Если инопланетянин существует, мы найдем его в ближайшие 20 лет

Я поставил чашку кофе на кого угодно, что к 2035 году у нас будут доказательства существования внеземной цивилизации. Многим моим коллегам это кажется проигрышным предложением. Уже более полувека небольшая группа ученых занимается поиском внеземного разума, или SETI. И мы ничего не нашли.

Я оптимист по натуре, и вы, как ученый, должны быть такими. Но мое чувство надежды не является принятием желаемого за действительное; он прочно основан на логике SETI. Полвека звучит как долгий срок, но поиск действительно только начинается. Учитывая текущее состояние усилий и возможностей SETI, я чувствую, что мы находимся на пороге изучения чего-то действительно революционного.

До сих пор в большинстве наших экспериментов использовались большие радиоантенны, чтобы подслушивать радиосигналы, передаваемые другими обществами. Этот подход был показан Джоди Фостер в фильме 1997 года « Контакт » . В отличие от других инопланетян, описание Контакта того, как мы можем искать инопланетян, было достаточно точным. Тем не менее, этот фильм укрепил распространенное мнение о том, что практикующие SETI копаются в космической статике в поисках необычных закономерностей, таких как последовательность простых чисел. Истина проще: мы искали узкополосные сигналы. «Узкополосный» означает, что большая часть мощности передатчика сосредоточена в крошечной части шкалы радио, что облегчает поиск передачи. Это аналогично тому, как лазерная указка, несмотря на мощность всего в несколько милливатт, тем не менее выглядит ярко, потому что энергия концентрируется в узком диапазоне длин волн.

Современный приемник SETI одновременно исследует десятки или даже сотни миллионов каналов, каждый из которых имеет ограниченную полосу пропускания в 1 герц. Эта полоса пропускания в 5 миллионов раз уже телевизионного сигнала и не способна передавать информацию — сообщение. Но идея состоит в том, чтобы сначала обнаружить инопланетян, которые находятся в эфире, после чего будет построен гораздо более крупный инструмент для обнаружения любой модуляции.

Чтобы нацелить наши антенны, SETI традиционно использует два подхода. Один состоит в том, чтобы сканировать как можно большую часть неба; другой - сосредоточиться на ближайших звездных системах. Вы можете подумать, что у первого будет преимущество, поскольку он не делает предположений о том, где могут тусоваться инопланетяне. Но обзор неба проводит большую часть времени, глядя на пустое пространство. Если вы согласны с общепринятым мнением о том, что инопланетяне, скорее всего, будут обосновываться на планетах или лунах, то лучше посвятить драгоценное время телескопа изучению близлежащих звездных систем.

Трудно представить, чтобы инопланетяне столкнулись с двумя черными дырами.

Одним из текущих целевых поисков является исследование красных карликов Института SETI, которое проводится на массиве телескопов Аллена, ансамбле из 42 антенн, спрятанных в Калифорнийских каскадах. Мы идем по списку из 20 000 маленьких звезд, которые являются главными кандидатами на размещение пригодных для жизни планет. Эти рыжие коротышки многочисленны и в среднем старые. Большинство из них существуют уже миллиарды лет, за это время жизнь на Земле превратилась из микроскопической слизи в высокотехнологичных гоминидов. По оценкам астрономов, примерно половина всех красных карликов может иметь каменистый мир в обитаемой зоне, где температуры будут соответствовать жидкой воде.

Институт SETI — не единственная группа охотников за инопланетянами. Воодушевленная крупным вливанием денег от российского миллиардера Юрия Мильнера, группа SETI из Калифорнийского университета в Беркли арендует время на телескопе Грин-Бэнк в Западной Вирджинии и радиотелескопе Паркса в овцеводстве к западу от Сиднея, Австралия. . Их десятилетний проект, известный как Breakthrough Listen, также посвящен отдельным звездным системам.

Хотя эти усилия в целом аналогичны тому, что делалось десятилетиями, они не являются SETI вашего папочки. Быстрый рост цифровой обработки означает, что за один раз можно исследовать гораздо большие участки радиоциферблата, а — в случае массива Аллена — одновременно можно проверить множество звездных систем. В настоящее время массив исследует три звезды одновременно, но дополнительные компьютерные мощности могут увеличить это число до более чем 100. В течение двух десятилетий эксперименты SETI смогут завершить разведку 1 миллиона звездных систем, что в сотни раз больше, чем было тщательно исследовано. осмотрено до сих пор. Практики SETI от Фрэнка Дрейка до Карла Сагана подсчитали, что в настоящее время в галактике насчитывается от 10 000 до нескольких миллионов вещательных обществ. Если эти оценки верны, то изучение 1 миллиона звездных систем вполне может привести к открытию. Итак, если предпосылка SETI имеет смысл, мы должны найти трансляцию из внеземной цивилизации в течение одного поколения. Это избавит меня от расходов на покупку вам чашки кофе.

