Совместно с издательством «Альпина-нон-фикшн» публикуем отрывок из книги астрофизика Карла Сагана «Мозг Брока. О науке, космосе и человеке» о романтике и ответственности, рисках и перспективах науки. Перевод с английского Анастасии Науменко.

Поиск внеземного разума

Но у сирен есть оружие более страшное, чем пение, а именно — молчание… Можно представить себе, что от их пения кто-то и спасся, но уж от их молчания наверняка не спасся никто.

Франц Кафка. Притчи (Перевод с немецкого С. Апта)

Всю нашу историю мы думали о звездах и гадали, уникально ли человечество или где-то еще в темноте ночного неба живут другие существа, которые способны, как и мы, размышлять и задаваться вопросами, братья по разуму в космосе. Такие существа могут оценивать себя и Вселенную иначе, чем мы. Где-то еще могут существовать в высшей степени экзотичные живые организмы, и технологии, и общества. В космосе, столь безбрежном и столь давно существующем, что это выходит за границы обычного человеческого понимания, мы немного одиноки, и мы задумываемся о конечном предназначении, если оно есть, нашей крошечной, но изумительной голубой планеты. Поиск внеземного разума — это поиск приемлемого космического контекста для человеческого вида в целом. В самом глубоком смысле поиск внеземного разума — это поиск самих себя.

За последние несколько лет — за одну миллионную продолжительности жизни нашего вида на этой планете — мы достигли выдающегося технического уровня, который позволяет нам искать невообразимо далекие цивилизации, даже если они не более развитые, чем мы. Это средство для поиска называется радиоастрономией и включает одиночные радиотелескопы, систему или комплекс радиотелескопов, чувствительные радиоприемники, новейшие компьютеры для обработки полученных данных, а также воображение и навыки преданных своему делу ученых. Радиоастрономия за последнее десятилетие открыла новое окно в физическую Вселенную. Она может также, если мы приложим усилия, пролить свет и на биологическую Вселенную.

Некоторые ученые, работающие над вопросом внеземного разума, и я среди них, попытались оценить количество продвинутых технических цивилизаций, которые мы определили как общества, использующие радиотелескопы, в галактике Млечный Путь. Такая оценка не лучше догадок. Для этого нужно количественно оценить множество величин — число и возраст звезд, количество планетных систем и вероятность зарождения жизни (которую оценить гораздо сложнее), а также вероятность эволюции разумной жизни и продолжительность жизни технических цивилизаций, о чем мы на самом деле почти ничего не знаем.

Когда мы делаем арифметические подсчеты, мы получаем обычно порядка миллиона технических цивилизаций. Миллион цивилизаций — невероятно большое количество, и так волнительно представлять разнообразие, стиль жизни и коммерческую деятельность этого миллиона миров. Но галактика Млечный Путь содержит около 250 млрд звезд, и даже с миллионом цивилизаций в лучшем случае лишь одна звезда из 200 000 имела бы планету, населенную продвинутой цивилизацией. Поскольку мы не имеем представления, какие звезды являются потенциальными кандидатами, мы будем вынуждены изучать огромное количество звезд. Такие расчеты указывают на то, что поиск внеземного разума может потребовать значительных усилий.

Несмотря на рассказы о древних астронавтах и неопознанных летающих объектах, убедительных доказательств посещений Земли другими цивилизациями в прошлом нет. Наши возможности сводятся к регистрации сигналов из космоса, и среди технических средств дальнего действия, которые доступны на нашем техническом уровне, радио намного превосходит все остальные. Радиотелескопы относительно недороги, радиосигналы распространяются со скоростью света, быстрее и быть не может, и использование радиопосланий для межзвездной связи нельзя счесть недальновидностью или антропоцентризмом. К радиоволнам относится большая часть электромагнитного спектра, и любая техническая цивилизация где бы то ни было в галактике уже должна была открыть радио — так же, как за последние несколько столетий мы исследовали весь электромагнитный спектр — от коротких гамма-лучей до очень длинных радиоволн. Продвинутые цивилизации могут также использовать и какие-то другие средства коммуникации для связи с цивилизациями такого же технического уровня. Но, если они хотят общаться с более отсталыми или недавно появившимися цивилизациями, существует только несколько очевидных методов, главный из которых — радио волны.

