II. Сколько существует планет, пригодных для обитания?

В те времена, когда была основана организация SETI, мы знали о существовании ровно девяти планет, все как одна — в пределах нашей Солнечной системы. Поскольку Плутон впоследствии был понижен в звании до «карликовой планеты», а на всех остальных или жарко, или холодно, или они сделаны из газа, возникало искушение сказать, что перспективы найти другую цивилизацию или планету-колонию (если мы в конце концов окончательно загадим свою) весьма и весьма туманны. Не то чтобы мы были уверены, будто у других звезд планет нет. Просто мы их к тому времени еще не обнаружили¹.

Все изменилось в конце 1980-х — начале 1990-х годов, когда планеты начали открывать направо и налево. Обычно планеты мы открываем, поглядев на звезду; планеты вертятся вокруг своего солнца, а солнце, строго говоря, тоже вертится вокруг планет, хотя и очень слабо. Если планета достаточно массивна и достаточно близка к своей звезде, то звезда чуть-чуть колеблется при каждом проходе планеты по орбите — и это можно измерить, чтобы определить массу планет.

Мы даже сумели прямо пронаблюдать кое-какие из свежеоткрытых планет. В 2008 году группы ученых из Беркли и университета Герцберга в Британской Колумбии засняли изображения планетарных систем, известных как Фомальгаут-Ъ и HR 8799 соответственно. Но не думайте, будто нам показали фотографии роскошных пляжей и городских пейзажей. Каждое фото размером всего в один пиксель. Более того, эти экзопланеты не назовешь туристскими местечками. Все они гораздо массивнее Юпитера и, скорее всего, состоят из газа.

В начале 2009 года НАСА запустило спутник «Кеплер». Этот инструмент будет последовательно наблюдать около 100 тысяч звезд и высматривать признаки планет, вращающихся вокруг них. Когда планета проходит перед своей звездой, свет звезды чуть-чуть тускнет.

¹ «А в куртке смотрел? А в пиджаке? А в штанах? Нет-нет, в брюках!»

Поскольку это периодический эффект, то такое потускнение позволяет вычислить продолжительность планетарного года, размер планеты, расстояние до звезды и другие основные свойства.

Пока что мы обнаружили вне Солнечной системы больше 300 планет, и, по грубым оценкам, планеты есть примерно у 15% звезд, причем у многих не по одной, а больше. Однако подавляющее большинство обнаруженных до сих пор планет гораздо больше похожи на Юпитер, чем на Землю, и там отнюдь не курорт, если вы, конечно, не особый любитель плавать в гигантской газовой сфере, состоящей из Водорода.

Нам бы, конечно, хотелось обнаружить каменную планету — «земного типа», как говорят знающие люди. Это очень непросто. Поскольку планеты земного типа гораздо менее массивны, чем газовые гиганты, они заставляют свою звезду колебаться гораздо меньше, поэтому их куда как труднее обнаружить, чем их более крупных сестер-юпитериа-нок. Но мы над этим работаем. Есть надежда, что спутник «Кеплер» обнаружит множество Земель, просто мы не знаем, сколько именно. Спутник сконструирован так, что везучая инопланетная цивилизация, создавшая свой вариант «Кеплера», сможет засечь Землю.

Сколько существует планет, пригодных для обитания? Часть II >>

I.II Ну и где они эти… Инопланетяне? Часть II

Стоит ли питать надежды? Ферми, очевидно, считал, что да, но он заключил, что пришельцы прилетят из любой галактики во Вселенной. Было бы реалистичнее полагаться только на нашу Галактику. Мы можем опереться на те статистические выкладки, о которых столько говорили, чтобы подсчитать, какова вероятность обнаружить внеземную цивилизацию. Фрэнк Дрейк, один из основателей SETI, в 1960-х годах сформулировал вероятностный подход к тому, живут ли в нашей Галактике разумные инопланетяне.

