Краткое изложение.
Эта книга предлагает научно-популярный обзор пространства гипотез, объясняющих парадокс Ферми. Автор не претендует на то, чтобы список был исчерпывающим. Вместо этого он хочет, чтобы он был репрезентативным.
Кстати, Боб Мариотт предложил список из 101 решения парадокса.
А) Они уже здесь.
Решение 1. Они уже здесь и называют себя Венграми.
Эта глава носит в целом шуточный характер
Решение 2. Они уже здесь и вмешиваются в человеческие дела.
В этой главе обсуждается идея о том, что НЛО – это инопланетные корабли. Автор скептически относится к этой идее, хотя сам в детстве наблюдал странное НЛО.
Решение 3. Они когда-то были здесь. Здесь обсуждаются идеи в духе фон Деникена о палеоконтактах. Обсуждается возможность того, что наблюдательные аппараты находятся в некоторых точках - типа Лагранжевых и на Луне. Далее говорится о том, что Солнечная система большая, и в ней может затеряться маленький аппарат. Потом обсуждается возможность того, что информация зашита в наших генах – например, страх пауков будто бы, по одной из гипотез, может быть связан с столкновением с существами-арахнидами. Всё это подвергается сомнению.
Решение 4. Они существуют, и мы являются инопланетянами: все мы инопланетяне!
В этой главе речь идёт об идее панспермии
Решение 5. Сценарий Зоопарка.
Здесь всё понятно. Наблюдают. Но не вмешиваются, следы скрывают свои.
Решение 6. Сценарий Запрета.
Галактика была колонизирована много миллиардов лет назад, и в ней существуют несколько империй. Они давно уже находятся в состоянии равновесия, и перешли от завоевания жизненного пространства к торговле информацией. В этом случае наибольшую ценность представляет уникальная невоспроизводимая информация, поэтому они нарочно не вмешиваются в земную жизнь, с тем, чтобы собирать уникальную информацию и обмениваться ей с другими цивилизациями.
Решение 7. Гипотеза о планетарии.
Планетарии могут быть либо низко технологичными, как в «Шоу Трумена» (то есть искусственная оболочка с изображениями вокруг реального человека), так и высокотехнологичными, как в Матрице – то есть цивилизация может быть полностью смоделирована на компьютере. Далее идут рассуждения о том, какой объём пространства можно смоделировать на компьютере какой мощности.
Делается вывод, что факт симуляции МОЖНО проверить изнутри, так как мощность моделирующего компьютера не может быть безграничной, и поэтому будут артефакты при тонких измерениях, либо объём моделируемого пространства ограничен. Но, как утверждает автор, Вояджеры улетели далеко и не нашли «конца пространства». Очевидна уязвимость построений автора, так как мощная симуляция вполне может подделать сигнал Вояджера.
Решение 8. Бог существует.
Одни утверждают, что сверхтехнологии сверхцивилизаций будут неотличимы от магии, поэтому сверхцивилизации и боги неотличимы.
Другие говорят, что если мы обнаружим Бога – Творца Вселенной, то это и будет открытием иного разума. Наука, однако, молчит о том, как это сделать.
Далее автор обсуждает теорию всего, антропный принцип. Переходит к идеям Смолина о том, что наша Вселенная порождает новые при образовании чёрных дыр, и имеется естественный отбор Вселенных по этому признаку. Затем обсуждается то, что и мы сами можем творить чёрные дыры, а значит и новые Вселенные, но вопрос, как с ними коммуницировать и можно ли считать нас после этого богами.
Б) Они существуют, но ещё не вступили с нами в контакт.
Решение 9. Звёзды очень далеко.
Звёздные расстояния слишком велики и межзвёздные путешествия невозможны. Обсуждаются разные виды возможных движков. Впрочем, это не объясняет отсутствия сигналов.
Решение 10. У них просто не хватило времени до нас долететь.
Однако это не так. Даже при самых пессимистичных предположениях, иные цивилизации давно уже были должны колонизовать галактику. (От себя: но если цивилизации встречаются одна на миллион галактик, и скорость их распространения невелика, то этот аргумент может не работать.)
