посылке ДА соответствует излучение на одной частоте, а посылке НЕТ – на другой. В секунду передавалось десять посылок. Послание содержит 1679 посылок. Передача шла на волне 12,6 сантиметра.
– И разумные инопланетяне по определенному чередованию этих ДА-НЕТ должны догадаться, что это радиопосол могучего племени землян?
|
Двоичные числа |
| Атомные числа | |
| Химические структуры | |
| Двойная спираль ДНК | |
| Человек | |
| Солнечная система | |
| Телескоп АРЕСИБО |
– Оппонент напрасно иронизирует. Послание значительно богаче содержанием, чем он думает. Расчет идет на то, что инопланетяне начнут его тщательно анализировать и разгадают. В одной из попыток они сообразят, что общее число посылок есть произведение двух простых чисел 23 на 73 и если им известна телевизионная развертка изображения, то они догадаются, что это один кадр изображения из 23 элементов в строке при числе строк 73. Остальное просто. Закрашивая ДА, например черным цветом, получаем черно-белое изображение. Там и упрощенное изображение нашего Солнца с планетами, и контурное изображение конструкции человека с указанием его дома – третьей планеты, и двойная спираль наследственности, и схема телескопа, пославшего этот сигнал, и многое другое. В том числе показано, как, зная волну, на которой передано сообщение, вычислить рост человека и размер телескопа.
– Послание направлено конкретному адресату, обитателям планет у конкретной звезды?
– Если считать шаровое скопление звезд М13 в созвездии Геркулеса, содержащее 300 000 звезд, куда направлен сигнал, конкретным адресатом, то да, вполне конкретному адресату на краю Млечного Пути. Сигнал отправлен в виде узкого пучка. Но, преодолевая расстояние в 24 000 световых лет, отделяющее нас от шарового скопления, он, естественно, расширится и охватит все звезды скопления. Пославшие сигнал полагают, что хотя бы одна из звезд в М13 «разумна» и сможет принять сигнал. Правда, ответ мы можем получить никак не раньше чем через 48 000 лет!
– Стоит ли тогда ломать копья, тратить силы и средства?
– Стоит! Представьте, какой праздник будет царить в некой цивилизации X, если ее обитатели узнают, что они не одиноки? Какой импульс это даст развитию науки, техники, философии, искусства той цивилизации! Кроме того, наш сигнал могут перехватить по дороге и обитатели других космических тел. Тогда ответ можно ожидать значительно раньше. Наконец, если все цивилизации будут только ждать сигналы и не затруднять себя передачей, то...
Первый сигнал, отправленный 16 ноября 1974 года, через 5 часов 20 минут покинул пределы Солнечной системы и вот уже более 10 лет продолжает свой путь в холодной межзвездной среде. Он не одинок. Аналогичные сигналы автоматически посылаются телескопом «АРЕСИБО», когда он свободен.
Но не только радиоволны могут принести информацию. Так, японские ученые Хиромитцу Ёко и Таиро Осима предположили возможность.. нового канала межзвездного общения – биологического.
– Это не фантастика? Какие же биологические существа способны преодолеть межзвездные расстояния, не погибнув, и принести информацию?
– Нет, это не фантастика, а смелая научная гипотеза. Живыми существами, осуществляющими такой контакт, могут быть микроорганизмы – вирусы и бактерии.
– А каким образом они прихватят с собой послание отправивших их разумных существ?
– Оно может быть записано в их генетическом материале, то есть на молекулярном уровне. Попадая на подходящую планету, такой микроорганизм может размножиться, передавая свое послание как эстафету последующим поколениям микроорганизмов. Сегодня земная биохимия еще не готова к прочтению такого послания. Однако успехи генной инженерии говорят, что это возможно, и обогнавшие нас цивилизации могли использовать такой канал связи. Японские ученые даже сделали попытку прочтения такого послания.
– Но ведь мы не готовы, то есть не умеем еще читать эти послания?
