Книга: Одиноки ли мы во Вселенной? Ведущие ученые мира о поисках инопланетной жизни
Назад: 18 Живая атмосфера: обнаружение признаков жизни в дальних мирах. Джованна Тинетти
Дальше: Список рекомендованной литературы

19
Что дальше? Завтрашний день поиска внеземного разума.
Сет Шостак

Есть ли жизнь за пределами Земли? Многие древние культуры отвечали на этот вопрос утвердительно и описывали в мифах небеса, населенные богами и фантастическими существами.
С появлением телескопов люди узнали, что аристотелевские объекты, именуемые планетами, являются самостоятельными мирами, и стали рисовать инопланетян похожими на самих себя. Небеса по-прежнему мыслились обжитыми, но уже не греческими богами, а кем-то вроде людей. В этом сходились и ученые, а начиная с XIX в. писатели-фантасты. Среди образов космических жителей почти не представлены, например, микробы, хотя именно они, скорее всего, являются самой распространенной формой инопланетной жизни.
Неудивительно, что в массовом сознании поиск внеземной жизни фактически приравнен к поиску гуманоидов. Неизбежным следствием такого подхода является предпосылка, что инопланетяне в основном похожи на нас или, по крайней мере, на наши представления о собственных потомках. Это молчаливое допущение в комплексе с нашими знаниями физики и анатомии порождает такие проекты, как SETI (поиск внеземного разума), ставящие своей целью обнаружение электромагнитных сигналов, намеренно или случайно посылаемых в космос инопланетными социумами.
Первые эксперименты в рамках SETI были просто попытками с помощью чувствительного радиоастрономического оборудования услышать трансляции ближних звездных систем. Их дополнили эксперименты по обнаружению коротких вспышек лазерного излучения или стабильных источников монохроматического света — так называемый «оптический SETI». Следует отметить, что аббревиатура SETI является общей для любых попыток подтвердить существование внеземного разума электромагнитным излучением искусственного происхождения.
Казалось бы, современный радиопоиск SETI имеет широкий охват, но на деле его возможности ограниченны. Чтобы разработать эксперимент, имеющий практическую ценность, нужно задать определенные пределы частот и диапазонов, силы и длительности сигнала. Делается это в силу убеждения, что нашего знания физики более чем достаточно, чтобы спрогнозировать предпочитаемый метод межзвездного обмена сигналами. От ученых XIX в., пытавшихся поймать солнечные зайчики от марсианских зеркал, мы отличаемся тем, что мним себя знатоками коммуникации любого развитого общества.
Еще более смелым допущением исследователей, занятых SETI, является мысль, что у равных нам (или, скорее, превосходящих нас) соседей по Галактике есть какая-то причина демонстрировать свое присутствие. Вероятно, именно поэтому мы рассуждаем об инопланетных «обществах» — мощных разнородных культурах, которые испытывают потребность в коммуникации, порождающую интенсивный обмен сигналами.

Как осуществляется SETI

Схема, используемая в большинстве современных экспериментов SETI, восходит к так называемому проекту «Озма», задуманному и осуществленному астрономом Фрэнком Дрейком в 1960 г. Большими антеннами — радиотелескопами — обшаривается небо в поисках узкополосных радиосигналов (или компонентов сигнала), излучаемых возможным инопланетным передатчиком. Такой подход можно считать устаревшим в свете все более активного использования широкополосной связи на Земле. Тем не менее он присущ ныне используемой технологии, хотя в будущем его, возможно, удастся изменить благодаря совершенствованию вычислительной техники. Кроме того, узкополосная трансляция имеет наилучшее отношение сигнала к шуму при любой мощности. Иначе говоря, если вложить предельную мощность передатчика в предельно узкий диапазон частот, получится сигнал, который не утонет в неизбежных помехах космоса и принимающей аппаратуры.
Антенны SETI ориентированы на ближайшие к нам звезды (это так называемый целенаправленный поиск) либо исследуют обширные участки неба, разбитые на области размером с радиус действия приемника. Важно, что в обоих случаях рабочий цикл — период времени наблюдения в любом избранном направлении — является очень коротким, следовательно, позволяет обнаружить только постоянный сигнал.
Временное ограничение свойственно и экспериментам так называемого оптического SETI — наблюдению систем отдельных звезд с использованием традиционных оптических телескопов в надежде заметить короткие вспышки света.
На сегодняшний день достоверных сигналов, доказывающих существование внеземного разума, не обнаружено, однако «подсластить пилюлю» может тот факт, что и охвачено пока совсем немного планетарных систем — лишь несколько тысяч были обследованы высокочувствительным оборудованием в широком диапазоне частот. Так что следует задаться вопросом, сколько звезд нужно исследовать, чтобы можно было надеяться на успех. По разным оценкам, в нашей Галактике имеется от 10 000 до 1 млн мест, откуда, возможно, передаются сигналы достаточно сильные, чтобы современные инструменты SETI могли их уловить. Если «реальное» количество источников искомого сигнала находится в этом интервале, то для его обнаружения потребуется тщательно обследовать системы нескольких миллионов звезд. Это обнадеживающий результат для адептов SETI, но важно отметить, что оценки, на основе которых он получен, являются сугубо умозрительными.