Решение 11. Теория перлокации.
Здесь описывается теория Ландиса в духе клеточных автоматов. Посылки следующие: Каждая цивилизация может колонизировать только ближайшие звёзды, так как межзвёздные путешествия трудны. Вторжение на уже занятые звёзды невозможно. С определённой вероятностью каждая колония решает продолжать ей экспансию или нет. В зависимости от начальных параметров возможны три варианта объяснения парадокса Ферми: Либо колонизация в конце концов полностью замирает, либо образуется фрактальная поверхность со значительными пустотами, либо происходит бесконечное заполнение, но с небольшими войдами-пустотами. Впрочем, эта теория содержит столько допущений, что непосредственно применять её нельзя.
Решение 12. Зонды Брэйсвелла-Фон Неймана.
Именно Брэйсвелл впервые предложил использовать их – способные саморепликации автоматы – для освоения межзвёздного пространства. Кстати, оказывается, фон Нейман был сторонником немедленного превентивного удара по СССР – поскольку боялся, что русские нападут первыми.
Точно также и соревнование между двумя цивилизациями должно побуждать их начать колонизацию галактики. Однако идея о зондах фон Неймана нисколько не решает парадокс Ферми. Поскольку парадокс остаётся на месте: почему мы не видим этих зондов?
Решение 13. Мы являемся солнечными шовинистами.
Мы считаем, что именно звёзды и планеты солнечного типа представляют главную ценность для цивилизации. Однако для К2 цивилизаций могут быть интересны голубые гиганты.
Решение 14. Они остаются дома…
Человечество совершило полёт на Луну в конце 60х, а потом забросило это занятие. Может и они так?
Решение 15… И бродят в интернете.
Это решение является инверсией к идее о планетариуме /симуляции. Они, вместо того, чтобы летать к звёздам, удовлетворяются созданием симуляций. Возможно, у них уже есть теория всего, и около звёзд их не ждёт ничего нового. Но это решение не годится для описания всех представителей всех цивилизаций.
Решение 16. Они посылают сигналы, но мы не знаем, как слушать.
Обсуждаются разные экзотические виды связи. Но если бы они хотели быть услышанными неразвитыми цивилизациями, они бы не использовали сложных видов связи.
Решение 17. Они сигналят, но мы не знаем, на какой частоте слушать.
Обсуждается выбор разных частот.
Решение 18. Наша стратегия поисков неверна.
Возможно, мы слушаем просто не тот регион неба. Или мы нацелены не на те звёзды. Обсуждается разница широкополосного поиска и поиска по списку звёзд. Мы скорее обнаружим маяки редких сверхцивилизаций, чем шум слабых цивилизаций (как это имеет место с квазарами, выделяющимися на общем фоне).
Решение 19. Сигнал уже здесь.
Обсуждается вероятность того, что сигнал уже поймали, но неправильно интерпретировали или затеряли.
Решение 20. Мы просто слушаем недостаточно долго.
Здесь предполагается, что сигналы редки во времени. Но автор этому возражает. Сигнал должен быть уже здесь и давно. (От себя – или мы должны просто подождать, когда накопится достаточный объём наблюдений плюс техника ещё разовьётся – за эпоху SETI чувствительность детекторов выросла на 20 порядков по Уэббу, и будет расти ещё.)
Решение 21. Все слушают, но никто не передаёт.
Обсуждается дороговизна передачи сигналов. Но не обсуждается, что это «молчание пикирующего бомбардировщика» - то есть что никто не хочет выдавать свои координаты. Содержание сигнала должно выражать мнение всей планеты, то есть передавать могут только те планеты, у которых есть всемирное правительство. Но, может быть, пишет Уэбб, его ни у кого нет. Но всё же некоторые цивилизации должны передавать.
Решение 22. Берсеркеры.