– Есть один случай, когда мы уже можем. Недавно стала известна полная последовательность из 5375 генетических «слов» ДНК бактериофагов ФХ 174. Этот фаг – один из многих вирусов, которые поражают бактерию Коли. Его гены обладают удивительным свойством перекрываться. Так, в двух соседних предложениях, не разделенных знаками препинания, отдельные слова могут быть отнесены к любому из них. Точно так же участки соседних генов могут принадлежать любому из них. Японские ученые считают, что послание может быть только в таких многозначных «словах». В бактериофаге ФХ 174 гены перекрываются в трех вариантах: на 91, 121, 533 «словах». Но ведь все эти три числа есть произведение простых чисел: 7·13 = 91, 11·11 = 121, 13·41 = 533. Получается нечто похожее на сигнал, посланный землянами через радиотелескоп «АРЕСИБО». Была сделана попытка прочитать эти «послания», строя на этих простых числах двумерные пиктограммы разного типа. Но эта первая попытка не принесла удачи.
Однако мы уклонились, пора перейти к Таллинскому форуму.
Поезд Москва – Таллин. Наверное, это был пока единственный в истории земной цивилизации поезд, наполненный таким числом энтузиастов проблемы внеземных цивилизаций.
Улыбки, рукопожатия, шутки, дискуссии... Таллин встретил легким морозцем и солнцем. Хотя даже таллинцы сетовали, что декабрь самый мрачный месяц и будет хмуро, дождливо и тягостно. Но наша звезда явно покровительствовала и проблеме, и симпозиуму, радостно приветствуя нас золотом лучей.
Пирита. Олимпийский центр парусного спорта, где будет проходить симпозиум. Вот группка Бюроканского симпозиума вспоминает Армению, жару +40°... Кто-то запел: «Куда, куда Вы удалились все эти десять лет?»
Обстоятельный ответ на этот вопрос был дан в первом докладе на симпозиуме «Современное состояние проблемы существования и поиска внеземных цивилизаций». Его сделал член-корреспондент АН СССР В.С. Троицкий. Начал он с анализа двух противоположных точек зрения: множественность внеземных цивилизаций и Земля – единственное место разумной жизни. Опираясь на факты, установленные физикой, астрономией, радиоастрономией, химией и биологией, делается вывод о существовании разума во многих местах Вселенной.
– Значит, существование наших братьев по разуму можно считать доказанным?
– Нет, факт существования пока не доказан. Но вся совокупность наших земных знаний говорит в пользу такой гипотезы. Для ее доказательства необходимо продолжать. поиск разумной жизни.
Далее В. Троицкий сопоставляет различные носители, могущие принести весточку о внеземных цивилизациях!
волновые процессы (радио, оптика, рентген, гравитационные волны, потоки электронов, потоки нейтрино), космические корабли (обитаемые и необитаемые), биологические носители (генетический код). Делается вывод в пользу радиоволн. При этом показано, что наибольшую дальность межзвездной связи могут обеспечить волны миллиметрового диапазона.
– Но ведь эти волны сильно поглощаются атмосферой Земли?
Совершенно справедливо. Поэтому потребуется вынос приемников и передатчиков (если мы захотим и передавать) за пределы атмосферы. Для этого могут быть использованы, например, ИСЗ и Луна.
Далее докладчик ставит вопрос: может ли сверхцивилизация создать всенаправленный маяк огромной мощности, сигналы которого легко принять в любой точке Галактики или хотя бы в значительной ее части? Приведенные расчеты дают отрицательный ответ. Так, для охвата маяком сферы радиусом 100 световых лет потребуется мощность 200 млрд. киловатт (2·1014 ватт) и сферическая антенна диаметром 150 км. И если это сооружение строить землянам, то, чтобы не нарушить условия жизни на Земле, его придется сооружать довольно далеко от нашей планеты, на расстоянии как от Земли до Солнца!
– Какую же часть Галактики охватит такой радиомонстр?
