Приямвада Натараджан - Карта Вселенной [Главные идеи, которые объясняют устройство космоса]

Итак, где мы находимся в этой проблеме в настоящее время? Опрос, проведенный в 2013 г. газетой The Huffington Post и сайтом YouGov.com, показал, что примерно 50 % американцев верят в существование каких-то иных форм жизни на других планетах, 17 % не верят, а оставшиеся 33 % не имеют четкого мнения на этот счет. Опрашиваемые проявляли больший скептицизм, отвечая на вопрос о возможности посещения Земли разумными существами с других планет. Среди тех, кто убежден в существовании жизни на других планетах, 45 % утверждают, что инопланетяне посещали Землю {12} .

Независимо от капризов общественного мнения научные поиски в этом направлении продолжаются, особенно в связи с обнаружением экзопланет, то есть планет, вращающихся вокруг других звезд. Произошел феноменальный прорыв, и часть этого успеха была связана с инструментами на космическом телескопе Kepler [32].

Нам выпало счастье жить в эпоху, когда ответ на извечный вопрос о том, одиноки ли мы во Вселенной, кажется в пределах досягаемости. За последние 50 лет мы высадились на Луну, оставили человеческие следы на ее поверхности, запустили несколько зондов на другие планеты Солнечной системы, отправили космический корабль Voyager-1 за пределы Солнечной системы, осуществили посадку ровера Curiosity на Марсе для геологических исследований и рассмотрели изображения поверхности Плутона и Харона, снятые камерами с борта космического аппарата New Horizons. Мы имеем прекрасные, очень четкие фотографии поверхности некоторых планет (включая карликовые), позволяющие изучать их интересные особенности, например структуру колец Сатурна, красное пятно на Юпитере, ураганы на поверхности Ио и пятно в форме сердца на Плутоне. Однако все планеты и их спутники, по-видимому, необитаемы. Но поиск экзопланет и планетных систем у близлежащих звезд одарил щедростью сверх ожиданий. Методы, изобретенные и отточенные за последние 20 лет, позволили открыть эти миры. И наконец, уже с конца 1970-х гг. мы тщательно изучаем потенциальные источники радиосигналов, которые можно связать с разумными цивилизациями.

Кажущаяся поразительной идея о существовании других миров в космосе возникла задолго до XX в. и восходит еще ко временам Древней Греции. Как я уже отмечала, концепция существования иных миров и внеземной жизни трансформировалась из ереси в ортодоксальное учение науки за период времени от V в. до н. э. до XVIII в. Сам термин внеземная жизнь является современным, впрочем в предшествующие века он был идентичен понятию «множество миров».

Коперник стал причиной драматического сдвига в мировоззрении, который вытеснил нас из центра мироздания — только представьте себе это! Позднее Галилей, наблюдая за небесными телами в Солнечной системе через изобретенный им телескоп, сумел развенчать догмат Аристотеля об уникальности Земли по отношению к остальным астрономическим объектам. В конечном счете в этом вопросе оказался прав древнегреческий философ-атомист Эпикур, несмотря на то что его учение почти на 1000 лет было заглушено теориями Платона и Аристотеля.