Это такие зонды фон Неймана, которые нацелены на уничтожение всех чужих цивилизаций. Берсеркеры объясняют молчание вселенной: либо все цивилизации истреблены, либо молчат, затаившись от страха. Всё же эта идея содержит подводные камни: проще было бы быстро колонизировать всю галактику и потребить все ресурсы, чем распределять по ней опасных псов-контролёров на неограниченно долгое время. Кроме того, непонятно тогда, почему мы всё ещё живы. (Впрочем, это может быть результатом наблюдательной селекции – мы живём в случайной флюктуации, куда берсеркеры не попали.)
Решение 23. У них нет желания вступать в коммуникацию.
А почему они вообще должны хотеть коммуницировать?
Возможно, они боятся берсеркеров или чужой агрессии (даже если агрессия не возможна, страх возможен).
Другие считают, что у них нет чувства любопытства.
Возможно, они настолько превосходят нас интеллектуально, что им просто скучно с нами.
Или они воздерживаются от общения с нами, чтобы не привить нам комплекс неполноценности. И ещё масса причин. Но все они не могут быть универсальными, то есть действующими на каждую цивилизацию без единого исключения. (Уэбб не пишет о возможности атаки, которая должна побуждать цивилизации к посылке сигналов - с целью заставить другие цивилизации загрузить враждебный ИИ, нацеленный на дальнейшую саморепликацию.)
Решение 24. Они развили другую математику.
Опять же, это не универсально.
Решение 25. Они посылают сигналы, но мы не можем их распознать.
Мы не можем опознать их сигналы как искусственные, потому что у них другая или превосходящая наша математика.
Решение 26. Они где-то есть, но Вселенная более странная, чем мы думаем.
Инопланетяне исследуют параллельные миры, или вышли за пределы пространства-времени, или общаются телепатически.
Решение 27. Выбор катастроф.
Время коммуникативной фазы существования цивилизаций мало. Потому что они уничтожают сами себя в войнах. Рассматриваются циклы уничтожения и возрождения. Серая слизь. Теорема о конце света. Чёрные дыры в коллайдере. Но является ли это неизбежным для всех цивилизаций? Обсуждение довольно поверхностное, многие риски не упомянуты.
Решение 28. Они достигают Сингулярности.
Возникает петля обратной связи в развитии компьютеров, интеллект начинает усиливать сам себя и в результате возникает нечто непознаваемое. Итак, Вселенная наполнена непознаваемым сверхинтеллектом. Но всё же, это не объясняет парадокс Ферми.
Решение 29. Облачное небо широко распространено.
И поэтому у многих цивилизаций нет астрономии. Но это не катит для объяснения полного отсутствия. (Есть статья с этим объяснением – «Геоинженерия, пошедшая насмарку: новое частное решение парадокса Ферми». Согласно ей, цивилизации в основном имеют облачное небо, и поэтому испытывают больший интерес к исследованию недр земли, чем к астрономии, и не имеют перед глазами примера Венеры. В результате их путешествий в центр планеты происходят колоссальные выбросы парниковых газов и глобальная катастрофа.)
Решение 30. Бесконечно много внеземных цивилизаций существует, но только одна из них находится в нашем световом конусе – это мы.
Потому что биогенезис очень редок.
В) Они не существуют.
Решение 31. Вселенная существует только для нас.
Есть несколько трудных шагов на пути к разуму. Далее говорится о наблюдательной селекции Вселенных с разными свойствами. Говорится о странном совпадении времени эволюции разума на Земле – 4.5 млрд лет и времени ожидаемой пригодности Земли для жизни в силу особенностей светимости Солнца – 5-6 млрд лет. Если время жизни звезды L, а число трудных шагов n, то время, когда должна была бы возникнуть цивилизация, равно (L/2**(1/n)), то есть если n=12, то время возникновения = 0.94 L, что хорошо согласуется со временем возникновения Земли. Значит, число трудных шагов имеет порядок 10. (Подобные же рассуждения есть и в статье «Природные катастрофы и антропный принцип», где рассматривается связь между степенью невероятности разумной жизни на Земле при очень большом n, и ожидаемом временем устойчивости природных процессов. Делается вывод о том, что мы можем недооценивать степень хрупкости нашего природного окружения, так как оно может быть на грани устойчивости. То есть я пытаюсь оценить ожидаемое L в предположении о большом n, тогда как Уэбб, исходя из известного значения L, пытается вывести значение n.)
