Занимательная астрофизика - Виктор Комаров

Возникает вполне закономерный и естественный вопрос: можно ли изучать «то, чего нет», и если можно, то каким образом? И что представляет собой то знание, которое в результате такого исследования мы получим? О чем оно?

В истории науки известно немало случаев, когда в той или иной области исследований, по крайней мере в течение определенного времени, реально наблюдаемого объекта не существовало. Так, экспериментальное обнаружение многих элементарных частиц происходило значительно позже их теоретического предсказания. Предсказано было и существование ряда астрономических объектов, например, нейтронных звезд. И это не мешало ни физикам, ни астрофизикам успешно заниматься изучением свойств подобных «теоретических» объектов, которых еще «не было в наличии».

Если говорить о проблеме внеземных цивилизаций, то здесь предметом исследования как раз и является теоретический объект. Объект, построенный путем обобщения наших представлений о земной жизни и разуме и свойствах Вселенной.

Каковы же те способы, с помощью которых в науке решаются сложные задачи, подобные проблеме внеземных цивилизаций?

В качестве одного из них может применяться так называемый игровой метод. Понятие «игра», которое мы привыкли связывать либо с детскими забавами, либо со спортивными состязаниями, приобрело в настоящее время и строго научный смысл. Существует, например, математическая теория игр, которая изучает возможности отыскания наиболее выгодного, оптимального решения различных задач в ситуациях, когда имеется много вариантов выбора. Игровой метод можно применять и как способ научного познания, особенно в условиях неопределенности — когда по данному вопросу нет достаточной информации. В частности, в тех случаях, когда неизвестно, существует реально или не существует исследуемый теоретический объект.

При игровом методе участники игры должны стараться найти решение ряда задач, которые специально формулируются заранее или возникают непосредственно в ходе самой игры. Причем нередко такие задачи или, как их иногда называют, «вводные», носят условный характер. Особенность игрового метода состоит в том, что он сталкивает различные, иногда противоположные и даже взаимоисключающие точки зрения. В сущности, научная игра — это есть не что иное, как специально организованный с определенной целью спор. При этом в процессе научной игры могут ставиться, возникать и обсуждаться такие вопросы, которые при обычном «нормальном» развитии процесса научного исследования по тем или иным причинам не могли бы появиться. Между тем анализ и обсуждение этих вопросов способны принести науке весьма ощутимую пользу.

Исходной посылкой научной «игры во внеземные цивилизации» является чисто логический постулат: «предположим, что во Вселенной существуют другие общества разумных существ, напоминающие в общих чертах своей деятельностью нашу земную цивилизацию». Какие следствия можно вывести из такого предположения, какие проблемы при этом возникают?

В процессе игры во внеземные цивилизации может быть, например, поставлен такой вопрос или «вводная»: какую цивилизацию искать?

Очевидно, наш поиск должен быть нацелен на обнаружение цивилизаций, достигших определенного технологического и энергетического уровня. От этого зависит как установление признаков, позволяющих судить о существовании и деятельности внеземной цивилизации, так и выбор соответствующих наблюдательных средств…

Член-корреспондент АН СССР Н. С. Кардашев предложил классификацию космических цивилизаций по энергетическому признаку. Все цивилизации разделяются на три типа. К первому относятся цивилизации, аналогичные по уровню своего развития земному человечеству, ко второй — овладевшие энергетическими ресурсами, сравнимыми с энергией их звезды, и к третьей — цивилизации, располагающие энергетическими ресурсами в масштабах своей галактики. По мнению Кардашева, искать следует цивилизации именно третьего типа, поскольку их энергетическая, а также технологическая деятельность может быть обнаружена даже на очень больших космических расстояниях. А еще и потому, что, располагая огромными энергетическими возможностями, такие сверхцивилизации способны осуществлять всенаправленные радиопередачи, которые могут быть приняты в любой области космоса.

Однако подобная точка зрения встречает возражения. Для того, чтобы цивилизация достигла третьего типа и овладела энергией, сравнимой с энергией галактики, она должна расселиться по всей своей звездной системе. Но это неизбежно приведет к тому, что из-за огромных расстояний и конечной скорости распространения любых физических сигналов информационная связь между различными частями такой сверхцивилизации будет неизбежно практически утрачена. Сверхцивилизация распадется — она перестанет быть единым целым. Поэтому логично предположить, что оптимальные размеры цивилизации должны составлять несколько световых часов, максимум дней, т. е. размеры, сравнимые с масштабами Солнечной системы или ненамного их превосходящие.

На это у Кардашева есть контраргумент: для того чтобы космическая цивилизация овладела большими энергетическими ресурсами, она вовсе не обязательно должна осваивать всю галактику. Для этого достаточно расположиться в разумной близости от ядра галактики или квазара, т. е. космических объектов, выделяющих большие количества энергии.

Возможно, что высокоразвитые цивилизации, считает Н. С. Кардашев, используют потоки излучения, испускаемые ядрами галактик и квазарами, подобно тому, как мы используем поток солнечного излучения. А значит, искать сверхцивилизации целесообразнее всего в непосредственной близости от квазаров и ядер галактик.

Но в таком случае возникает вполне закономерный вопрос: каким образом цивилизация может оказаться в районе квазара или ядра какой-либо галактики? Ведь вероятность того, что она в таком месте и возникла, видимо, очень невелика. Кардашев отвечает на этот вопрос так: сверхцивилизация вовсе не обязательно должна сформироваться в непосредственной близости от мощного энергетического источника. Общество разумных существ, достигшее достаточно высокого уровня развития, способно искусственным путем изменить характер движения своей звезды в — пространстве и направить ее к центру галактики или даже за ее пределы к другой галактике или одному из ближайших квазаров. Причем подобную операцию, в принципе, вполне можно осуществить, исходя даже из тех законов физики, которые известны нам уже сегодня. Например, усилить поток солнечного ветра в определенном направлении или получить реактивный эффект, отражая часть солнечного излучения с помощью системы зеркал, расположенных в околосолнечном пространстве…

О чем идет спор? Какой вопрос решается? Внешне — вопрос о том, какие цивилизации следует искать в первую очередь. Для этого обсуждаются всевозможные пути энергетического развития внеземных цивилизаций, возможности овладения разумными существами сверхмощными источниками энергии и осуществления технологических акций космического масштаба. И если бы подобный спор велся ради самого спора, он носил бы чисто умозрительный характер: ведь нам неизвестно, ни что представляют собой инопланетные цивилизации, ни каковы пути их развития! их наука, их технология. В действительности же дискуссия о возможном энергетическом уровне инопланетных цивилизаций является одним из составных моментов научной игры. Речь, в сущности, идет о перспективах развития энергетических ресурсов самого земного человечества. Разумеется, вопрос о практической реализации обсуждаемых энергетических и технологических возможностей встанет перед людьми еще очень и очень нескоро. Однако заглянуть в будущее, пусть и весьма отдаленное, никогда не мешает. Тем более, что энергетические проблемы заявляют о себе достаточно остро и в наше время. В грядущем они станут, вероятно, еще более актуальными, несмотря даже на то, что человечество, видимо, уже в начале XXI в. получит в свое распоряжение управляемую термоядерную энергию. А ведь будущее, даже и очень далекое, в какой-то мере закладывается и в наше время, зависит от нашей современной практической и научной деятельности!..

Есть и такая «вводная»: почему за два с лишним десятилетия серьезных наблюдательных исследований, которые ведутся по международным научным программам, не удалось обнаружить ни одного факта, прямо или косвенно свидетельствующего о том, что внеземные цивилизации действительно существуют?

Возможны самые различные истолкования сложившейся ситуации. Самое простое и, казалось бы, естественно напрашивающееся истолкование состоит в том, чтобы сказать: срок наблюдений еще слишком мал. И вообще, то обстоятельство, что мы чего-то еще не открыли или чего-то еще не знаем, само по себе не может служить основанием для каких-либо далеко идущих и тем более окончательных выводов. Тем более, говорят некоторые исследователи, что инопланетные цивилизации, обогнавшие нас в своем развитии, могут передавать информацию во Вселенную не с помощью радиоволн, на которых главным образом и ведется поиск, а с помощью других физических носителей, которыми мы еще не умеем пользоваться, например, потоков нейтрино или гравитационных волн.