Влітку 1950 року в Лос-Аламосі Енріко Фермі обідав з Едвардом Теллером, Емілем Конопінським і Гербертом Йорком. У певний момент розмова зайшла про НЛО, що спостерігалися по всій території США. Кумедності ситуації додавало те, що в той час у Нью-Йорку зникло кілька сміттєвих баків, а карикатурист із журналу New-Yorker намалював шарж, звинувативши інопланетних гостей у вчиненні злочину. У невимушеній атмосфері Фермі зауважив, що такі непрохані візити дійсно могли бути єдиною спільною причиною двох незалежних подій. Розмова перейшла на тему існування позаземного інтелекту. І хоча вчені не сприймали історії літаючих тарілок серйозно, але саме тоді Фермі нібито поставив своє відоме запитання: «Де, справді, вони всі?». Його колеги розуміли, що він говорив про інопланетян.
Парадокс Фермі являє собою найменш зрозуміле «велике питання», поставлене в історії науки, а також найбільший виклик для проєкту пошуку позаземних цивілізацій SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence).
Власне, міркування Фермі зводилися до того, що розмір нашої Галактики від одного краю до іншого становить приблизно 100 тис. світлових років, а це означає, що представникам цивілізації потрібно 10 млн років, щоб подолати цей шлях, якщо вони рухатимуться зі швидкістю в один відсоток від швидкості світла. Оскільки вік Чумацького Шляху в мільйони разів перевищує тривалість існування людства, будь-яка інша технологічна цивілізація мала багато часу для колонізації всіх наявних у ньому придатних для життя планетних систем. Тобто якби представники інших розумних видів існували в достатній кількості, вони би вже дісталися Землі. Натомість ми не бачимо їх ані на нашій планеті, ані в Сонячній системі. Для Фермі та багатьох інших це здавалося парадоксальним.
Парадокс Фермі дуже тісно пов’язують із рівнянням Дрейка, яке цей астроном запропонував у 1960 році. Це математична формула, за допомогою якої можна приблизно оцінити число цивілізацій (N) у нашій Галактиці прямо зараз:
N = nзірок х nпланет х fпридатних х fжиття х fрозум х fцивілізація х L
nзірок — кількість зірок у Галактиці
nпланет — середня кількість планет на одну зірку
fпридатних — частка планет, потенційно придатних для життя
fжиття — частка придатних для життя планет, на яких справді є життя
fрозум — частка населених планет, на яких розвивається розумне життя
fцивілізація — частка планет із розумними формами життя, які побудували технологічну цивілізацію та можуть відправити у космос повідомлення чи космічний корабель
L — вірогідність того, що вони живуть в один час із нами
Наразі астрономи можуть назвати приблизне значення перших трьох компонентів цього рівняння. З них найлегше встановити кількість зірок у Галактиці. Завдяки Мішелю Майору та Дідьє Кело ми можемо виявити екзопланети в околицях зірок, за що вченим 2019 року вручили Нобелівську премію. Далі стає складніше: які ж планети придатні для життя? Звісно, ми можемо порівнювати їх лише з Землею, оскільки з іншими цивілізаціями ще не зустрічалися. Тому потрібно націлитися на пошук екзопланет, які схожі на нашу та перебувають у подібних умовах. Питання стосовно форм життя є предметом постійних дискусій. Однак у Сонячній системі є недостатньо досліджені місця, де воно потенційно може існувати, а саме: супутники Юпітеру (Європа, Ганімед), Сатурну (Енцелад, Титан, Мімас) і Нептуну (Тритон). Найближчими десятиліттями ми маємо спрямувати зусилля на їхні дослідження. Якщо ми двічі підтвердимо існування позаземного життя в межах Сонячної системи, це буде означати, що за наявності схожих умов його виникнення досить імовірне. Тому число 2 дуже важливе для нас.