Если есть 12 трудных шагов, и каждый трудный шаг требует, пишет Уэбб, 10**12 лет в среднем, то тогда одна обитаемая планета будет приходится на 10**15 Вселенных.
Далее обсуждается антропный принцип и Точка Омега по Типлеру.
Я в своё время предложил следующее рассуждение: существует 10**500 степени разных Вселенных с разными физическими законами. Некоторые из них позволяют существовать наблюдателям. И в некоторых из них плотность наблюдателей высока, а в некоторых – мала. В какой Вселенной нам вероятнее себя обнаружить? На первый взгляд – во Вселенной с высокой плотностью наблюдателей. Но это не так. Такая Вселенная требовала бы суперточной подгонки параметров, и таким образом, доля таких вселенных была бы крайне мала. В результате доля вселенных, допускающих иногда наблюдателей гораздо больше, чем доля вселенных с высокой плотностью наблюдателей.
В качестве доказательства я рассматриваю фазовое пространство Вселенных, упорядоченное по степени их способности поддерживать разумную жизнь. В нём рассмотрим область с центром в максимально пригодных для жизни Вселенных – вокруг будут частично пригодные. Так вот, доля частично пригодных будет многократно больше. Сравним с Солнцем: хотя плотность Солнца максимальна в его центре, большая часть массы Солнца приходится на его внешние слои, а на ядро приходится только несколько процентов массы. При этом чем больше размерность этого фазового пространства, тем большая часть массы будет приходится на внешние слои сферы в нём. При 10 мерном пространстве эта доля будет примерно 2**10.)
Решение 32. Они возникли только недавно.
Обсуждается теория Ливио. Ливио в начале отмечает, что нет независимости между возрастом звезды и скоростью эволюции, так как у более горячих звёзд важные этапы формирования атмосферы идут быстрее. Затем Ливио пишет, что пик производства углерода планетными туманностями был 7 млрд лет назад, а значит средний возраст обитаемых планет – не более 6 млрд лет, и нам не следует ожидать встретить внеземные цивилизации старше нашей более, чем на 3 млрд лет. Всё же это не решает основную проблему парадокса.
Решение 33. Планетные системы редки.
Но уже доказали, что это не так.
Решение 34. Мы являемся первыми.
Опять обсуждается то, что только недавно появились звёзды достаточной металличности. Но есть звёзды на 2.5 млрд лет старше Солнца с той же металличностью. Я думаю, что могут быть и другие причины того, что мы являемся первыми – например, что только недавно прекратилась активность центра галактики в духе квазара и вспышки близких гамма-всплесков или ещё что-то, нам неизвестное. Другое объяснение состоит в том, что внеземные цивилизации уничтожают все другие цивилизации, как только их обнаружат, или, по крайней мере, колонизируют планеты, делая невозможным развитие разумной жизни. В этом случае, мы можем существовать только как одна из первых цивилизаций. Точно так же жизнь на Земле возникла только один раз. Вообще, из нынешнего времени формирования жизни на Земле можно, опираясь на принцип Коперника, то есть, что мы обычные, оценить будущее время существования Вселенной, в которой может возникать жизнь – оно примерно равно прошлому, то есть ещё несколько миллиардов лет. Возможно, жизнь возникла в галактике один раз, а потом силой панспермии быстро по ней разнеслась. В результате возраст всех цивилизаций будет примерно одинаков.
Решение 35. Каменные планеты редки.
Возможно, что хондриты – застывшие расплавленные капельки в протопланетном диске – редки, так как они, возможно, образовались под воздействием близкого гамма-всплеска. А они нужны для быстрого формирования планет.
Решение 36. Непрерывная обитаемая зона является узкой.