Первая серьезная попытка услышать возможные радиосигналы от других цивилизаций была предпринята в Национальной радиоастрономической обсерватории в Грин-Бэнк, Западная Вирджиния, в 1959 и 1960 гг. Она была подготовлена Фрэнком Дрейком, который сейчас работает в Корнельском университете, и была названа проектом «Озма » в честь принцессы Страны Оз, места очень экзотического, очень далекого и очень труднодоступного. Дрейк изучал две ближайшие звезды — Эпсилон Эридана и Тау Кита — в течение нескольких недель, и результаты оказались отрицательными. Положительные результаты стали бы неожиданностью, потому что, как мы убедились, даже довольно оптимистическая оценка количества технических цивилизаций в галактике показывает, что для того, чтобы добиться успеха, нужно посредством случайного выбора изучить несколько сотен тысяч звезд.

С момента создания проекта «Озма » в Соединенных Штатах, Канаде и Советском Союзе было проведено шесть или восемь аналогичных программ довольно скромного уровня. Все результаты были отрицательными. Общее количество звезд, изученных на данный момент, таким образом, составляет менее 1000. Мы выполнили около одной десятой доли процента поставленной задачи.

Однако все указывает на то, что в относительно близком будущем могут потребоваться гораздо более серьезные усилия.

До настоящего момента программы наблюдения лишь изредка выполнялись с помощью больших телескопов, большую же часть времени для этого использовались очень маленькие радиотелескопы. Всестороннее изучение этой проблемы недавно провел комитет НАСА под руководством Филипа Моррисона из Массачусетского технологического института. Комитет рассмотрел широкий ряд вариантов, включая новые (и дорогие) огромные наземные и радиотелескопы космического базирования. Он также указал на то, что можно достичь прогресса и с меньшими затратами, разработав более чувствительные радиоприемники и компьютеризированные системы обработки данных. В Советском Союзе есть государственная комиссия, которая занимается организацией поиска внеземного разума, и недавно установленный большой радиотелескоп РАТАН-600 на Кавказе предназначен в том числе и для этого.

Наряду с последними выдающимися достижениями в области радиотехники в научных кругах и у широкой публики резко возрос интерес ко всей теме внеземной жизни. Явным признаком нового отношения стали миссии «Викинга » на Марс, которые в значительной степени посвящены поиску жизни на другой планете.

Но с началом серьезного поиска появились и негативные мнения, тем не менее представляющие интерес. Некоторые ученые в последнее время задают любопытный вопрос: если внеземной разум существует, почему мы еще не видели его проявлений? Подумайте о достижениях нашей технической цивилизации за последние 10 000 лет и представьте, что такой прогресс продолжается в течение миллионов или миллиардов лет. Если даже крошечная часть цивилизаций на миллионы или миллиарды лет более продвинута, чем наша, почему они не создали артефакты, устройства или хотя бы не вызвали промышленное загрязнение такой интенсивности, что мы бы их заметили? Почему они не переделали для своего удобства всю Галактику? Скептики также спрашивают, почему нет четких доказательств инопланетных визитов на Землю. Мы уже запустили медленный и скромный межзвездный космический корабль.

Общество, более развитое, чем наше, должно иметь возможность легко и непринужденно совершать межзвездные перелеты. За миллионы лет такие общества должны были основать колонии, которые могли бы сами запускать межзвездные экспедиции. Почему их здесь нет? Хочется сделать вывод, что существует в лучшем случае несколько продвинутых внеземных цивилизаций — или потому что по статистике мы одна из первых технических цивилизаций, или потому что судьба всех таких цивилизаций — уничтожить себя прежде, чем они продвинутся гораздо дальше, чем мы.

Мне кажется, что отчаиваться совершенно преждевременно. Все такие аргументы зависят от того, сможем ли мы правильно предсказать намерения существ, намного более развитых, чем мы, и, если изучить эти аргументы более внимательно, я думаю, мы увидим в них проявление человеческого тщеславия. Почему мы рассчитываем, что будет легко распознать признаки очень продвинутых цивилизаций? Разве наша ситуация не близка к положению членов изолированного общества, скажем, в бассейне Амазонки, у которых нет устройств, чтобы уловить мощные сигналы международных радио- и телепередач, которые окружают их со всех сторон? Также в астрономии есть широкий ряд не до конца понятых явлений. Могут ли модуляция сигнала пульсаров или источник энергии квазаров, например, иметь технологическое происхождение? Или, возможно, существует галактическая этика невмешательства в отсталые или находящиеся в стадии становления цивилизации. Возможно, считается правильным выждать какое-то время, прежде чем идти на контакт, чтобы сначала дать нам беспристрастную возможность уничтожить себя, если мы к этому склонны. Возможно, все общества, значительно более развитые, чем наше, достигли эффективного личного бессмертия и потеряли мотивацию совершать межзвездные путешествия, которая может, насколько мы знаем, быть типичной потребностью только молодой цивилизации. Возможно, зрелые цивилизации не хотят загрязнять космос. Таких «возможно» очень длинный список, и только несколько из них мы можем оценить хоть с какой-то долей уверенности.