– Это легко подсчитать. Диаметр Галактики составляет 85 000 световых лет. Значит, наш монстр охватывает всего лишь 0,02% Галактики. Если пойти дальше и увеличить дальность связи до 10 000 световых лет, то необходимая мощность возрастает на четыре порядка (2·1018 ватт), диаметр антенной сферы до 15 000 км, а необходимое удаление от планеты, создающей маяк, должно быть увеличено в 100 раз! При этом сигналами маяка уже будет охвачено по-прежнему не очень много – 0,1% всего объема Галактики.
Из этих убедительных цифр в докладе сделан вывод: для передачи сигналов на межзвездные расстояния должны использоваться не всенаправленные излучатели, а остронаправленные. Это позволяет резко уменьшить необходимые мощности и размеры антенн. Но при этом время облучения отдельных звезд уменьшается. Отсюда и тактика передачи сигналов – последовательное облучение звезд, что, к сожалению, уменьшает время. облучения каждой звезды.
Как мы уже отмечали, в Бюрокане была очень популярна формула Дрейка, определяющая возможное число технологически развитых цивилизаций в Галактике, одновременно существующих. Она основана на предположении, что процесс зарождения жизни идет непрерывно, по мере возникновения подходящих условий на тех или иных планетах звезд Галактики.
В. Троицкий выдвинул новую гипотезу: жизнь в Галактике возникла в некотором узком интервале времени на планетах, где имелись в это время подходящие условия. И больше она не возникала.
– Чем же это можно объяснить?
– Автор гипотезы ссылается на чрезвычайную сложность перехода «неживая материя – живая материя» и возможную связь его с пространственно-временными особенностями нашей расширяющейся Вселенной.
Эта гипотеза дает хорошее объяснение отсутствию сигналов от других цивилизаций. В самом деле, если темпы эволюции жизни на планетах других звезд такие же, как и у нас, или более медленные, то просто еще нет цивилизаций, способных посылать достаточно мощные сигналы. Возможно, что и «они» пока только ищут сигналы от других или еще. не открыли существование электромагнитных колебаний. В. Троицкий считает, что такую гипотезу нельзя исключать из рассмотрения. Она имеет право на существование среди ряда других.
Несмотря на выдвинутую гипотезу, выводы В. Троицкого звучали весьма оптимистично. Только практика, критерий истины, даст решение проблемы. Надо искать и передавать сигналы, используя в том числе миллиметровый диапазон волн.
После доклада В. Троицкого, охватившего проблему в целом, было сделано более 60 сообщений по различным ее аспектам. Мы коснемся только некоторых, имеющих отношение к нашей теме.
Почему высокоразвитые цивилизации обязательно должны слать в космос информацию, сигналить нам?
Такой вопрос поставил в своем докладе президент Академии наук Эстонской ССР К. Ребане. Его расчеты показывают, что создание мощных сигналов неизбежно нарушит среду обитания, не говоря уже о колоссальных затратах энергии. В связи с этим встает вопрос о цели этих сигналов. Не окажется ли их передача вредной для других цивилизаций? Может быть, не стоит вмешиваться в чужие дела и не нарушать естественный ход эволюции других цивилизаций? Вероятнее всего, заключил докладчик, существует много разумных «молчаливых» цивилизаций, а «болтливых» и «разговорчивых» мало или совсем нет.
Н. Кардашев, обсуждая три модели развития цивилизаций – быструю гибель, застой на некотором уровне, длительное развитие, – считает наиболее вероятной последнюю. Отсюда он делает вывод: переход цивилизаций к стадии сверхцивилизаций неизбежен, ибо нет физических ограничений на деятельность разума.
Поэтому вполне возможны сооружения типа сфер Дайсона, искусственные взрывы сверхновых, изменение орбит сваей звезды... Отсюда – поиск сигналов надо вести не у звезд типа нашего Солнца, а у так называемых пекулярных (необычных) звезд. Может быть, их необычность и есть результат деятельности разума. Кроме того, надо направлять радиотелескопы в центр нашей Галактики. Там много звездных долгожителей, там огромное количество вещества и энергии. Там могут быть и сверхцивилизации. Наиболее выгодный диапазон – миллиметровые волны (около 1,5 мм).