По мере роста светимости звёзд (а она растёт у обычных звезд с течением времени) обитаемая зона сдвигается. То, где начальная и конечная обитаемые зоны пересекаются, называется непрерывной обитаемой зоной – в ней планета находится всё время своего существования. Эта зона очень узкая, а у некоторых типов звёзд вообще нулевая.
Впрочем, если учесть динамику атмосферы, то зона расширится. В результате у почти половины солнцеподобных звёзд, у которых есть планеты подчиняющиеся правилу Тициуса-Боде, одна из них должна попадать в непрерывную обитаемую зону.
Решение 37. Юпитеры редки.
Обсуждается вред для систем наличия горячих Юпитеров или Юпитеров с большим эксцентриситетом. Кроме того, наш Юпитер защищает Землю от комет. Кроме того, они способствуют образованию планетозималей на эксцентрических орбитах, и столкновение с одной из них привело к образованию Луны.
Решение 38. Земля имеет оптимальную эволюционную помпу.
Юпитер расшатывает некоторые астроиды в поясе астероидов через резонанс и бросает их к Земле. Если бы не астероид, динозавры бы не вымерли и люди бы не возникли. Таким образом, необходима оптимальная частота катастроф.
Решение 39. Галактика – это опасное место.
Активные галактические ядра, магнетары, сверхновые, гамма-всплески. Отметим также галактическую обитаемую зону – не слишком близко к центру, но и не далеко, так как вдали мало металлов. (От себя: Кроме того, скорость вращения Солнца синхронизирована с вращением галактики, в результате чего оно редко попадает в ветви галактики и редко подвергается вспышкам сверхновых. Солнце также может быть уникально – например тем, что на нём особенно редко происходят сверхсильные вспышки, которые бывают у других звёзд, или тем, что его светимость особенно стабильна.)
Решение 40. Планетарная система – это опасное место.
Астероиды. Замёрзшая Земля. Супервулканы. У других планет могут быть свои риски – изменение орбиты, вращения, малое биоразнообразие.
Решение 41. Земная система тектоники плит – уникальна.
Она обеспечивает магнитное поле, наличие континентов, важное для эволюции, регулирует климат через выделение СО2. Если земля заледеневает, СО2 растапливает её. А если земля перегревается, то скорость реакций СО2 с коренными породами увеличивается, и CO2 быстрее вымывается из атмосферы.
Решение 42. Луна уникальна.
Луна возникла в результате случайного редкого события – столкновения. Она может быть нужна, чтобы стабилизировать ось вращения Земли и сделать постоянной смену времён года, что необходимо для устойчивой фауны.
Решение 43. Возникновение жизни – событие крайне редкое.
РНК мир. От себя: сила случайного отбора – куб. километр раствора аминокислот содержит их порядка 10**32 штук. Допустим, это соответствует объёму правильного раствора на планете. Если каждый час они соединяются в цепочки из 100 единиц, то это примерно 10**28 белков в секунду. Тогда каждую секунду мы получаем совпадение цепочки из 46 оснований для РНК мира, а за 20 лет – 61 оснований, а за 20 млн. лет – 70 оснований.
Таким образом, легко поверить в случайное образование цепочек РНК от 70 до максимум 100 единиц. Реальная цепочка может быть и длиннее, важно число ключевых точек. Возможно, жизнь сначала возникла на Марсе, а потом переметнулась на Землю. Кстати, Бостром написал статью «Почему бы я не хотел, чтобы на Марсе нашли жизнь.» Он пишет, что если на Марсе найдут жизнь, отличную от земной, значит, великий фильтр, который объясняет парадокс Ферми не связан с зарождением жизни, а это повышает шансы гипотезы о том, что Великим Фильтром является неизбежное вымирание всех разумных цивилизаций.
Решение 44. Переход от прокариотов к эукариотам является редким.
Решение 45. Виды, создающие орудия труда, являются редкими.
Решение 46. Технологический прогресс не является неизбежным.
Кроме того, возможно, что технический прогресс не может продолжаться дальше нашего уровня, и поэтому сверхцивилизации невозможны. И искать нечего.