Вопрос о внеземных цивилизациях кажется мне полностью открытым. Лично я думаю, что гораздо сложнее понять Вселенную, в которой мы является единственной технической цивилизацией или одной из очень немногих, чем постигать космос, наполненный разумной жизнью. Многие аспекты этой проблемы, к счастью, можно проверить экспериментальным путем.

Мы можем поискать планеты у других звезд, искать простые формы жизни на таких ближайших планетах, как Марс, и провести более глубокие лабораторные исследования в области химических основ возникновения жизни. Мы можем глубже исследовать эволюцию организмов и обществ. Эта проблема требует долгосрочного, непредвзятого, систематического поиска, где природа будет единственным судьей того, что вероятно, а что нет.

Если в галактике Млечный Путь миллион технических цивилизаций, среднее расстояние между цивилизациями составляет около 300 световых лет. Поскольку световой год — это расстояние, которое проходит свет за один год (почти 9,6 трлн км), это означает, что время передачи сообщения в один конец для межзвездной коммуникации от ближайшей цивилизации составляет около 300 лет. Время вопроса и ответа составит 600 лет. Поэтому межзвездные диалоги гораздо менее вероятны — особенно во время первого контакта, — чем монологи.

На первый взгляд, кажется самоотверженностью, что цивилизация передает радиосообщения без надежды узнать, по крайней мере в непосредственном будущем, получены ли они и каким может быть на них ответ. Но люди часто делают то же самое: например, закапывают капсулы с посланием, чтобы их нашли будущие поколения, или даже пишут книги, сочиняют музыку и создают предметы искусства для последующих поколений. Цивилизация, которой в прошлом помогло такое сообщение, может также выразить желание принести пользу другим зарождающимся техническим обществам.

Чтобы программа радиопоиска принесла положительные результаты, Земля должна находиться среди таких обществ.

Если бы передающая сигнал цивилизация была только немногим более развита, чем наша, она бы обладала достаточной радиомощностью для осуществления межзвездной связи — возможно, настолько большой, что передачу могли бы поручить относительно небольшим группам радиолюбителей и сторонников примитивных цивилизаций. Если бы правительства всех планет или союз миров осуществляли этот проект, можно было бы передать сигнал очень большому количеству звезд, настолько большому, что сообщение отразилось бы и в нашу сторону, даже если бы не было причин обращать особое внимание на нашу область неба.

Очевидно, что коммуникация возможна даже без предварительного соглашения или контакта между передающей и принимающей цивилизациями. Несложно представить межзвездное радиосообщение, источником которого однозначно является разумная жизнь. Модулированный сигнал (бип, бип-бип, бип-бип-бип…), составляющий числа 1, 2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29, 31 — первую дюжину простых чисел, может иметь только биологическое происхождение. Для объяснения этого не требуется никакого предварительного соглашения между цивилизациями и никаких предосторожностей, направленных против земного шовинизма.

Такое сообщение служило бы объявлением или сигналом, указывающим на присутствие продвинутой цивилизации, но мало что говорило бы о ее природе. Радиомаяк мог бы также обозначать особую частоту, на которой можно поймать главное сообщение, или мог бы указывать на то, что главное сообщение можно поймать при более высоком временном разрешении на частоте радиомаяка. Передача довольно сложной информации не представляет особой трудности даже для цивилизаций совершенно разной биологической природы и с различными общественными нормами. Можно передавать арифметические уравнения, и истинные, и ложные, сопровождая каждое соответствующим кодовым словом (с помощью тире и точек, например), которые будут обозначать истинные и ложные понятия, концепции, которые многие люди могут посчитать чрезвычайно сложными для передачи в таком контексте.

, то есть картинка. Произведением трех простых чисел могут быть трехмерная картинка или один кадр двумерного фильма. В качестве примера такого сообщения рассмотрим ряд нулей и единиц, которые могут быть обозначены длинными и короткими звуковыми сигналами, или тонами на двух соседних частотах, или тонами разных амплитуд, или даже сигналами с разной поляризацией. В 1974 г. такое сообщение было передано в космос с 305-метровой антенны в обсерватории Аресибо в Пуэрто-Рико, где исследования проводятся Корнельским университетом в кооперации с Национальным научным фондом США.