Базовое — и, возможно, ложное — допущение

Разумные инопланетяне, которых мы ищем, представляются нам расширенной и дополненной версией нас самих. Мы полагаем, что, какими бы они ни были, в техническом отношении они будут примерно на одном уровне с нами и, скорее всего, нам удастся поймать сигнал, посланный видом, равным человечеству в технологическом отношении. Но этому предположению противоречит фактор времени.
1. Любая обнаруживаемая разумная жизнь должна достичь как минимум нашего уровня технологического развития — фактически даже превосходящего наш, поскольку SETI в его нынешнем виде не способен принять львиную долю межзвездных сигналов даже от ближайших звезд. Чтобы мы могли их услышать, инопланетяне должны располагать более мощными передатчиками, чем имеющиеся у нас в настоящее время.
2. Вероятность успеха — которую часто вычисляют с помощью знаменитого уравнения Дрейка (см. главу 17) — внушает оптимизм только применительно к долгоживущим источникам сигнала, т.е. находящимся «в эфире» продолжительное время. В этом отношении под «долгоживущими» принято считать длящиеся по меньшей мере 5,000-10,000 лет. Следовательно, технически продвинутые существа, сигналы которых мы можем надеяться обнаружить, имеют цивилизацию как минимум на несколько тысяч лет древнее нашей.
3. Если верить заявлениям специалистов, человечество создаст искусственный интеллект (ИИ), равный человеческому, в течение столетия. Даже если это слишком оптимистичная оценка и между изобретением радио и мыслящих машин должны пройти века, приходится сделать вывод: большинство обществ, которые мы привыкли считать целями SETI, уже имели все шансы создать искусственный интеллект, далеко превосходящий их собственный.
Из этого с неизбежностью следует, что, поскольку разработка ИИ происходит вскоре после изобретения радио и лазеров, огромная масса носителей разума в космосе (по определению, способных к коммуникации), скорее всего, представлена машинами, а не живыми организмами.
Этот факт угрожает самим основам, на которых строят свои рассуждения участники экспериментов SETI, прежде всего, мысли о том, что нам следует сосредоточиться на поиске сигналов, намеренно или случайно отправленных обитателями планеты с благоприятными биологическими условиями, вращающейся вокруг другой звезды. Биологическая составляющая, возможно, обязательна для разума прошлого и настоящего — но не для будущего.
Какие последствия это имеет для наших экспериментов SETI?
Машинному интеллекту нужен источник энергии и сырье, чтобы создавать новые детали и запчасти. Чтобы расти, а именно наращивать вычислительную способность, того и другого требуется все больше. Планеты являются источником металлов, очевидно служащих строительными блоками для этих искусственных существ, — но не только они. Астероиды содержат гораздо больше металлов, чем земная кора, и такое же положение дел, вероятно, наблюдается в других планетных системах. Что касается энергии, то лучистый поток, доступный на планете, ограничен только количеством энергии, выделяемой звездой (на Земле он примерно равен 1017 Вт). Это серьезное ограничение, но его легко обойти, если отправиться в космос, покинув родную планету.
Данное обстоятельство заставляет усомниться в правоте исследователей SETI, сделавших объектом изучения планеты. Судя по прогнозам развития наших собственных технологий, с момента создания оборудования, способного генерировать мощные радио-или световые сигналы, до изобретения человекоподобного ИИ проходят считаные столетия. Если вспомнить, что лишь долгоживущие передатчики могут с разумной вероятностью быть обнаружены, станет очевидным: традиционная установка искать разум на благоприятных в биологическом отношении планетах может быть ошибочной.
Не исключено, что сообщество SETI совершенно напрасно встречает с таким восторгом открытие очередной потенциально пригодной для обитания планеты. Начать с того, что поиск таких миров опирается на допущение, что биологические создатели ИИ продолжают генерировать сигналы ради общения друг с другом, с другими биологическими организмами или с отбывшим в космос ИИ. Иными словами, если биологический разум продолжает существовать после появления ИИ, традиционные эксперименты SETI имеют определенный смысл. Но есть и иная возможность — что ИИ полностью вытесняет своих биологических предшественников.
Разумеется, мы не имеем представления о том, что происходит с обществом после создания искусственного разума. Нет оснований предполагать, что ИИ станет сознательно истреблять своих биологических создателей. У него для этого не больше причин, чем у Homo sapiens — намеренно уничтожать предков-приматов. Тем не менее многие виды обезьян, сформировавшиеся раньше нас, находятся под угрозой исчезновения. Возможно, по крайней мере, что ИИ, появившись на Земле, подомнет под себя ресурсы планеты — сырье, энергию и пространство, и вытеснит Homo sapiens, как мы вытеснили человекообразных обезьян. Общества способных к коммуникации разумных биологических видов обладают, вероятно, очень коротким сроком жизни, соответственно, и шансы обнаружить их малы.
Какова вероятность найти ИИ? Как представляется, чем более совершенны носители искусственного разума, тем дальше они от родной планеты, тем глубже в космос забираются в поисках мощных источников энергии и сырья для обеспечения собственного роста. Как далеко они переместятся — неизвестно, но понятно, что небольшие звезды (типа Солнца), обеспечивающие наилучшие условия для развития на планетах биосферы, едва ли заинтересуют представителей постчеловечества, стремящихся к самым эффективным источникам энергии. Звезды О-класса, намного более крупные и яркие, чем Солнце, имеют в миллион раз большую светимость. Поскольку они составляют ЛИШЬ ОКОЛО 0,00196 всех звезд, то расположены разреженно — в среднем на расстоянии нескольких сотен световых лет друг от друга. Эксперименты SETI, обходящие вниманием звезды О-класса, рискуют упустить из виду эти источники высоких энергий.

