Калеб Шарф - Ошибка Коперника. Загадка жизни во Вселенной

Затем Спигел и Тернер применили к этим сведениям байесовскую формулу и спросили, что говорят нам эти факты о вероятности, что где-нибудь еще во Вселенной возникла жизнь (этот процесс называют абиогенезом ).

Иначе говоря, если на Земле жизнь стартовала с места в карьер, а несколько миллиардов лет спустя эволюция породила нас, следует ли из этого, что жизнь вероятна еще где-нибудь? Как и во всех случаях, когда мы применяем байесовский анализ, налицо фундаментальное противоречие между тем весом (уверенностью), который мы придаем известным фактам, и тем весом, который мы приписывали своим априорным предположениям.

Какие же предположения мы делаем в этом случае? Спигел и Тернер обнаружили, что если просто записать эту формулу, с неизбежностью придется сделать предположение о базовой вероятности появления зачаточной жизни на планете за какой-то период времени. Иначе говоря, мы делаем предположение о том, сколько раз в среднем абиогенез мог произойти за период в миллиард лет, и это наша априорная вероятность.

Здесь начинаются сложности. Без подобающего байесовского анализа у нас возникает склонность предположить, что жизнь, вероятно, зарождается по всей Вселенной довольно легко, иначе она не появилась бы так быстро на поверхности юной, еще не остывшей планеты Земля. Но тогда мы ставим все с ног на голову. Это ведь то же самое, что приписать какое-то значение тому, сколько раз в среднем зарождается жизнь на планете за миллиард лет, а мы ведь не знаем, сколько!

Спигел и Тернер назвали это «априорным незнанием», что очень точно описывает наше положение. Вместо настоящего априорного знания мы получаем его противоположность. Когда это учитываешь, становится слегка не по себе, поскольку математически из этого следует, что раннее появление жизни на Земле почти ничего не говорит нам о шансах появления жизни еще где-нибудь. Нам снова ставит палки в колеса склонность грубо преувеличивать собственное значение, инстинктивно искать везде свое отражение.

Спигел и Тернер изучили целый ряд математических моделей «априорного незнания» и сумели показать, что наши прогнозы касательно внеземной жизни почти целиком представляют собой функцию того, что мы первоначально предполагаем. Предположим, что частота абиогенеза на любой подходящей планете (неизвестная) постоянна во времени. Байесовский анализ учитывает факт нашего существования, однако показывает, что варианты возникновения жизни в нашей Галактике по-прежнему неопределенны. Может оказаться, что жизнь процветает повсюду. А может оказаться, что она зарождается только один раз в 10 миллиардов лет, а то и в 100 миллиардов. Иначе говоря, может оказаться, что мы – первый случай зарождения жизни во Вселенной. Стоило чуть-чуть изменить исходные предпосылки – и вся конструкция перекосилась.

Выходит, одного примера возникновения жизни на Земле и в самом деле недостаточно, чтобы сделать какие бы то ни было выводы: мы точь-в-точь как цыпленок, наблюдающий свой первый рассвет. Да, на основании того, что здесь произошло, можно сказать, что жизнь способна быстро возникать на планетах земного типа, однако «априорное незнание» таково, что мы не можем исключить возможность, что все совсем наоборот.

У этого анализа есть и еще один, не такой очевидный аспект: речь идет о разнице между людьми и микробами. Вернемся к двум изначальным предпосылкам, двум фактам относительно жизни на Земле. Нам кое-что известно о том, сколько времени прошло между возникновением на Земле жизни как таковой и появлением нашего вида: около 3,5 миллиардов лет. Как это влияет на численные оценки?

Тут придется немного пофилософствовать, поскольку мы можем задаться вопросом, влияет ли вероятность нашего нынешнего присутствия и способности наблюдать Вселенную и задавать вопросы на выводы как таковые. Иначе говоря, как изменится предполагаемая вероятность возникновения жизни на любой планете, если жизни, как на Земле, требуется примерно 3,5 миллиарда лет, чтобы эволюционировать от микробов до сложных организмов, способных вычислить эту вероятность?

Взгляните на это вот с какой точки зрения. Можно сказать, что планете нужно примерно 3,5 миллиарда лет биологической эволюции от биогенеза до возникновения «разумной» жизни. Если бы это было так, то планета возраста Земли, где первые организмы появились бы не так быстро, еще не успела бы произвести существа вроде нас. Поэтому лишь естественно, что мы очутились на планете, где абиогенез произошел очень рано, поскольку на планете с более «замедленным развитием» нас просто еще не было бы и мы не могли бы сделать это наблюдение!

Итак, следует вывод, что и вторая предпосылка ничего не говорит нам о том, может ли жизнь пробудиться на любой случайной планете, по той простой причине, что на Земле абиогенез произошел именно тогда, когда произошел, а других вариантов не было, иначе у нас не было бы времени возникнуть и задуматься над этим фактом. Если мы осторожно пройдем по мысленному минному полю байесовского метода, то придем к неутешительному выводу. История жизни на Земле позволяет нам сделать относительно мало заключений о статистике жизни во Вселенной. Вполне возможно, что жизнь обычно быстро возникает на юных каменистых планетах с разнообразным химическим составом. Тогда положение дел на Земле было бы совершенно стандартным и ничем не примечательным. Однако при этом оно не обязательно норма. Не исключено, что возникновение жизни – это все же явление очень редкое. Но без дальнейшей информации мы все равно не сможем ничего сказать.

Главное, что требуется от этой информации, в сущности, просто, но на практике стоит в ряду самых насущных научных задач нашего времени. Если бы мы сумели доказать, что происхождение хотя бы какой-то формы жизни абсолютно независимо от нашего, то «априорное невежество» заметно уменьшилось бы. Байесовский анализ даже говорит нам, на сколько именно. Мы бы точно знали, что абиогенез на планете возникает не раз в 10 или 100 миллиардов лет – минимум сократился бы примерно до 1 миллиарда лет для каждой отдельно взятой планеты. Тут уже есть чему радоваться. Нам даже не обязательно обнаруживать жизнь на какой-нибудь экзопланете. Если бы на Земле обнаружилась форма жизни, абиогенез которой произошел совершенно независимо, это значительно расширило бы наши представления о вероятности зарождения жизни со временем в масштабах Вселенной.

Сгодилась бы даже независимая жизнь на другой планете нашей Солнечной системы. Любое подобное открытие существенно повысило бы как вероятность того, что жизнь есть еще где-то во Вселенной, так и нашу уверенность при оценке этой вероятности. Очевидно, что прогресса в поисках своего места в мироздании в самом научном и строгом смысле мы сможем достичь лишь в том случае, если отправимся на охоту.