Рекомендуем по этой теме:
10516
«Вояджеры»

Это произошло во время церемонии, посвященной обновлению покрытия тарелки Аресибо, самого большого радиотелескопа на планете Земля. Сигнал послали к звездному скоплению под названием М13, шаровому скоплению, состоящему из миллиона отдельных звезд, которые находились над головой у собравшихся во время церемонии. Поскольку М13 находится на расстоянии 24 000 световых лет, сообщение дойдет туда через 24 000 лет. Если какое-либо способное ответить живое существо нас слушает, пройдет 48 000 лет, прежде чем мы получим ответ. Сообщение, отправленное с Аресибо, безусловно, не представляло собой серьезной попытки межзвездной связи, а являлось демонстрацией выдающихся достижений земных радиотехнологий.

В декодированном сообщении сказано примерно следующее: «Вот как мы считаем от одного до десяти. Вот атомные числа пяти химических элементов — водорода, углерода, азота, кислорода и фосфора, — которые для нас интересны и важны. Вот как эти атомы связаны друг с другом: молекулы аденина, тимина, гуанина и цитозина, присоединенные к цепи, состоящей из чередующихся молекул сахаров и фосфатов. Эти молекулярные строительные блоки, в свою очередь, формируют длинную молекулу ДНК, состоящую примерно из 4 млрд звеньев в цепочке. Эта молекула представляет собой двойную спираль. В некотором роде эта молекула важна для неуклюжего создания, которое составило это сообщение. Это создание ростом 14 [tooltip word=» длин радиоволн " text=» Имеется в виду длина волны послания (12,6 см). — Прим. ред. «], или около 176 см. Таких существ около 4 млрд на третьей планете от нашей звезды. Планет всего девять — четыре малых во внутренней части системы, четыре больших — во внешней ее части и одна малая с краю. Это сообщение отправлено вам с благосклонной помощью радиотелескопа, чей диаметр — 2430 длин волн, или 306 м. Искренне ваши».

Вполне вероятно, что посредством множества похожих графических сообщений, каждое из которых соответствует остальным и подтверждает их, можно установить почти однозначную межзвездную радиосвязь даже между двумя цивилизациями, которые никогда не встречались. Наша непосредственная цель заключается не в том, чтобы послать такие сообщения, потому что мы еще очень молоды и неразвиты, а в том, чтобы услышать что-нибудь.

Распознание разумных радиосигналов из глубин космоса приблизило бы нас к пониманию со всей научной объективностью многих самых глубоких вопросов, которые занимали ученых и философов с доисторических времен.

Такой сигнал показал бы, что происхождение жизни — это не какое-то не обычное, сложное или невероятное событие. Он означал бы, что за миллиарды лет естественного отбора простые формы жизни в основном эволюционируют в сложные и разумные формы, как на Земле, и что такие разумные формы жизни обычно создают развитые технологии, как и случилось здесь. Но вряд ли передачи, которые мы получим, будут от общества нашего уровня технологий. У общества, лишь немного отстающего от нашего, вообще нет радиоастрономии. Вероятнее всего, сообщение будет получено от цивилизации, находящейся на уровне нашего далекого технологического будущего. Таким образом, даже прежде, чем мы расшифруем такое сообщение, мы получим бесценное знание о том, что можно избежать опасности того периода истории, через который мы сейчас проходим.

Кое-кто, рассматривая наши глобальные проблемы здесь, на Земле, — широко распространенные противостояния между государствами, ядерные арсеналы, увеличение численности населения, неравенство между бедными и богатыми, недостаток еды и других ресурсов и неосторожное изменение окружающей среды — приходит к выводу, что мы живем в системе, которая внезапно стала нестабильной и обречена на скорое разрушение. Другие считают, что наши проблемы решаемы, что человечество все еще находится в детском возрасте, что однажды и вскоре мы повзрослеем. Получив одно-единственное сообщение из космоса, мы бы узнали, что можно пережить эту техническую юность: ведь цивилизация, отправившая это послание, выжила. Такое знание, мне кажется, дорогого стоит.

Еще одним возможным последствием межзвездного послания может быть укрепление связей между людьми и другими живыми существами на нашей планете. Несомненно, эволюция учит нас тому, что в других местах живые организмы могут пойти совершенно иным эволюционным путем, что их химия и биология и, скорее всего, социальная организация будут абсолютно несхожа с земными. Вполне может оказаться, что мы будем способны общаться с ними, потому что мы делим общую Вселенную — потому что законы физики, химии и астрономии универсальны. Но они всегда могут в глубочайшем смысле отличаться от нас. И на фоне этих отличий вражда, которая разделяет людей на Земле, может показаться ничтожной. Различия между отдельными расами и национальностями, религиями и полами, вероятно, окажутся незначительными по сравнению с различиями между людьми и всеми внеземными разумными существами.