Где искать?

Итак, с уверенностью ограничить места поиска внеземного разума пригодными для обитания планетами невозможно. Где еще его можно искать? Очевидно, пока мы сами не создадим интеллект, равный человеческому, все наши рассуждения о его местообитании и поведении будут сугубо умозрительными и шаткими, но предложить несколько обоснованных рекомендаций все-таки можно.
1. Сосредоточиться на зонах с высокой плотностью энергии. Представляется, что машинный интеллект должен стремиться к безграничному наращиванию знания и способности мыслить хотя бы для того, чтобы предотвращать угрозу стихийных бедствий и конкуренции с другими устройствами. Очевидные объекты поиска — яркие звезды, а также окрестности черных дыр, в том числе ядра галактик.
2. Обращать внимание на потенциальные свидетельства масштабного создания астроинженерных сооружений. Высокоразвитый разум, возможно, создает такие объекты, которые мы попросту не можем охватить взглядом в своем скрупулезном сканировании неба. Например, неприродный источник инфракрасного излучения мог бы свидетельствовать о масштабном астроинженерном строительстве — скажем, роя коллекторов на орбите звезды. По предположению физика Фримена Дайсона, развитые общества могут создавать подобные рои спутников, чтобы обеспечивать себя энергией в огромном количестве. Сферы Дайсона вокруг солнцеподобных звезд способны вырабатывать около 1026 Вт — намного больше, чем возможно использовать на планете, не разрушив ее климат. Существующий на орбите ИИ не связан этим ограничением, следовательно, поиск инфракрасных маркеров сферы Дайсона, скорее, позволит обнаружить синтетический разум, а не биологические организмы. Однако этот подход идет вразрез с типичными экспериментами сторонников SETI. А ведь подобный поиск можно вести «на местах» с помощью существующих астрономических массивов данных.
3. Искать сигналы, распространяющиеся по вероятным коридорам коммуникации. Не ясно, общаются ли устройства ИИ друг с другом, но нельзя исключать, что у них имеется такое стремление. С учетом неограниченного срока жизни искусственного разума коммуникация даже на очень дальние расстояния представляется осуществимой и интересной как средство обмена информацией о различных участках Вселенной, наблюдаемых этими машинами. Линии, соединяющие пары черных дыр, а также центры галактик, можно считать вероятными коридорами такой коммуникации. Следовало бы обратить внимание на любую галактику, противолежащую центру нашей собственной, или на черные дыры, имеющие аналог на противоположной стороне неба.
4. Обращать внимание на периодические «сигнальные» трансляции. Это могут быть спорадические либо систематические мероприятия машин по обнаружению других подобных устройств или даже разумных живых существ, несмотря на естественное презрение к примитивному (с точки зрения ИИ) биологическому разуму.
5. Реагировать на явные нарушения законов физики. Могущественный и долгоживущий машинный разум, возможно, способен перестраивать космос на фундаментальном уровне.

 

Чтобы следовать некоторым из перечисленных рекомендаций, достаточно помнить о возможности обнаружить признаки неприродных проявлений в ходе рутинных астрономических наблюдений. Другие требуют специальных экспериментов SETI, но необязательно именно тех, которые ставились до сих пор.