– Но ведь большая концентрация энергии при создании мощных сигналов может погубить обитателей сверхцивилизаций?
– Такой вопрос был задан Н. Кардашеву. Он считает, что эту концентрацию энергии надо осуществлять вдали от среды обитания.
Заметим, что с этим трудно согласиться; расчеты В. Троицкого убедительно показывают, что строительство такого сверхмощного сооружения вдали от среды обитания потребует десятков и сотен тысяч лет, то есть труда многих поколений и гигантских энергетических затрат.
Бюроканский симпозиум, помнится, проходил на высокой оптимистической волне. Казалось, что в ближайшее время, в ближайшие годы сигналы будут обнаружены. Десять лет безуспешных поисков поубавили оптимизма. Появились, как мы уже видели, теории и соображения, по-разному объясняющие молчание космоса. Пожалуй основной вопрос, доминировавший в Таллине: почему нет сигналов?
Всем очень понравился, можно сказать, системный ответ на этот вопрос, который был дан в докладе американки Д. Тартер, участницы ряда экспериментов по поиску сигналов. Она наглядно представила все пространство поиска сигналов в виде... стога сена, где каждая травинка и есть как бы один из возможных сигналов. Стог имеет три координаты: мощность передатчика (или чувствительность приемника), рабочая частота и направление излучения. Придав этим координатам разумные значения, определили объем этого космического стога. Затем суммируются все уже проведенные попытки обнаружить сигнал и оценивается, какая часть травинок уже перебрана. Результат буквально потряс аудиторию.
– Уже все травинки перебраны, а «иголка» не найдена?
– Как раз наоборот. Почти за четверть века экспериментов обследована лишь 1/100 000 000 000 000 000 объема стога, то есть ничтожная его часть 10–17.
Отсюда следует, что сделаны только первые шаги на огромном пути и что нужны такие новые идеи и теории, которые исключат слепой перебор травинок, а более точно подскажут, в каком месте стога искать.
Ф. Дрейк, возглавлявший американскую делегацию, и его коллеги рассказали о долговременной программе поиска сигналов, разработанной в США. Очень интересным новым элементом в аппаратуре поиска будет фильтрующая система из 8 миллионов отдельных фильтров с полосой 1 Гц каждый, расположенных вплотную друг к другу на оси частот. Быстродействующая ЭВМ будет за 1 секунду «прощупывать» все эти фильтры и рисовать на дисплее наблюдаемую спектральную картину. При возникновении «подозрительных» отклонений они будут автоматически или по указанию оператора дополнительно исследоваться ЭВМ. Столь широкая полоса фильтра (суммарная) позволяет вести одновременно наблюдения на узкополосных фильтрах в широкой полосе при значительных смещениях частоты из-за движения передатчика и приемника (эффект Допплера).
Новая американская программа по-прежнему исходит из предположения, что наиболее вероятен сигнал (если его посылают) в виде гармонического немодулированного колебания. Обосновывается это тем, что такой монохроматический сигнал можно выделять предельно узкополосным фильтром, обеспечив снижение помех, а сама его простота является признаком искусственности происхождения.
Иная точка зрения на возможную форму ожидаемых сигналов была высказана в Таллине автором этой книги. Вот она. Вполне возможно, что мы не обнаруживаем сигналов по самой простой причине: они в десятки и сотни раз слабее суммарного уровня шумов, действующих на входах наших земных приемников. С красивой мечтой о сверхцивилизациях, которые могут создать в любой точке Галактики сигнал, возвышающийся, как Эверест или хотя бы как Эльбрус, над всяческими шумами, по-видимому, надо распрощаться, хотя и жалко. Мы уже об этом говорили.