Решение 47. Интеллект человеческого уровня является редким.
Что такое интеллект? И как он развился?
Решение 48. Язык уникален для людей.
Решение 49. Наука уникальна.
Решение 50. Решение парадокса Ферми.
Автор полагает, что либо один из членов уравнения Дрейка почти равен нулю (тогда он, и есть решение парадокса), либо все они по отдельности весьма малы (тогда решением является само уравнение). Именно комбинация факторов является, по мнению Уэбба, наиболее вероятным решением – и в результате мы одни.
Мои идеи:
А что, собственно, мы можем ожидать обнаружить?
Если бы мы уже были в контакте с инопланетянами, то сам бы вопрос о парадоксе Ферми не возникал. Таким образом, только те цивилизации, которые ещё не вступили в контакт, задаются парадоксом Ферми. В результате парадокс Ферми объясняет сам себя. Это весьма неочевидный момент. Только тот человек, которого зовут «Алексей» может задаваться вопросом «Почему меня зовут Алексей?» Если бы его звали Вася, то он спрашивал бы, почему его зовут Вася. Это отличается от вопроса: «как родители выбрали моё имя». Иначе говоря, парадокс Ферми может объясняться не закономерностью, а случайным стечением обстоятельств.
Цивилизаций нет по причине галактической войны. Они уже друг друга истребили.
Они уже здесь, но настолько малы, что мы их не видим: инопланетные нанороботы.
«Смотрим. Где-то во вселенной появляется репликатор. Он начинает жадно размножаться, притом экспоненциально быстро. Но новые ресурсы для такого размножения он может добывать только с полиноминальной скоростью.
То есть рано или поздно репликаторы окажутся в конфликте друг с другом потому что появляются быстрее. Начнет работать отбор.»
Если цивилизации обмениваются зашифрованными сигналами, то как они друг друга находят? Или это колонии одной цивилизации.
Парадокс Ферми – на самом деле вопрос о передачи информации. И в этом он смыкается с проблемой НЛО, которая тоже есть проблема зашумлённого канала связи между наблюдением и наукой.
Если инопланетяне очень хорошие, мы их не обнаружим, потому что они не будут вмешиваться в Земную историю, чтобы сберечь нашу индивидуальность, или будут делать это очень нежным и незаметным образом. Если очень плохие и уничтожают всё на своём пути, то мы тоже не можем их обнаружить, так как, уже были бы уничтожены. Таким образом, мы могли бы их обнаружить только в том случае, если бы они пожелали вступить в контакт таким образом, чтобы нам было понятно, что это контакт с инопланетянами. Если они вступают в контакт с нами под видом богов, людей или путешественников времени, это не помогает нам разрешить парадокс Ферми.
А наши представления о контакте весьма обусловлены фантастикой.
Ещё одна версия парадокса Ферми: а почему мы являемся первой технологической цивилизацией на Земле? (Ведь я не живу в первом государстве в истории Земли, не Адам, не говорю на первом языке.) Может, первая и есть последняя, так как она не даст возникнуть другим, последующим? Не даёт – почему? Потому что она существует всегда или потому что гибнет вместе со всей планетой?
Парадокс Ферми касается также путешествий во времени и между параллельными мирами.
Перспективы решения парадокса: с течением времени мы будем получать больше информации. Мы будем мониторить миллиарды звёзд. Строить гигантские телескопы.
Когда-нибудь у нас появится прямой способ ответить на парадокс Ферми: а именно, обследовать галактику с помощью роботов репликаторов. Уже к концу 21 века мы сможем запустить наноразмерный зонд к ближайшим звёздам. Кроме того, мы обследуем всю солнечную систему и убедимся, что в ней нет чужих зондов. Мы закроем проблему НЛО непрерывным мониторингом всей Земли. Мы обыщем все места в Солнечной системе, где может быть жизнь, и построим лучшие модели зарождения жизни.
Возможно, мы доведём себя до глобальной катастрофы, и перед тем, как испустим последний вздох, поймём, что эта же судьба ждёт и большинство других цивилизаций.