Что касается традиционных мероприятий в рамках SETI, то они продолжаются и быстро наращивают количество звезд с планетарными системами, в которых ведется поиск сигналов. Есть ли у них какие-то шансы обнаружить ИИ?
Да, есть. Современные радиотелескопы сканируют небо лучом размером от 0,5 до 15 угловых минут на частотах около 1 ГГц (при более высоких частотах шаг еще меньше). Ширина луча — показатель сфокусированности инструмента: чем он меньше, тем уже поле поиска радиотелескопа. Используемые размеры луча соответствуют участкам неба, куда целиком умещается планетная система, даже близкая — находящаяся всего в 10 св. годах от нас. Следовательно, если ИИ остается в пределах системы своей родной звезды, то традиционные эксперименты SETI имеют некоторые шансы его обнаружить (при условии, что ИИ испускает сигналы). У оптических телескопов в силу законов оптики ширина аппаратной функции гораздо меньше, и при исследовании ближних звезд они рискуют упустить из виду ИИ, переселившийся к очень яркой звезде или в другое место, не благоприятствующее биологической жизни.
Из наших рассуждений вытекает, что обзор неба — исследования, охватывающие возможно большую часть небесного пространства, — предпочтительнее целенаправленного изучения отдельных звезд, если искомый разум является искусственным. Кроме того, необходимо оборудование, надежно выявляющее крайне нестационарные сигналы. Вполне вероятно, что от ближайшего искусственного разума нас отделяет 100 или более св. лет, что означает, что любой радиосигнал, отправленный в процессе нашего с ним обмена, будет 100 лет преодолевать это расстояние, двигаясь со скоростью света. Никакой разум, будь то биологический или синтетический, в принципе не знает о нашем существовании, начавшем заявлять о себе в виде высокочастотных мощных радиосигналов всего лишь после Второй мировой войны. Этот разум может на пробу время от времени излучать в нашу сторону световой или радиосигнал — из чистого любопытства (возможно, заинтересовавшись присутствием в атмосфере Земли биогенных газов, с помощью которых наша планета сообщает космосу о наличии жизни уже 2 млрд лет). Честно говоря, я бы не рассчитывал на постоянные трансляции инопланетян в сторону Земли, которые считаются данностью в традиционных экспериментах SETI. Системы обработки данных, с высокой надежностью обнаруживающие нерегулярные сигналы, — вот что пригодилось бы SETI.
Если нам не посчастливится случайно перехватить сигналы — из чистого везения или благодаря нахождению на линии коммуникации между инопланетными ИИ, — можем ли мы надеяться, что разумные машины намеренно станут подавать нам сигналы? Положительный ответ на этот вопрос также предполагает сугубо умозрительное (да пожалуй, и спорное) предположение, что у них есть на это какие-то причины. Люди общаются с себе подобными, но не с существами, намного отстающими от них в своем развитии. Возможно, какие-то сигналы в направлении благоприятствующих биологической жизни планет подаются исключительно из любопытства. Другая возможность — это трансляция с помощью широкой диаграммы направленности, своего рода «сигнал-приветствие» с целью обнаружить другой ИИ или сообщить ему о собственном присутствии.