Цивилизации, посылающие сигналы, понимая это, возможно, лучше нас, придадут ему форму, позволяющую «откопать» его в шумах. Единственный способ это сделать на приеме – накапливать сигнал.
– А разве нельзя накапливать гармоническое колебание, на поиск которого ориентированы многие эксперименты?
– Конечно, можно. Но, при условии, что мы точно знаем его частоту, и оно не превратилось, пересекая гигантские межзвездные пространства, в некое подобие флуктуационного шума. Первое условие не выполняется из-за эффекта Допплера, второе – также не выполняется из-за неоднородности среды распространения. На пути сигнала встречаются облака космической пыли, неоднородности в концентрации водорода, заполняющего пространство, и т.д. Это приводит к так называемому многолучевому распространению сигнала. Вместо одного посланного монохроматического сигнала на входе приемника удаленной цивилизации окажется много этих колебаний с несколько различными частотами, фазами и амплитудами. Суммируясь, они и воспринимаются приемником как шумовое, случайное колебание. Если бы оно было Эверестом среди других вершин-шумов, то, конечно, мы бы легко его заметили. Но если оно соизмеримо с уровнем шумов неба и самого приемного устройства или ниже этого уровня, то дела наши плохи. Такой сигнал ПРИНЦИПИАЛЬНО нельзя обнаружить! Ибо, накапливая его во времени, мы будем с таким же успехом накапливать и шумы. Следовательно, соотношение между сигналом и шумом не изменится.
– Какие же признаки Вы предлагаете придавать сигналу на передаче, чтобы мы могли его «откопать» в шуме путем накопления?
– Необходимо в сигнал ввести периодические изменения, то есть ввести модуляцию периодическим процессом.
– Но ведь он тоже будет искажаться при распространении в этой ужасной межзвездной среде?
– Вот это можно исключить. Частота периодических изменений в сигнале должна быть, например, в миллионы раз меньше частоты несущего колебания. Тогда эти медленные колебания практически не будут подвержены эффекту Допплера и не будут искажаться из-за многолучевого распространения.
– Насколько я понимаю, для накопления необходимо обязательно знать период этого периодического процесса. А как мы его узнаем, если сигнал погребен под шумами?
В этом и состоит основная трудность и основная тайна метода. Я предложил такой выход. Воспользуемся известным азбучным положением альпинистской техники: используй при движении по скальной стенке каждую зацепку хотя бы дважды – сначала для захвата рукой и подтягивания тела, а затем для выжимания тела рукой или ногой на этой же зацепке.
– ???
Мы уже обсуждали первую «зацепку». Ее предложили Г. Коккони и П. Моррисон. Это передача на волне излучения водорода, то есть излучение с частотой 1 420 000 000 Гц. Вторичное использование этой остроумной идеи, этой «зацепки» состоит в том, что медленный периодический процесс мы получаем из этой же частоты. Если мы разделим эту частоту, например на миллион (106), то получим процесс с частотой 1420 Гц.
Значит, мы можем еще раз использовать идею Г. Коккони и П. Моррисона, если будем периодически менять один из параметров сигнала с частотой, скажем, 1420 Гц. А на приеме его накапливать.
– Но ведь и шум будет накапливаться? Так?
– Конечно. Но в силу своей хаотичности шум накапливается медленней. При некотором времени накопления сигнал сравняется с шумом, а при еще большем – превзойдет его. Вот тут мы и можем обнаружить. Поймать долгожданную золотую рыбку. Для наибольшей дальнобойности следует периодически менять фазу сигнала.
– А нельзя ли в этот поддающийся накоплению сигнал вложить и смысловую информацию?
– Можно. Если периодически менять в небольших пределах частоту несущего колебания, а информацию при этом вкладывать в разность фаз соседних посылок, то получим универсальный сигнал для межзвездной связи. Там, где техника приема менее совершенна или очень велико удаление от пославших сигнал, может удасться выловить только периодические изменения частоты. Но и это одно уже принесет великую весть о наличии братьев по разуму!.