Уравнение Дрейка переписывалось самыми разными способами, однако и в простейшей форме оно позволяет учесть все те ограничения, которые накладываются на развитие разумной цивилизации, и перемножить их.

1. Сколько в галактике звезд?

2. Какая их доля обладает планетами?

3. На какой доле планет возможна жизнь?

4. На какой доле этих планет жизнь и в самом деле зародится?

5. Если там развилась жизнь, какова вероятность, что она в конце концов станет разумной?

6. Какова вероятность, что эта разумная жизнь решит транслировать в космос сигналы о своем существовании?

7. Сколько примерно просуществуют такие цивилизации?

На первые несколько вопросов можно ответить вполне точно, но когда мы доберемся до нижней части списка, останется только строить догадки — причем необоснованные. Однако мы с помощью орудий своего ремесла сумеем сделать вполне точные оценки.

Начнем с самого легкого вопроса — с первого. Ответ на него вполне позволяет думать, будто в Галактике очень много разумной жизни. Ведь в нашей галактике Млечный Путь имеется около 10 миллиардов звезд, а средняя звезда живет десятки миллиардов лет. Каждый год за время существования нашей Галактики в среднем образуется 10 новых звезд, и каждая звезда — это возможность зарождения новой цивилизации. Однако мы не знаем, у какого количества звезд появятся солнечные системы вроде нашей. А мы совершенно точно знаем, что любой жизни нужна планета, которую можно назвать домом.

Хотите разгадать все тайны и загадки своих сновидений? Все что вам нужно сделать, это посмотреть сонник бесплатно на сайте www.kartasnov.ru, который поможет Вам расшифровать эти послания.

Сколько существует планет, пригодных для обитания? Часть I >>

Я обычно не обращаю внимания на то, чем завлекают в Макдональдс детишек, но пройти мимо этой игрушки я просто не смог.

Нет, я не являюсь ярым фанатом манги и терпеть не могу мыльную оперу под названием Наруто, однако оригинальная фигурка Утиха Сасукэ (или Саскэ) привлекла мое внимание.

Игрушка в мгновение ока стала невероятно популярной, особенно в Тайване, где фигурке Сасукэ было посвящено множество репортажей и даже несколько отдельных телепрограмм. Читать дальше>>

Ступая по рассыпающейся на части узкой тропинке, проходящей в 100 метрах над землей, искатели острых ощущений балансируют на грани жизни и смерти, преодолевая самый опасный путь в мире, каждый шаг по которому может стать для них последним. Читать дальше>>

Раджасина (Rajacenna) – невероятно одаренная и талантливая 18 летняя художница-самоучка из Голландии, рисующая сверхреалистичные портреты, которые просто невозможно отличить от профессиональных фотографий.
Читать дальше>>

Ежедневно астрономы делают множество невероятных открытий, шаг за шагом приближающих человечество к пониманию устройства Вселенной. И вот на этой неделе они обнаружили, что все галактики и находящиеся в них планеты взаимосвязаны друг с другом посредствам неизвестных науке энергетических нитей. Читать дальше>>

Видение взрыва сверхновой звезды, запустившего механизм формирования Крабовидной туманности, глазами художника НАСА

Тысячу лет назад в безмолвной пустоте космоса вспыхнул ярчайший маяк, который можно было наблюдать с Земли даже при свете дня в течение целого месяца. Читать дальше>>

Могли бы инопланетяне посетить нас, если бы хотели?

Представьте себе, что когда-нибудь set1 обнаружит внеземную цивилизацию, а она — ура! — окажется у нас буквально на заднем дворе. Предположим, мы захотим послать экспедицию к ним на Альфу Центавра, которая находится примерно в 4 (ну, в 4,3, но это мелочи) световых годах от Земли. Можем ли мы это сделать? На самом деле, конечно, нет, но не произойдет ничего страшного, если мы посмотрим, чем нам могла бы помочь инженерия научно-фантастического толка.

