Одиноки ли мы во Вселенной? Ведущие ученые мира о поисках инопланетной жизни - Коллектив авторов

В главе 15 генетик, автор и ведущий теле- и радиопередач Адам Резерфорд рассказывает, как кинематографисты изображают инопланетян в своих фильмах. Он приготовил для нас увлекательную и информативную ретроспективу почти 100-летней истории киношных инопланетян, от чрезвычайно убедительных до попросту смехотворных воплощений, из которых со всей очевидностью следует: мы почти всегда представляем космических гостей удивительно похожими на нас самих. И почти наверняка ошибаемся!

Наконец, мы готовы исследовать необъятные глубины космоса. Следующие четыре главы объединяет то, что их авторы, ученые с мировым именем, сделали поиск внеземной жизни своей работой. Астробиолог Натали Каброл является директором Центра им. Карла Сагана и ведущим исследователем проекта SETI почти 20 лет. В главе 16 она откроет перед нами профессиональные секреты поиска инопланетян (в прошлом, настоящем и будущем). В главе 17 астроном Массачусетского технологического института Сара Сигер рассказывает о многообещающих возможностях нового космического телескопа Джеймса Уэбба и предлагает обновленный вариант уравнения Дрейка – формулы вычисления вероятности внеземной жизни с учетом самых свежих научных открытий.

Автор главы 18 астрофизик Джованна Тинетти познакомит нас с методом спектроскопии, современные возможности которого далеко не ограничиваются простым открытием отдаленных землеподобных экзопланет. В начале 2016 г. вышла статья, авторы которой, включая Джованну, сообщили о первом в истории непосредственном обнаружении и анализе газового состава атмосферы экзопланеты. Эта планета в два раза превышает размерами Землю, обращается вокруг желтого карлика – звезды Коперник созвездия Рака в 41 св. годе от нас. Изучение состава атмосферы отдаленной планеты – это потрясающая возможность для поиска красноречивых свидетельств жизни на ней. Например, если мы обнаружим кислород, водяной пар или сложные органические соединения, то лично я буду в полном восторге.

Последняя по очереди, но, безусловно, не по значимости глава 19 – вклад нынешнего директора SETI астронома Сета Шостака, показывающего, какой неординарности мышления, креативности и изобретательности требует поиск жизни во Вселенной.

Все эти эссе, а также труды передовых ученых и писателей, на которых они основаны, отражают тот факт, что сегодня, во втором десятилетии XXI в., мы делаем только первые шаги нашего путешествия в поисках ответов на самые важные вопросы бытия. Что есть жизнь? Уникальны ли мы? Каково наше место во Вселенной?

Тема поиска инопланетян многим представляется ненаучной, если не глупой, – царством конспирологических теорий и маленьких зеленых человечков. В действительности размышления о внеземных цивилизациях заставили нас поставить перед собой ряд критически значимых для человечества вопросов и даже начать на них отвечать. Достижением последних лет является то, что подобные глубокие вопросы перестали быть вотчиной теологов и философов – к их обсуждению присоединились серьезные ученые. Более того, мы и взялись за эти вопросы всерьез. Этот сборник поможет вам составить собственную точку зрения на них. Уверен, что вы получите удовольствие от чтения.

1

Инопланетяне и мы: сможет ли постчеловечество заселить Галактику?

Мартин Рис

Внеземная жизнь и инопланетный разум всегда были увлекательными темами для размышлений на стыке фантастики и научного знания, где рождаются самые смелые гипотезы. Однако в последние пару десятилетий революционные открытия по целому ряду направлений вывели эти темы практически в мейнстрим – на передовой край науки.

Изучение планет за пределами Солнечной системы – так называемых экзопланет – началось больше 20 лет назад. Теперь можно с уверенностью утверждать, что в нашей Галактике миллиарды экзопланет. Мы ближе подошли к пониманию происхождения жизни. Много десятилетий было очевидно, что объяснение перехода от сложных химических соединений к чему-то, что можно было бы назвать «живым», – одна из главных научных головоломок. Вплоть до недавнего времени ученые избегали ее, считая несвоевременной и попросту нерешаемой. Теперь же множество выдающихся умов взялись за поиск разгадки.

По мере развития компьютеров и робототехники нас все больше интересовал вопрос, сможет ли искусственный интеллект (ИИ) в грядущие десятилетия сравняться с человеческим и даже превзойти его. На этой основе возникла дискуссия о природе сознания, а специалисты по этике и философы сделали следующий шаг в осмыслении того, какие формы неорганического интеллекта могут быть созданы человечеством – или уже существуют в космосе – и как люди могли бы с ними связаться.