Там, где техника приема более совершенна или расстояние не столь велико, можно не только обнаружить периодические изменения частоты, но и расшифровать информацию, заложенную в фазу каждой посылки, по отношению к предыдущей. В этом случае дальнобойность несколько снижается, но это неизбежная плата за универсальность.
– А почему Вы делите именно на миллион?
– Я боялся этого вопроса. Во-первых, это круглое число и очень популярное даже в речи. Может быть, и у других мыслящих существ оно в таком же почете. Во-вторых, в обоих описанных сигналах Так или иначе используется фаза. Передача информации фазовыми методами космическим кораблям пока в пределах Солнечной системы показывает, что фазу нельзя менять очень медленно (появляются искажения за счет набега фазы) и очень быстро (искажения за счет дисперсии фазы). Частота изменения фазы 1420 Гц, к счастью и удивлению, как раз и лежит в допустимом промежутке!
Для проверки гипотезы надо в приемниках, ищущих сигнал на частоте водорода, сделать накопительные приставки для одновременного поиска медленных периодических изменений в этом сигнале. Второй путь: использовать ЭВМ для поиска медленных периодических процессов в сигнале на выходе приемника.
Для Таллина был характерен менее оптимистический, чем в Бюрокане, взгляд, но более глубокое понимание проблемы. Стало ясно, что проблема внеземных цивилизаций не есть изолированная проблема. Ее возникновение связано с эволюцией нашей земной цивилизации, с развитием нашей науки и культуры. Она является общенаучной, общекультурной и общечеловеческой проблемой, требующей сотрудничества в разных сферах человеческой деятельности и сотрудничества между народами. Поиск решения проблемы позволяет лучше понять кардинальные задачи нашей цивилизации, ее сегодняшние заботы, ее будущее.
По поводу стратегии поиска сигналов и их возможных видов были высказаны разные точки зрения. При этом большинство сошлось на том, что надежды на очень мощный сигнал от сверхцивилизаций, который мы легко примем, вряд ли обоснованы. Необходимо совершенствовать наши поисковые установки, подключать к ним ЭВМ, увеличивать число этих установок и ориентироваться на различные варианты возможных сигналов.
Подведем итоги. Для этого я составил таблицу на четырех склеенных листах ватмана (в книжку ее не втиснуть), где сгруппировал все ответы на интересующий многих вопрос: «ПОЧЕМУ ЗЕМЛЯНЕ НЕ ОБНАРУЖИВАЮТ СИГНАЛОВ ВНЕЗЕМНЫХ ЦИВИЛИЗАЦИЙ?»
Ответы разделены на две группы согласно двум гипотезам.
Первая – сигналы излучаются другими цивилизациями.
Вторая – сигналы не излучаются другими цивилизациями.
Рассмотрим ответы в предположении первой гипотезы. Вот только основные причины, по которым мы не обнаруживаем сигналов, излучаемых другими цивилизациями:
Выше мы уже рассматривали различные идеи, позволяющие преодолеть в той или иной мере некоторые из перечисленных препятствий на пути обнаружения сигналов из других миров.
Теперь перейдем к рассмотрению второй гипотезы: мы не принимаем их сигналов по самой простой причине – сигналы никто не излучает в межзвездное пространство. Такую гипотезу тоже можно подкрепить рядом соображений. Вот они:
Вряд ли можно согласиться с этой пессимистической точкой зрения на возможности разума, не смогшего успешно преодолеть кризисные ситуации своей цивилизации.
– Внеземные цивилизации не хотят мешать самостоятельному развитию других цивилизаций, поучать их, сообщать информацию, которой они владеют. Поэтому никаких сигналов другим не посылают.
Мы уже говорили, что вопрос о других цивилизациях, о контакте с ними неизбежно встает на некотором этапе»; эволюции любой цивилизации, на некотором этапе ее) развития в области науки и культуры. Уйти от него невозможно. Это было бы равносильно торможению развития. Тем более, что контакт на первых этапах должен установить только основной факт – наличие в космосе братьев по разуму.