Если сообщение придет с помощью радиосигналов, передающую и принимающую цивилизацию будет объединять по крайней мере общее знание радиофизики. В силу общности физических наук многие ученые ожидают, что сообщения от внеземных цивилизаций можно будет расшифровать — вероятно, медленно и неточно, но тем не менее недвусмысленно. Никто не способен детально предсказать, какими будут последствия такой дешифровки, потому что никто не знает заранее, какова будет природа подобного сообщения. Поскольку передача, скорее всего, будет от цивилизации намного более развитой, чем мы, можно ждать поразительных открытий в области физики, биологии и социологии с необычной точки зрения совершенно иного разума. Но дешифровка, вероятно, займет несколько десятилетий.

Некоторые волнуются, что сообщение от более развитого общества может привести к тому, что мы потеряем веру в наше собственное, отбить у нас желание делать новые открытия, если окажется, что эти открытия уже кем-то сделаны, или иметь другие негативные последствия. Это все равно как если бы ученик бросил школу, потому что его учителя и учебники обладают более глубокими знаниями, чем он. Мы вольны игнорировать межзвездное сообщение, если посчитаем его оскорбительным. Если мы решим не отвечать, отправившая послание цивилизация никак не определит, что ее сообщение было получено и понято на крошечной далекой планете Земля. Перевод радиосообщения из глубин космоса, к которому мы можем подходить со всей желаемой нами неторопливостью и настороженностью, похоже, не представляет собой особой угрозы для человечества, но зато может таить в себе величайшие практические и философские перспективы.

В частности, в первых строчках такого сообщения могут быть подробные указания, как избежать техногенной катастрофы при переходе от юности к зрелости. Возможно, в посланиях от более продвинутых цивилизаций будет описано, какие пути культурной эволюции приведут к стабильности и долговечности разумного вида и какие пути ведут к застою, вырождению или катастрофе. Конечно, нет никакой гарантии, что межзвездное сообщение будет иметь такое содержание, но было бы безрассудством игнорировать такую возможность. Вероятно, существуют все еще не раскрытые на Земле простые решения проблем нехватки пищи, роста населения, энергоснабжения, истощения ресурсов, загрязнения и войн.

Хотя между цивилизациями, безусловно, будут различия, могут существовать законы развития, которые невозможно понять, пока не окажется доступной информация об эволюции многих цивилизаций. Из-за нашей изоляции от остального космоса мы обладаем информацией об эволюции только одной цивилизации — нашей собственной. И самый важный аспект этой эволюции — будущее — остается для нас закрытым. Может, это маловероятно, но все же вполне возможно, что будущее человеческой цивилизации зависит от получения и расшифровки межзвездных сообщений от внеземных цивилизаций.

А что если мы посвятим много времени поиску внеземного разума и не получим никаких результатов? Даже в таком случае мы не потратим наше время зря. Мы разработаем важную технологию, которую наша собственная цивилизация может применять для других целей. Мы значительно пополним наши знания о физической Вселенной. И мы проверим значимость и уникальность нашего вида, нашей цивилизации и нашей планеты.

Ведь если разумная жизнь встречается редко или вовсе больше нигде не встречается, мы узнаем кое-что важное о редкости и ценности нашей культуры и нашего биологического наследия, прошедшего шаг за шагом более 4,6 млрд лет мучительной истории эволюции. Такое открытие подчеркнет, как не смогло бы, возможно, ничто другое, нашу ответственность за вызовы нашего времени: наиболее вероятное объяснение отрицательных результатов после всеобъемлющего и изобретательного поиска заключается в том, что общества, как правило, уничтожают сами себя, прежде чем достигнут уровня, необходимого для установления высокомощной радиосвязи. Интересно, что организация поиска межзвездных радиосообщений, независимо от результата, может оказать объединяющее и конструктивное влияние на условия существования людей в целом.

Рекомендуем по этой теме:
7156
Главы | Максвелл и ботаны

Но мы не узнаем результата такого поиска, тем более содержания сообщений от межзвездных цивилизаций, если не предпримем серьезные попытки услышать сигналы. Возможно, цивилизации делятся на два больших класса: на тех, что предпринимают такие попытки, добиваются контакта и становятся новыми членами свободно связанной федерации галактических сообществ, и тех, которые не могут или предпочитают не предпринимать таких попыток или которым не хватает на это воображения и вследствие этого они вскоре приходят в упадок и исчезают.

Сложно придумать другой проект в пределах наших возможностей и при этом относительно недорогой, который был бы столь же многообещающим для будущего человечества.