Что заставляло и заставляет людей искать обитаемые миры и свидетельства существования разумной жизни где-то в глубинах космоса? Прагматические проблемы, связанные с такими поисками, приобрели особую важность в 1960-х гг. в связи с проектом «Поиск внеземного разума» (Search for Extraterrestrial Intelligence, SETI), участники которого пытались установить прямую радиосвязь с другими планетными системами в микроволновом диапазоне. Самый первый целенаправленный поиск внеземных цивилизаций был проведен на телескопе Green Bank в Национальной обсерватории радиоастрономии (штат Западная Виргиния). В 1960 г. 29-летний долговязый постдок Фрэнк Дрейк первым попытался использовать новый телескоп с радиоантенной диаметром 26 м для регистрации межзвездного послания от планеты, вращающейся вокруг звезды, расположенной примерно в 12 световых годах от Солнца. На этом расстоянии не было зарегистрировано ни одной экзопланеты. Никто и не ожидал, что поиск окажется успешным. Доказывая возможность такого перехвата сигналов, амбициозный Дрейк предложил своим наблюдателям периодически направлять телескоп на две ближайшие к Солнцу звезды — Тау Кита и Эпсилон Эридана — для улавливания сигналов, предположительно направленных от этих звезд к Земле, и назвал попытку «Проект Озма» в честь принцессы сказочной Страны Оз в известной книге Л. Фрэнка Баума. Хотя при осуществлении проекта не удалось зарегистрировать ничего, кроме радиошумов межзвездного пространства, он вдохновил целое поколение на серьезное отношение к возможности связи с инопланетянами. В 1982 г. в Голливуде был снят блокбастер «Инопланетянин» (Е. Т.), один из самых кассовых фильмов 1980-х гг., который разжег и укрепил интерес общественности к этой теме. Институт SETI до 1993 г. в разной степени финансировался федеральным правительством США. После прекращения этой поддержки зарегистрировался в качестве некоммерческой организации и продолжал функционировать исключительно на основе частных пожертвований. Пол Аллен, один из основателей Microsoft, профинансировал работу — названную его именем решетку радиотелескопов в Институте SETI в местечке Маунтин-Вью (штат Калифорния). Широкую общественную поддержку получил сайт SETI@home, где осуществляется научный эксперимент с использованием большого числа бездействующих персональных компьютеров, подключенных к интернету в частных домах. Это мероприятие стало одним из первых краудсорс-проектов в рамках концепции «Гражданская наука» (Citizen Science). Вы можете участвовать в ней, загрузив свободно доступную программу, которую можно установить дома на свой персональный компьютер, для анализа данных с радиотелескопа, полученных в проекте SETI, всякий раз, когда ваш компьютер простаивает и не используется для других задач.

Помимо пламенной веры в проект поиска жизни в далеком космосе Дрейк стал известен существенным вкладом в количественную оценку вероятности космических контактов вообще. Не дожидаясь обнаружения экзопланет аппаратурой космического телескопа Kepler, Дрейк осуществил теоретический расчет возможности контакта. Его оценка, названная формулой Дрейка, была предложена на конференции, созванной в 1961 г. специально для решения одной проблемы — можно ли количественно оценить шансы обнаружения инопланетной жизни в рамках программы SETI. В сотрудничестве с Национальной академией наук США он организовал неформальную встречу с участием многих известных ученых, включая нескольких нобелевских лауреатов по химии и медицине и физика Филипа Моррисона (кажется, единственным участником конференции без титулов был молодой постдок Карл Саган).

Всего за несколько дней до встречи Дрейку удалось сформулировать и определить основные члены его ставшего знаменитым уравнения. Он выделил главные компоненты, необходимые для определения числа развитых цивилизаций, существующих в нашей Галактике. Дрейк начал с определения вероятности различных факторов, относящихся к возникновению цивилизаций. Первым фактором является скорость возникновения обитаемых планет (их можно назвать колыбелями цивилизаций). Лишь некоторые из них могут затем стать приютом для жизни и в будущем даже привести к возникновению разумных и чувствующих существ. Затем он учел долю цивилизаций, способных развиться до уровня технологий и посылать сигналы через огромные межзвездные расстояния, и умножил эту величину на среднюю продолжительность жизни таких сообществ. Произведение всех этих «если», то есть многих вложенных условий в уравнении Дрейка, позволяет оценить число всех развитых цивилизаций, которые могут быть обнаружены в нашей Галактике Млечный Путь. Используя целую серию сложных и спорных аргументов, связанных с рассеянными в литературе соответствующими данными об успешности формирования звезд и планет, Дрейк пришел к выводу, что это число зависит, главным образом, только от одного фактора, а именно от продолжительности жизни развитых цивилизаций. Вероятность межзвездного контакта цивилизаций зависит также от совпадения времени их существования, поскольку обе цивилизации должны дожить и развиться примерно до одинакового технологического уровня к моменту контакта. С наибольшей вероятностью мы можем обнаружить во Вселенной обитаемые миры с развитой технологической цивилизацией. Поиск контакта следует начать с регистрации максимально возможного числа экзопланет, а затем выделить из них пригодные для развития жизни планеты и начать поиск признаков жизни. В 2018 г. [33]НАСА планирует запустить космический телескоп имени Джеймса Уэбба (James Webb Space Telescope, JWST), который наряду с решением других научных задач должен продолжить поиск и идентификацию пригодных к развитию жизни планет и планетных систем на основе наследия миссии спутника Kepler.