Звісно, оцінки величини всіх членів рівняння Дрейка досить грубі, але вони нам потрібні, щоб рухатися далі. В найпростіших варіантах рівняння використорується спрощення до «N приблизно дорівнює L». Якщо SETI в найближчому майбутньому зможе виявити сигнал позаземних цивілізацій, то ми будемо певні, що середнє L має бути великим.
То які ж спроби виявити цей сигнал уже були зроблені та яким чином? NASA для цього пропонує сканувати небо у пошуках електромагнітних сигналів штучного проходження, сподіваючись, що кожна розвинена цивілізація має дійти до створення систем радіокомунікації, схожих на земні. Найвідоміший з уже зареєстрованих сигналів — це відомий Wow, але, як вдалося з’ясувати кілька років тому, його «послала» короткоперіодична комета (точніше, її воднева атмосфера).
До складу інструментів, що використовуються у проєкті SETI, входять наземні телескопи Allen Telescope Array, кілька оптичних пристроїв (таких, як телескоп Шайна в Лікській обсерваторії), телескопи Keck та IRTF на Гаваях, а також Very Large Telescope в Чилі. Щодо космічних місій, то це в основному телескопи Hubble, Spitzer і Herschel . Місії New Horizons до Плутону та Cassini на орбіті навколо Сатурну, а також марсоходи Opportunity та Curiosity теж свого часу мали задачу пошуку життя на інших планетах.
Окрім SETI, існує програма відправки сигналів позаземним цивілізаціям METI (Messaging to Extra-Terrestrial Intelligence). Вперше це відбулося в 1972 та 1973 роках із запуском апаратів Pioneer 10 і Pioneer 11. Основною їхньою метою було дослідження Юпітеру та Сатурну, після чого вони розвинули третю космічну швидкість, що означає неможливість їхнього повернення на Землю. Тому до кожного апарата прикріплено табличку, де зображені люди, наша Сонячна система та напрямок на 14 найяскравіших пульсарів, видимих на земному небі. Це у певному сенсі наші галактичні координати. Більш докладне послання є на двох апаратах Voyager, що були запущені у 1977 році — це грамофонні платівки, покриті золотом, на яких записані фото, звуки природи, голоси людей тощо.
Хоч апарати рухаються зі швидкістю близько 60 тис. км/год, за півстоліття за межі Сонячної системи вилетіли тільки Voyager 1 і 2. Тобто навіть така швидкість за космічними мірками дуже мала. Pioneer 10 летить у напрямку зірки Альдебарана, з такою швидкістю він досягне її за 2 млн років. Тому для міжзоряних послань потрібно щось швидше. Наприклад — швидкість світла (299 792 км/c). Радіохвилі поглинаються космічним пилом слабше, ніж видиме світло, і їх найлегше виділити з перешкод, тому цей спосіб найкраще підходить для міжзоряної комунікації. На сьогодні відправлено багато повідомлень до найближчих екзопланет. Раніше за всіх можуть отримати наше сповіщення на планеті, що обертається навколо зірки Gliese 581 — сигнал туди дійде у 2030 році. Якщо там є цивілізація, яка швидко його розшифрує й одразу відповість, то її відповідь ми отримаємо в 2050-му. Уявіть собі: хтось із нас доживе до цього моменту!
Якщо говорити про радіосигнали загалом, то можна вважати, що ми відправляємо їх трохи більше сотні років, відколи людство почало використовувати радіозв’язок. Тобто навколо нашої планети є умовна «сфера» з радіовипромінювання радіусом у сто світлових років. Звичайно, на такій далекій відстані сигнал дуже слабкий. За цим посиланням можна послухати, що би ви гіпотетично почули по радіо, якби віддалялися від Землі.
Ми змогли відправити сигнал у космос і людину на Місяць, але також створили інструменти для ведення війн і технології, здатні знищити навколишнє середовище. Чи дозволять майбутні розробки захистити Землю та її мешканців на довгі роки? Або ж ми знищимо нашу планету й усе живе на ній, не встигнувши побачити позаземні цивілізації?
Тільки найцікавіші новини та факти у нашому Telegram-каналі!
Долучайтеся: https://t.me/ustmagazine