Немного истории

Идея о «множественности обитаемых миров» восходит к античности. С XVII по XIX в. было широко распространено представление о том, что на других планетах Солнечной системы есть жизнь. Астроном Уильям Гершель считал, что даже Солнце может быть обитаемо. Аргументы носили скорее не научный, а теологический характер. Видные мыслители XIX в. утверждали, что жизнь должна наполнять космос, поскольку в противном случае создание столь обширной области пространства было бы пустой тратой сил Творца. С иронической критикой такого рода идей выступил соавтор теории естественного отбора Альфред Рассел Уоллес в великолепной книге «Место человека во Вселенной»[1] (Man's Place in the Universe). Особенно досталось от Уоллеса физику Дэвиду Брюстеру (тому самому, в честь которого назван оптический закон), который настаивал на том, что даже на Луне должны быть жители. Если бы Луна «была обречена служить лишь лампой для нашей Земли, тогда незачем было бы разнообразить ее поверхность высокими горами и потухшими вулканами, – утверждал Брюстер. – Она лучше годилась бы на роль лампы, если бы представляла собой гладкий кусок известняка или мела».

К концу XIX в. многие астрономы были настолько убеждены в существовании обитателей других планет Солнечной системы, что первому человеку, который сумеет вступить с ними в контакт, была обещана премия в 100 000 франков. Контакт с марсианами, однако, на премию претендовать не мог – считалось, что это слишком просто!

Космическая эра принесла отрезвляющие новости. Затянутая плотными облаками Венера, рисовавшаяся тропическим раем, изобилующим водой, оказалась безжалостной адовой бездной едких кислот. Меркурий – изуродованная глыба раскаленного камня. Пробы, взятые на Марсе зондом НАСА «Кьюриосити» и его предшественниками, показали, что и этот, самый землеподобный объект Солнечной системы, представляет собой ледяную пустыню с очень слабой атмосферой. Возможно, какие-то существа плавают подо льдом Европы или Энцелада – спутников, соответственно, Юпитера и Сатурна, но поводов для оптимизма маловато. Определенно, на встречу с развитой жизнью, где бы то ни было в Солнечной системе, кроме Земли, рассчитывать не приходится.

Однако найти жизнь за пределами Солнечной системы – дальше, чем позволяет наша нынешняя технология, – шансы как будто выше. На сегодняшний день очевидно, что вокруг большинства звезд вращаются планеты, как это виделось Джордано Бруно еще в XVI в. Уже с 1940-х гг. астрономы полагают, что он мог быть прав. Более ранняя теория о возникновении нашей системы из протуберанца, оторванного от Солнца приливными силами прошедшей поблизости звезды (предполагавшая, что планетарные системы – редкость), была опровергнута. Но лишь в конце 1990-х гг. начали появляться свидетельства существования экзопланет. Планетарные системы отличаются огромным разнообразием, однако в одной только нашей галактике Млечный Путь предположительно около миллиарда планет являются «землеподобными» – т. е. имеют сопоставимые с Землей размеры и находятся на соответствующем расстоянии от своей звезды, соответственно, там может существовать вода, которая не выкипает и не остается вечно замерзшей.

Возможно, эти планеты пригодны для обитания. Из чего, разумеется, совершенно не следует, что они обитаемы. Жизнь могла возникнуть вследствие случайного события столь малой вероятности, что во всей Галактике оно могло произойти один-единственный раз. Возможно, однако, и противоположное – что зарождение жизни неизбежно при наличии подходящих условий. Мы попросту этого не знаем, как не знаем и того, является ли биохимия на основе ДНК и РНК единственным фундаментом развития жизни, причем только земной, или одним из множества вариантов, могущих реализоваться где угодно.

Этот ключевой вопрос скоро будет прояснен. Загадке происхождения жизни уделяется все большее внимание, и она уже не входит в число вопросов (как, например, о природе сознания), которые, при очевидной значимости, считаются «слишком крепкими орешками».

Почти полтысячелетия назад Джордано Бруно смело шагнул еще дальше, заявив, что на некоторых планетах – в других мирах, «столь же великолепных, как наш» – не может не быть «обитателей, подобных земным или даже лучших». Оправдается ли в один прекрасный день его предсказание? Если возникла простая жизнь, велика ли вероятность того, что она разовьется до состояния сложных, мыслящих живых существ, подобных нам? Даже в рамках гипотезы, что жизнь в определенных формах – таких как микробы – возникает достаточно легко, ничто не гарантирует ее эволюции до разумной жизни. Этот процесс может зависеть от огромного количества факторов, большинство из которых нам не известны. Ход эволюции на Земле находился под влиянием циклических оледенений, тектонической истории нашей планеты, ударных воздействий астероидов и тому подобного. Многие авторы размышляли на тему так называемых «бутылочных горлышек» – ключевых труднопреодолимых стадий эволюции. Возможно, переход к многоклеточной жизни – одно из таких «бутылочных горлышек». (Тот факт, что простейшая жизнь на Земле, по-видимому, возникла достаточно быстро, тогда как для появления даже самых примитивных многоклеточных организмов потребовалось почти 3 млрд лет, заставляет предположить, что развитие любой сложной жизни может сталкиваться с крайне серьезными препятствиями.) Как вариант «бутылочное горлышко» приходится преодолевать на последующих этапах. Но даже в сложной биосфере не гарантировано возникновение разумной жизни. Если бы не вымерли динозавры, оставив эволюционную брешь, где смогли развиваться наши предшественники-млекопитающие, еще неизвестно, появились бы на нашей планете разумные существа.