Математика космоса. Как современная наука расшифровывает Вселенную

Общепринятое в научной фантастике предположение о том, что у далеких звезд часто имеются планеты, как его ни высмеивали, оказалось абсолютно верным. А как насчет другого связанного с этим типичного сюжета научной фантастики — существования разумных инопланетных[71] форм жизни? Это куда более сложный вопрос, но опять же, было бы странно, если бы Вселенная с квинтиллионами планет умудрилась породить ровно

одну планету с разумной жизнью на ней. Слишком много факторов должны сойтись в точности, чтобы сделать наш мир единственным в своем роде.

В 1959 году Джузеппе Коккони и Филип Моррисон опубликовали в журнале Nature

провокационную статью «В поисках межзвездных сигналов». Авторы указали, что радиотелескопы уже стали достаточно чувствительными, чтобы принять радиосообщение от инопланетной цивилизации. Они предположили также, что инопланетяне выбрали бы для связи с нами самую заметную частоту: 1420 МГц, линию HI в спектре водорода. Это особая частота, потому что водород — самый распространенный химический элемент во Вселенной.

Радиоастроном Фрэнк Дрейк, решив проверить идею Коккони и Моррисона, инициировал проект Ozma, целью которого был поиск таких сигналов с близлежащих звезд ε Эридана и τ Кита. Обнаружить ничего не удалось, но в 1961 году Дрейк организовал конференцию по «поиску внеземного разума» SETI (Search for Extra-Terrestrial Intelligence). На той встрече он записал математическое уравнение, в котором число инопланетных цивилизаций в нашей Галактике, способных в настоящий момент поддерживать связь по радио, выражалось в виде произведения семи параметров, таких как средняя скорость формирования звезд, доля планет, на которых развивается жизнь, и среднее время, на протяжении которого типичная цивилизация способна передавать пригодные для обнаружения радиосигналы.

Уравнение Дрейка часто используется для вычисления того, сколько существует способных к контакту инопланетных цивилизаций, но намерение Дрейка состояло вовсе не в этом. Он пытался выделить важнейшие факторы, на которых следует сосредоточиться ученым. У его уравнения есть недостатки, особенно если воспринимать его буквально, но размышления над ним помогают осознать, что инопланетные цивилизации и правда возможны и что мы в принципе могли бы в один прекрасный момент принять их сигналы. На смену проекту Ozma пришел проект SETI, который запустили в 1984 году Томас Пирсон и Джилл Тартер; по их замыслу, этот проект должен был возглавить систематический поиск инопланетных сообщений.

Уравнение Дрейка не слишком практично, поскольку очень чувствительно к ошибкам. Даже слово «планеты» в нем может быть излишне ограничивающим, как мы вскоре увидим. И слово «радио» тоже. Ожидать, что инопланетяне попытаются войти в контакт с нами при помощи вышедшей из моды технологии радиосвязи, столь же бессмысленно, как и ждать от них дымовых сигналов. Еще более сомнительна идея о том, что мы обязательно распознаем в их сообщениях именно сообщения. С развитием цифровых технологий большая часть наших собственных сигналов, даже передаваемых через мобильные телефоны, подвергается цифровому шифрованию; цель — сжать информацию и устранить ошибки, вызванные внешними помехами. Инопланетяне, по логике вещей, должны поступать аналогично. В 2000 году Майкл Лахманн, Марк Ньюмен и Крис Мур доказали, что эффективно зашифрованные сообщения выглядят в точности так же, как неупорядоченное излучение черного тела. Его спектр аналогичен спектру электромагнитного излучения непрозрачного и неотражающего тела при постоянной температуре. Первоначально их статья называлась «Любое достаточно продвинутое сообщение неотличимо от шума».

* * *

Разум целит высоко. Разумная жизнь, даже инопланетная, должна непременно менять правила игры и среду обитания.

Оценивая шансы на существование инопланетной жизни, очень легко попасть в ловушку, решив, что идеальным местом для инопланетян должна быть планета, во всем подобная Земле, — примерно такого же размера, на схожем расстоянии от схожего с нашим светила, с поверхностью, состоящей частично из камня, частично из жидкой воды (как у нас), и кислородом в атмосфере (опять же как у нас). Да, Земля — единственная обитаемая планета, которую мы знаем, но мы ведь только недавно начали поиск. У нас, в Солнечной системе, все остальные миры кажутся пустынными и негостеприимными, хотя, как мы еще увидим, с такими выводами спешить не следует. Так что, кажется, лучше всего искать жизнь за пределами Солнечной системы.