Двигателей деформации пространства для путешествий со скоростью больше скорости света у нас нет, поскольку это полная чушь, и мы не будем даже затевать разговоры о том, как непрактично было бы устраивать кротовую нору. Кроме того, мгновенно разогнаться до 99% скорости света мы бы не могли, даже если бы обладали соответствующей технологией: нас бы размазало перегрузками! Скажем, наш звездолет разгоняется с ускорением всего в 1 g, то есть с ускорением свободного падения на Земле. Будем лететь с полным комфортом. Первую половину пути нас будет тянуть к корме звездолета, но благодаря темпам ускорения искусственная гравитация будет казаться вполне земной. Вторую половину пути, когда мы будем замедляться, «низом» станет нос корабля. Есть еще вопрос энергии. Даже если бы наш звездолет состоял из одной кабины, в которой хватало бы места только на одного человека¹, чтобы разогнаться до нужной скорости, потребовалось бы столько энергии, сколько потребляют все США за три месяца.

Но если отбросить все эти мелкие технические трудности, сможем ли мы добраться до альфы Центавра еще при нашей жизни?

Пожалуйста. Опустим вычисления и скажем, что на первый световой год уйдет всего около 1,7 года, а на второй — примерно 1,1 года. На полдороге мы будем лететь со скоростью 94% скорости света. Конечно, в этот момент нам надо будет замедлиться с ускорением в 1 g, иначе мы прибудем к месту назначения с околосветовой скоростью и разобьемся в лепешку. В целом путешествие займет около 5,6 года. Для научной фантастики цифра не слишком впечатляющая, но определенно реальная².

Но есть одна трудность: время, проведенное в космосе,— это время, которое отмеряют наши друзья, оставшиеся на Земле. Как мы видели в главе 1, когда мы путешествуем со скоростью, составляющей ощутимую долю скорости света, время замедляется.

Согласно часам члена экипажа, путь займет всего 3,6 года — меньше четырехлетнего минимума, который можно было бы ожидать, если учесть, что Альфа Центавра находится в 4 световых годах от нас. Да-да, мы не ошиблись: мы будем лететь со скоростью меньше скорости света, но на такой громадной скорости искажаются и пространство, и время. Из-за эффекта расширения времени мы, в принципе, успели бы за свою жизнь долететь и до более далеких звезд. Беда в том, что для всех остальных время идет как положено, и они, вероятно, не станут нас дожидаться.

¹ В общем, путешествие эконом-классом.

² Серия 4182: бесстрашная команда наконец заканчивает партию в «Монополию», начатую в серии 1205!

Все новоиспеченные обладатели современных смартфонов и коммуникаторов рано или поздно начинают задаваться вопросом, где скачать программы на мобильный телефон? Наиболее полную информацию по данной теме Вы сможете найти на страницах сайта www. mobile-prog.ru.

Ну и где они эти… Инопланетяне? Часть II >>

ГЛАВА 8

ИНОПЛАНЕТЯНЕ

Физикам частенько приходится сталкиваться с самыми головоломными и трудными вопросами. Мы уже поговорили о начале времен, о конце времен и обо всем, что посередке. Мы возились с огромными кусками пространства и разбирались, откуда берется материя. Обсуждая квантовую механику, мы даже неловко повертели в руках ответы на главный вопрос философии — вопрос о свободе воли и детерминизме. Все наши разговоры отличает определенный оттенок странноватой жути, и самая безопасная научная политика зачастую оказывается такой: смирись, склони голову, пробейся сквозь вычисления и посмотри, что у тебя получится, а потом загляни в ответ¹.

К сожалению, в конце книги, как правило, приводятся не все ответы, а только через один.

В то же время в общественном сознании угнездилось распространенное представление о том, что если думать о физике в масштабе Вселенной, можно понять что-то важное и особенное в подлинной природе реальности или разобраться наконец, одни ли мы во Вселенной. Когда человеку задают такие вопросы, он заливается краской и вспоминает, что еще не пробился сквозь вычисления. От крупных эзотерических вопросов так просто не отмахнешься. Как известно, Ньютон был и величайшим физиком своего времени (а то и всех прочих времен), и убежденным христианином. В промежутках между изобретением физики и математического анализа у него оставалось достаточно времени на то, чтобы поразмыслить, сколько ангелов уместится на кончике иглы. Использование физики для решения нефизических задач — прием, имеющий славное прошлое, а значит, если нас спросят, верим ли мы в инопланетян, недостаточно прикинуться дурачками. Надо прикинуться умниками.

I.I Ну и где они все… Инопланетяне? Часть I

Начнем с очевидного. Если вопрос не относится к физике, это вовсе не значит, что нам нельзя ввернуть в беседу пару-тройку остроумных реплик. Например: «Был ли у нас хоть один контакт с инопланетянами?»

Простейший ответ — поскольку мы не сторонники конспирологических теорий, а следовательно, не верим в закрытые «зоны» контактов, то твердо уверены, что на Земле ни разу не терпел крушение корабль пришельцев. Конечно, нам хотелось бы в это верить, но все равно, если окажется, что нас посещали инопланетяне, мы сильно удивимся.

Человечество отправляет сигналы в космос всего только 60 лет. Инопланетяне не стали бы посещать нас, если бы не засекли подозрительные сигналы с Земли и не захотели в результате проверить, откуда они исходят (хотя это желание, вероятно, угасло бы, если бы они сумели посмотреть перехваченные телепередачи). Если предположить, что они отправились в путь, как только засекли сигналы, все равно добраться до нас они бы смогли с максимальной скоростью чуть меньше скорости света.

Инопланетяне, которые могли бы нас посетить, должны жить на расстоянии около 30 световых лет от Земли. В пределах этого расстояния расположено около 400 таких звезд, но до сих пор у нас не было никаких прямых доказательств, что у какой-нибудь из них есть планеты, похожие на Землю, не говоря уже об обитаемых и тем более — населенных разумными существами. Более того, поскольку наши сигналы необычайно слабы, едва ли какая-нибудь инопланетная цивилизация заметила бы нас, если бы даже хотела.

Однако Вселенная так велика, что возникает чувство, будто в ней должны найтись и другие цивилизации. Энрико Ферми, один из величайших физиков XX века, сформулировал основную проблему следующим образом: только представьте себе, сколько во Вселенной звезд. Есть все шансы, что на некоторых из этих звезд зародилась и развилась разумная жизнь — если только наша Земля по какой-то непонятной причине не оказалась совсем уж уникальной. Эта разумная жизнь впоследствии — и это главное — распространится на другие планеты.

Если можно хоть в какой-то мере полагаться на наш земной опыт, люди (или инопланетяне, подобные людям) стремительно заселяют каждый обитаемый уголок. Раз Вселенная такая старая, она, казалось бы, должна быть битком набита разумными существами, и мы бы уже сто раз с ними проконтактировали. Как сказал Ферми: «Ну и где они все?»

Ферми достаточно вольно обращался с цифрами и, вероятно, питал чрезмерный оптимизм по поводу перспектив путешествий со сверхсветовой скоростью и колонизации других галактик. Однако парадокс Ферми заставляет нас применить наши познания в физике и астрономии, чтобы вычислить, какова вероятность, что где-то во Вселенной есть инопланетяне с билетом до Земли в кармане. Итак, каковы шансы, что в нашей Галактике есть другие разумные существа, учитывая все, что мы знаем о ней?

Самый простой подход — долго и по многу раз наблюдать множество соседних звезд. В принципе, сверхцивилизация, которая хочет разрекламировать всему миру свое существование, посылала бы во все стороны радиосигналы с распознаваемыми закономерными последовательностями чисел, чтобы другие разумные цивилизации могли их зарегистрировать и расшифровать. Мы не так развиты и пока что можем лишь принимать сигналы — нам не по силам развить такую мощность, чтобы посылать информацию к другим звездам. Если этот сценарий вам чем-то знаком, неудивительно. Это главный принцип романа Карла Сагана «Контакт», написанного в 1985 году и впоследствии экранизированного,— получился отменный фильм с Джоди Фостер¹.