Трудно себе представить разумное сообщество, которое, обладая достаточными техническими средствами, отказалось бы от попыток установить контакт.
– Внеземные цивилизации не излучают мощных сигналов из-за опасности нарушить свою среду обитания.
С этим можно согласиться, так как вынос сверхмощных передатчиков далеко от среды обитания требует колоссальных затрат энергии и времени. Но такая цивилизация может вполне излучать менее мощные сигналы, не угрожающие ее обитателям.
– Существующие внеземные цивилизации находятся на нашем или более низком уровне технологии и в лучшем случае тоже только ищут сигналы, а сами еще не посылают.
Такую ситуацию хорошо объясняет гипотеза В. Троицкого, о которой мы уже говорили. Вместе с тем величайшее разнообразие условий на космических телах, которых миллиарды в Галактике и которые существуют, непрерывно изменяясь, вот уже более десятка миллиардов лет, не позволяют принять без обоснования эту гипотезу о едином времени зарождения жизни в нашем Млечном Пути.
– Внеземные цивилизации просто боятся вступать в контакт. Мало ли что может случиться: закабаление, навязывание новой религии, рабство. Поэтому не только не излучают сигналов, но даже не ищут их.
Такую же тактику «закрытых ушей» предлагал землянам профессор Хьюши, открывший пульсары. Но она, как мы видим, не нашла поддержки.
Существует якобы Галактический клуб, объединяющий высокоразвитые цивилизации, который объявил нашу Солнечную систему и окружающее ее огромное пространство космическим заповедником. Затем, несколько миллиардов лет назад, посланцы клуба бросили «споры» жизни на планету Земля и с тех пор идет наблюдение – до чего дойдет жизнь и разум на ней. И сделано так, что никакие сигналы ; других обитателей космоса, дабы не мешать естественному ходу развития, не достигают этого гигантского заповедника.
Наивность этой зоогипотезы с уничтожающим юмором показана еще С. Лемом в «Звездных дневниках Ийона Тихого» (Путешествие восьмое) более четверти века назад. Но все же встречаются люди, которые продолжают верить в эту гипотезу с аномальными явлениями, наблюдаемыми в атмосфере, физика которых еще не раскрыта. Если и среди читателей этой книги есть такие, то мы приводим для них высказывание академика Л. Мигдала из раздела его книги (Поиски истины. М., Молодая гвардия, 1983) с характерным названием «Хочется верить, но нет оснований»:
«Предположение, что жизнь существует в других мирах, не противоречит науке, и пришельцы из этих миров могли бы посетить Землю. Но нет никаких оснований утверждать, что они действительно здесь побывали. Так же, как нет, по мнению специалистов, никаких оснований считать, что летающие тарелки представляют собой что-либо иное, чем явления атмосферной оптики».
Таким образом, мы рассмотрели большое число ответов (отнюдь не полное) на вопрос о причинах необнаружения сигналов других разумных миров. Причин много. Даже слишком много, чтобы дать определенный ответ на этот вопрос.
Большинство ответов связано не с нашей исключительностью, уникальностью, а с огромными трудностями, стоящими на пути контактов между цивилизациями и, в частности, на пути одного из доступнейших путей контакта – излучения сигналов. Гигантские расстояния между звездами и невозможность больших концентраций энергии подсказывают основное направление экспериментов по поиску сигналов. Это улучшение диаграмм направленности наших антенн, повышение чувствительности приемников, реализация методов накопления сигналов, подключение ЭВМ для «раскопки» слабого разумного сигнала в шумах, выдвижение новых гипотез о возможных формах сигналов.
Нет сомнений, что разбросанные во Вселенной сообщества разумной жизни (принимая гипотезу их существования) тем или иным способом победят разделяющие их гигантские пространства и протянут друг другу руки дружбы.