Кроме того, ученые диверсифицировали. В течение двух десятилетий некоторые исследователи SETI использовали обычные оптические телескопы для поиска чрезвычайно коротких лазерных вспышек, исходящих от звезд. Во многих отношениях инопланетяне могут общаться с помощью импульсного света, а не радиосигналов, по той же причине, по которой люди обращаются к оптоволокну для доступа в Интернет: по крайней мере, в принципе, он может передавать в 100 000 раз больше битов в секунду, чем радиосигналы. радио может. Эти так называемые оптические эксперименты SETI были ограничены просмотром одной звездной системы за раз. Но, как и их радиокузены, они готовы стать быстрее, поскольку новые технологии позволяют им исследовать все более широкие участки неба.

Физики также предложили совершенно новые способы передачи информации, такие как нейтрино и гравитационные волны. Некоторые из моих коллег из SETI обдумывали эти варианты, но на данный момент мы не видим в них особых достоинств. И нейтрино, и гравитационные волны по своей природе трудно создать и обнаружить. В природе требуется коллапс звезды или слияние черных дыр, чтобы произвести их в любом количестве. Суммарная энергия, необходимая для отправки «Здравствуй, Земля», была бы устрашающей даже для цивилизации, которая могла бы распоряжаться ресурсами галактики.

IceCube, большой детектор нейтрино Университета Висконсина в Антарктиде, чувствителен только к частицам очень высоких энергий, производство которых было бы самым дорогостоящим. За все годы работы прибор зарегистрировал в общей сложности несколько десятков таких частиц, несмотря на то, что его размер составляет кубический километр. Что касается гравитационных волн, Лазерная интерферометрическая обсерватория гравитационных волн смогла обнаружить сталкивающиеся черные дыры в последнюю секунду их падения. Трудно представить, что инопланетяне потрудились бы столкнуть вместе две огромные черные дыры ради секундного сигнала.

Но есть совершенно другой подход, который еще предстоит детально изучить: искать артефакты — инженерные проекты развитого общества. Некоторые астрономы предложили инопланетную мегаструктуру, возможно, собирающую энергию сферу Дайсона, в качестве объяснения загадочного затемнения звезды Табби (официально известной как KIC 8462852). Это серьезная возможность, но никаких доказательств, подтверждающих ее, пока не найдено.

Мы никогда не сможем доказать, что инопланетян нет, а только то, что они есть.

Также возможно, что инопланетяне могли оставить капсулы времени в нашей солнечной системе, возможно, миллионы или миллиарды лет назад, исходя из предположения, что на нашей планете в конечном итоге может появиться вид, способный их найти. Точки Лагранжа в системе Земля-Луна — места, где гравитация Земли, Луны и Солнца уравновешена, так что объект, помещенный туда, останется там — были предложены в качестве хороших охотничьих угодий для инопланетных артефактов, как и сама Луна. .

Другая идея состоит в том, что мы должны искать высокоэнергетические выхлопы межзвездных ракет. Предположительно, самый быстрый космический корабль будет использовать самое эффективное топливо: соединение материи с антиматерией. Их разрушительное «возгорание» не только пронесло бы корабль сквозь пространство со скоростью, близкой к скорости света, но и произвело бы выброс гамма-излучения, который мы могли бы обнаружить. Ракеты можно было отличить от естественных источников гамма-излучения по их относительно быстрому движению по небу.

Привлекательность артефактов заключается в том, что их поиск не критичен по времени. Напротив, для поиска сигналов вам необходимо активировать свои инструменты в нужное время. Бесполезно искать радиосигналы, лазерные вспышки или нейтринные вспышки, если инопланетяне попытаются прикоснуться к нам во времена правления динозавров или сделают это через сто миллионов лет. Артефакты не имеют такой проблемы синхронности. Тем не менее, поиск артефактов имеет свои неприятные факторы. Все, что находится за пределами нашей Солнечной системы, должно быть действительно огромным, чтобы быть видимым; родственников звездолета «Энтерпрайз» будет очень трудно найти.

SETI не является традиционной научной проблемой, в которой гипотеза может быть фальсифицирована. Мы никогда не сможем доказать, что пришельцев там нет, только то, что они есть. Но наша способность к поиску улучшается с каждым технологическим нововведением. Я сравниваю ситуацию с 1491 годом. Европейская цивилизация существует уже 2500 лет, а Америки не было ни на одной карте. Мезоамериканская цивилизация, со своей стороны, существовала примерно столько же, но также не знала, что лежит за океанами. От взгляда и крика матроса с «Пинты» все изменилось.

источник: