Космос: Эволюция Вселенной, жизни и цивилизации - Карл Саган

Крупнейшая радиорадарная обсерватория на планете Земля находится в Аресибо и функционирует под управлением Корнеллского университета и Национального научного фонда США. Отражающая поверхность антенны диаметром 305 метров представляет собой сегмент сферы, лежащий в природной чашеобразной котловине в глубине острова Пуэрто-Рико. Она принимает радиоволны из глубин космоса, фокусируя их на высоко подвешенной подвижной антенне, которая кабелями связана с постом управления, где производится анализ сигнала. Когда телескоп используется в качестве передатчика радара, подвесная антенна посылает сигнал на тарелку, которая отражает его в космос. Обсерватория Аресибо использовалась как для поиска осмысленных сигналов космических цивилизаций, так и — всего однажды — для передачи сообщения в направлении далекого шарового звездного скопления М13, поэтому наша техническая готовность к участию в двусторонней межзвездной коммуникации должна быть очевидна, по крайней мере, для нас самих.

В течение нескольких недель обсерватория Аресибо могла бы передать сравнимой с ней обсерватории на планете у одной из ближайших звезд полный текст Британской энциклопедии. Радиоволны движутся со скоростью света, в 10 000 раз быстрее, чем сообщение, отправленное на самом быстром из наших межзвездных аппаратов. В узком частотном диапазоне радиотелескопы способны порождать мощные сигналы, которые нетрудно обнаружить даже на громадных межзвездных расстояниях. Знай мы точно, куда направить сигнал, обсерватория Аресибо смогла бы поддерживать связь с таким же телескопом на планете, удаленной на 15 000 световых лет, что составляет полпути до центра нашей Галактики. При этом радиоастрономия — это естественная технология. Независимо от своего химического состава атмосфера почти любой планеты прозрачна для радиоволн. Радиоизлучение лишь незначительно поглощается и рассеивается межзвездным газом. Так, радиосвязи между Сан-Франциско и Лос-Анджелесом не мешает смог, значительно ухудшающий оптическую видимость уже на расстоянии нескольких километров. Существует множество естественных космических радиоисточников, не имеющих ничего общего с разумной жизнью: пульсары и квазары, радиационные пояса планет и внешние области звездных атмосфер. На любой планете подобные яркие источники будут открыты на ранних стадиях развития радиоастрономии. Кроме того, радиодиапазон занимает значительную часть электромагнитного спектра. Любая технология, способная детектировать излучение на какой угодно другой длине волны, очень скоро обнаружит и существование радиодиапазона электромагнитного спектра.

Возможно, есть и другие эффективные средства межзвездной связи, имеющие существенные преимущества: звездолеты, оптические и инфракрасные лазеры, нейтринные импульсы, модулированные гравитационные волны или что-то иное, до чего мы не доберемся еще тысячу лет. Быть может, развитые цивилизации далеко ушли от использования радио в своих коммуникациях. Но радио — это мощный, дешевый, быстрый и простой метод. Они должны знать, что подобные нашей отсталые цивилизации, желающие получать сообщения из космоса, скорее всего обратятся именно к радиосвязи. И может статься, они вытащат радиотелескопы из своего Музея древних технологий. А если мы получим радиосообщение, то будем знать, что существует по крайней мере одна вещь, о которой мы можем беседовать, — радиоастрономия.

Но существует ли там кто-нибудь, желающий разговаривать с нами? Может ли оказаться, что из всех звезд, которых только в нашей Галактике треть или половина триллиона, лишь одна имеет подле себя обитаемую планету? Насколько более вероятно, что технические цивилизации — совершенно заурядное для космоса явление, что Галактика гудит и пульсирует от обилия высокоразвитых социумов, а значит, ближайшая из таких культур где-то неподалеку и, быть может, передает сигналы антеннами, установленными на планете у одной из звезд, видимых невооруженным глазом, буквально у нас за порогом. Быть может, в то самое время, когда мы ночью глядим в небо, возле одной из этих слабосветящихся точек, в ином мире, кто-то совершенно непохожий на нас в задумчивости рассматривает звезду, которую мы называем Солнцем, и хотя бы на миг предается невероятным фантазиям.

Об этих вещах очень трудно говорить с уверенностью. На пути развития технологической цивилизации могут встретиться серьезные препятствия. Не исключено, что планеты — гораздо более редкое явление, чем нам представляется. Вполне возможно, что возникновение жизни гораздо более сложный процесс, чем заставляют предположить наши лабораторные эксперименты. Возникновение в ходе эволюции сложных форм жизни может оказаться крайне маловероятным событием. Или есть шанс, что высокоразвитые формы жизни возникают относительно легко, но вот появление разума и технологических обществ требует невероятно редкого стечения обстоятельств — подобно тому как развитие человеческого вида зависело от исчезновения динозавров и от ледникового периода, приведшего к деградации лесов, в кронах которых перекликались еще смутно осознающие себя наши предки. А может быть, на неисчислимых планетах Млечного Пути периодически с неизбежностью возникают цивилизации, но они, как правило, нестабильны, неспособны, за редчайшими исключениями, совладать со своими же технологиями, они гибнут от собственной жадности и невежества, загрязнения окружающей среды и ядерных войн.

Продолжая исследование этого обширного вопроса, можно грубо оценить величину N — число развитых технологических цивилизаций в Галактике. Будем считать развитой цивилизацию, освоившую радиоастрономию. Конечно, это определение, если оно вообще приемлемо, является весьма узким. Может существовать бессчетное число миров, обитатели которых преуспели в лингвистике или поэзии, но совершенно безразличны к радиоастрономии. Мы о них не узнаем. Величину N можно вычислить как произведение ряда множителей, каждый из которых является своего рода фильтром, и ни один не должен быть слишком мал, чтобы могло существовать значительное число цивилизаций: N* — число звезд в Галактике; fp — доля звезд, имеющих планетные системы; пe — среднее число планет в одной системе с экологическими условиями, пригодными для жизни;

fl — доля подходящих для жизни планет, на которых в действительности появилась жизнь;

fi — доля обитаемых планет, на которых возникла разумная жизнь;

fс — доля населенных разумными существами планет, на которых возникли развитые технологические цивилизации;

fL — доля от общего времени жизни планеты, на протяжении которого на ней существует технологическая цивилизация.

В результате получается следующая формула:

N = N* — fp ne • fl • fi • fc • fL

Все множители f являются долями, и их значения заключены между 0 и 1. Каждый из них уменьшает огромное значение N*.

Для вычисления N необходимо определить все указанные величины. Мы довольно много знаем о первых множителях формулы — о числе звезд и планетных систем. Но нам почти ничего не известно об остальных множителях, касающихся эволюции разума и длительности существования технологических обществ. Здесь используемые нами значения — лишь немногим более чем догадки. Если вы не согласитесь с приведенными ниже моими оценками, я предлагаю вам самим выбрать более подходящие значения и посмотреть, к каким выводам о числе высокоразвитых цивилизаций в Галактике приведут ваши альтернативные предположения. Одно из главных достоинств этой формулы, которая была первоначально предложена Фрэнком Дрейком из Корнелла, состоит в том, что она учитывает очень широкий круг вопросов — от звездной и планетной астрономии до органической химии, эволюционной биологии, истории, политики и психических отклонений. Почти весь Космос нашел отражение в формуле Дрейка.

Благодаря тщательным подсчетам звезд в небольших, но репрезентативных участках неба мы довольно точно знаем величину N * — число звезд в нашей Галактике. Оно составляет несколько сот миллиардов; последние оценки дают значение около 41011. Очень немногие из этих звезд относятся к массивным короткоживущим типам, которые безрассудно растрачивают свои запасы термоядерного топлива. Срок жизни подавляющего большинства звезд составляет миллиарды и более лет, в течение которых они стабильно светят, представляя собой подходящий источник энергии для порождения и эволюции жизни на близлежащих планетах.