Хотя все эти разговоры о контакте — не более чем мечты, наука, которая стоит за поисками внеземных цивилизаций, очень и очень серьезна. С 1960-х годов существует весьма активная исследовательская группа под названием «Поиски внеземного разума» (Search for Extra-Terrestrial Intelligence, SETI), цели которой полностью описаны в названии². Не хотим вас огорчать, но пока что поиски внеземных цивилизаций не принесли ничего такого, о чем стоило бы рассказать приятелям за чашкой чая.

¹Один из, многих случаев, когда киноиндустрия помогла астрофизическому сообществу, предположив, будто наша планета населена прехорошенькими сексапильными дамочками.

² Некоторое время этот проект не получал правительственной поддержки, поэтому с 1999 года опирается на помощь отдельных пользователей компьютеров, чтобы прокачивать колоссальные объемы данных, полученных с телескопов- Если вы тоже хотите помочь, посмотрите в Интернете SETI @ Home.

Встретили девушку своей мечты, но стесняетесь пригласить ее в свою холостяцкую берлогу? И не напрасно, ведь все знают, что дизайн квартир в полной мере описывает характер своих хозяев, вследствие чего у Вашей возлюбленной вполне может сложиться негативное о Вас мнение. Из этой непростой ситуации существует единственный правильный выход – обратиться за специализированной помощью к специалистам архитектурно-строительной компании Триан.

Могли бы инопланетяне посетить нас, если бы хотели? >>

Сценарий бесконечной мультивселенной № 1. Мультивселенная породила сама себя.

Если крошку Билли не удовлетворили следствия «начала», о которых мы уже поговорили, или если он решил, будто понял, куда мы клоним, будет достаточно фразы «мультивселенная породила сама себя », чтобы раз и навсегда отвадить любого от того, чтобы просить у физика совета в сердечных коллизиях или разъяснения по биологическим вопросам.

Однако происхождение мультивселенной по-прежнему остается открытым вопросом для обсуждения. В 1998 году Дж. Ричард Готт и Ли Цзин Ли из Принстона предложили вероятный вариант событий, согласно которому мультивселенная возникла из некоего объекта, похожего только и исключительно на машину времени. Готт и Ли показали, что решить Эйнштейновы уравнения общей теории относительности можно так, что мультивселенная начнет ходить по замкнутому кругу¹, и этот круг послужит «стволом» дерева, которое дает побеги и ветви, порождая свою собственную вселенную. Поскольку лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать, приведем картинку, которую нарисовали сами Готт и Ли.

Вроде Дня сурка.

Трактовать эту схему нужно следующим образом: по большей части время идет снизу вверх, и все начинается с бублика внизу. Таково происхождение мультивселенной. Это значит, что начала у мультивселенной не было, поскольку крутиться по петле можно бесконечно. А следовательно, мы вправе говорить о «времени после Большого взрыва» как о времени, когда петля дала побег в будущее и родилась некая вселенная. Кроме того, вы заметите, что от первичной временной петли отходит не один рог, а несколько. Это полностью соответствует с представлением об инфляции мультивселенной, с которым мы уже знакомы.

Сценарий бесконечной мультивселенной № 2. Это не первая Вселенная

Существует вероятность, что Вселенная могла в конечном итоге схлопнуться и впасть в коллапс,— эту вероятность мы обсудили и практически сразу отмели. С нашей нынешней точки зрения, подобная версия привлекательна потому, что если бы Вселенная окончила свои дни «большим хлопком», дело, вероятно, было бы в том, что мультивселенная — это всего лишь последовательность расширений и сжатий, которая длится вечно, и наша Вселенная — всего лишь одно звено в бесконечной цепи.