Что, если мы добьемся успеха?

Представленный в этой главе общий взгляд на SETI — в особенности на базовые положения, лежащие в его основе, — поможет усовершенствовать эксперименты и, вероятно, повысить шансы на положительный результат. В этой связи было бы безответственно не поднять вопрос о том, как успех SETI повлияет на дальнейшую историю человечества.
Ближайшие последствия обнаружения внеземной жизни едва ли скажутся сильнее, чем сказалось на современниках Колумба его возвращение в Испанию после посещения американских континентов. Что именно он открыл, было неясно (что, если он приплыл в Японию?), сведения о культурах, с которыми он контактировал, практически отсутствовали. В случае SETI характеристики сигнала кое-что расскажут нам о местоположении и физическом состоянии отправителей, при условии что они находятся на планете. В противном случае мы почти ничего не узнаем — даже такой однозначный параметр, как примерное расстояние до передатчика, может остаться не определенным.
Иными словами, если SETI увенчается успехом, это будет замечательно, но не благодаря полученной информации. Мы лишь узнаем, что иная разумная жизнь действительно существует, и с философской точки зрения это будет потрясающий результат. Эпохальное открытие!
Со временем нам, возможно, удастся вытянуть закодированную в сигнале информацию, и, как уже было сказано, она почти наверняка поступит от разума, значительно превосходящего наш. О влиянии этого открытия на наши религиозные взгляды, чувство собственного достоинства и будущее нашего вида остается лишь гадать. Не исключено, что мы вообще не сумеем понять обнаруженный сигнал, и все, что нам останется, — знание о том, что мы не уникальны. С другой стороны, мы рискуем испытать разочарование сродни тому, что поразило японцев при знакомстве с более развитой математикой и естественными науками европейцев в XVII в. Мы можем усомниться, что способны управлять собственным будущим, и решить, что нечего и пытаться!
Даже при невозможности расшифровать сообщение, переданное в полученном сигнале, мы сумеем установить, что его источник не является биологическим. Это обстоятельство подкрепит прогнозы, согласно которым наше будущее включает появление интеллекта, превосходящего человеческий, более того, что именно это направление развития является наиболее вероятным.
Астрономы продолжают искать пригодные для обитания планеты, вращающиеся вокруг других звезд. Вероятно, в течение года, по мере обработки данных космического телескопа «Кеплер», мы откроем другие планеты, очень похожие на нашу Землю. Естественно будет предположить, что они породили жизнь, и даже, может быть, разумную. Но разум не обязательно остается там, где родился. Наоборот, даже наш собственный опыт заставляет думать, что разум покидает свою колыбель вскоре после изобретения радио.
Иначе говоря, биологический разумный вид может оказаться не более чем отправной точкой для чего-то намного более совершенного, одновременно живущего дольше и распространяющегося шире своих протоплазменных предшественников. Вот урок, который нужно усвоить: в поиске разума за пределами Земли мы не должны уподобляться динозаврам, ищущим других древних ящеров.
Назад: 18 Живая атмосфера: обнаружение признаков жизни в дальних мирах. Джованна Тинетти
Дальше: Список рекомендованной литературы