Неувязка (помимо того факта, что во Вселенной не хватит вещества для нового коллапса) состоит в беспорядке. Как мы видели в главе 3, Вселенная любит беспорядок. Если вы когда-нибудь строили башню из жестяных банок из-под лимонада, то знаете, что есть только один способ их сложить — одну на другую, стоймя, вертикально. Но если разрушить башню, банки раскатятся как цопало. Развалить башню из банок можно куда как большим числом способов, чем построить, и с течением времени Вселенная находит способы разрушить и другие формы порядка.

Если наша Вселенная — результат целой серии расширений и коллапсов, то наш «Большой взрыв» произошел через миллиарды и триллионы лет после некоего «начала» (а оно откуда взялось и почему приключилось?), так что на наведение беспорядка было сколько угодно времени. Но особого беспорядка как-то не наблюдается. Более того, история нашей Вселенной была очень гладкой и упорядоченной. Ответ не сходится.

Однако в последние годы появилось много других циклических моделей, которые обеспечивают существование вечной Вселенной. В 2002 году Пол Штейнхардт из Принстонского университета и Нил Турок из Кембриджа придумали модель, эксплуатирующую дополнительные измерения из теории струн. Как мы видели в главе 6, теория струн предполагает, что наша Вселенная, возможно, вообще не трехмерная, а обладает целыми десятью пространственными измерениями. А наша Вселенная живет на трехмерной «бране», которая плывет по мультивселенной, не взаимодействуя с другими вселенными.

Однако гравитационно разные браны (то есть разные вселенные) взаимодействуют. В этой модели темная энергия, которая ускоряет Вселенную,— вовсе не отдельное явление, а просто остаток гравитационного притяжения между бранами¹, а темная материя — просто обычная материя на соседней бране. Случается, что браны сталкиваются, отчего и происходят «большие взрывы» в пределах разных бран, а затем все происходит так, как мы уже видели.

Эти модели необычайно элегантны, к тому же обладают дополнительным преимуществом — им не нужна инфляция, чтобы объяснить проблемы плоского мира и горизонта. Кроме того, проблема «увеличения беспорядка» решается совершенно по-новому. С каждым циклом браны становятся все более эластичными, а это означает, что беспорядок распространяется по все большему и большему объему. Однако крошечный лоскуток, который мы называем нашей Вселенной,— всего лишь клочок браны, поэтому мы с каждым повторением начинаем почти что с нуля.

«Гравитационное притяжение между бранами» часто называют «любовью» (особенно в научном сообществе, где никто не придает значения внешней красоте).

Звучит великолепно — но ведь все эти модели требуют, чтобы теория струн оказалась верной, а по этому поводу мнения, прямо скажем, расходятся. Есть множество условий, при которых Вселенная способна претерпеть череду сжатий и расширений, и теория струн — лишь один вариант из нескольких. Если верна петлевая квантовая теория гравитации, например, то при попытке посмотреть кинохронику Вселенной вы бы застряли в планковском времени — Вселенная буквально не в состоянии стать меньше и моложе, чем тогда. В результате время автоматически обратится вспять. Иначе говоря, естественным решением всех проблем было бы предположение о том, что Вселенная вечна.

В конечном итоге теория Большого взрыва обладает тем же основным недостатком, что и теория эволюции. Обе практически идеально описывают, как Вселенная (или жизнь на Земле) менялась после зарождения, но ни та ни другая не в силах объяснить, с чего все началось. Нельзя винить теорию в том, что она объясняет не абсолютно все, но это не отменяет природной любознательности. Ответ на вопрос крошки Билли может закончиться словами: «И откуда ты взялся, мы тоже не знаем».

Наши сновидения таят в себе множество тайн и загадок, расшифровать которые не под силу простому обывателю. Поэтому нет ничего удивительного в том, что тайна сна из покон веков будоражила пытливые умы стремящихся к знаниям людей. Если Вы относитесь к их числу, то настоятельно рекомендую Вам посетить сайт www.mirmistiki.net.ua.

ИНОПЛАНЕТЯНЕ >>