Позаземне життя, позаземний розум та позаземні цивілізації¶

Пошук позаземного життя та позаземних цивілізацій — розділ науки (насамперед астробіології та астрономії), що досліджує можливість існування життя, розуму й технологічних цивілізацій поза межами Землі та методи їх пошуку. Лекція розрізняє дві принципово різні проблеми — пошук позаземного життя (набагато ширше явище) і пошук позаземної цивілізації (вузька підмножина), і пояснює, чому науковий підхід до них радикально відрізняється від псевдонаукової уфології.

Огляд (Overview)¶

Людство задумалося про існування інших світів із часів Джордано Бруно, який стверджував, що у Всесвіті існує нескінченна кількість світів, подібних до Землі. Проте науково це питання має дві різні площини. Життя — значно ширше поняття, ніж цивілізація: на Землі життя існує понад 3,5 млрд років, людина як біологічний вид — лише 2 млн років, а людська цивілізація в стані «космічної» (здатної передавати сигнали в космос) — лише останні ~100 років. Тобто лише 100 років із 3,5 млрд є частиною історії життя на Землі ми є справді космічною цивілізацією. Тому у Всесвіті може існувати величезна кількість планет із (простим) позаземним життям, про яке ми ніколи не дізнаємося, тоді як цивілізацій — тих, хто залишає помітні сліди, — значно менше.

Важливо: науковий пошук позаземного розуму (проєкт SETI / CETI) не має нічого спільного з уфологією. Усі популярні міфи про «прибульців», рептилоїдів, зону 51, викрадення людей та «піраміди, збудовані прибульцями» — це абсолютний фейк і типова псевдонаука. Наука шукає позаземні цивілізації виключно науковими методами: радіотелескопами, оптичними телескопами, аналізом спектрів атмосфер екзопланет.

Ключові деталі / Підтеми¶

Де шукати життя: зона Золотовласки¶

Оскільки земне життя потребує рідкої води, наука виходить із припущення, що життя, подібне до земного, зароджується за схожих умов — у вузькому діапазоні орбітальних відстаней від зірки, де можлива рідка вода. Цю смугу називають зоною Золотовласки (від казки про кащу/ліжко влучної температури: не занадто гаряче, не занадто холодно). У Сонячній системі вона охоплює фактично орбіту Землі (і, можливо, трохи Марса). Планети ближче (Меркурій) — занадто гарячі; далі (Уран, Нептун) — занадто холодні, Сонце там виглядає як яскрава зірка.

Пошук у Сонячній системі¶

Гіпотеза панспермії (зародки життя занесено метеоритами/астероїдами) відкриває можливість, що життя могло виникнути або існувати й на інших тілах Сонячної системи. Об'єкти інтересу: - Марс і Венера — планети земної групи; на Марсі в минулому, імовірно, існували гідросфера й атмосфера. - Супутники газових гігантів: Титан (єдиний супутник із щільною атмосферою), Європа та Енцелад (під кригою — океани рідкої води з геотермальним живленням). Там можливе лише найпростіше життя. - NASA регулярно шукає біосигнатури (біопідписи): фосфін у Венери, сліди життя марсоходами Curiosity і Perseverance. Жоден проєкт досі не дав позитивного результату, хоча окремі сумнівні сліди знаходять.

Пошук поза межами Сонячної системи¶

Прямо побачити просте життя (бактерії) біля інших зірок у жоден телескоп неможливо. Тому шукають біосигнатури — хімічні сполуки (наприклад, кисень, що утворюється фотосинтезом), спектри яких свідчать про життєдіяльність. Проте це не доводить наявність життя (сполуки можуть виникнути інакше).

Вуглецевий шовінізм і форми життя¶

Припущення, що позаземне життя має бути схожим на земне (на основі вуглецю, у рідкій воді), називають вуглецевим шовінізмом. Земне життя базується на чотирьох елементах (CHNOP: вуглець, водень, азот, кисень, фосфор), а вуглець — найзручніша основа органіки. Проте науково розглядають і альтернативи: - Кремнієва (органокремнієва) хімія — кремній у періодичній таблиці під вуглецем, має подібні властивості (хоча сполук менше). - Життя на основі металів, сірки, плазми (плазмове життя) — предмет наукових праць (наприклад, «Life-like cells made of metals»). Тобто життя принципово не обмежене земним шаблоном, але всі ці форми залишаються гіпотетичними.

Чому шукати цивілізацію легше, ніж життя¶

Просте життя (бактерії) біля сусідньої зірки помітити майже неможливо, тоді як просунута цивілізація залишає в космосі багато слідів. Проте контакт із розумом ускладнений величезними відстанями та граничною швидкістю світла (~300 000 км/с) — найбільшою можливою швидкістю у Всесвіті. До найближчої зоряної системи Альфа Центавра (4 світлові роки) сигнал летить 4 роки туди й 4 назад; до інших зірок — десятки, тисячі, сотні тисяч світлових років. Жодних «кротових нір» сучасна фізика не передбачає — миттєві подорожі між зірками — це наукова фантастика.

Масштаб Всесвіту як аргумент¶

Видимий Всесвіт має діаметр ~100 млрд світлових років, містить сотні мільярдів галактик, а в кожній — сотні мільярдів зірок (у нашій Чумацькому Шляху 200–400 млрд). Планетарні системи є майже біля кожної зірки; уже відкрито понад 5000 екзопланет. Навіть за найпесимістичніших оцінок (ймовірність розумного життя 1 на 100 галактик) у мільярдах галактик цивілізації мають десь існувати. Тому «ми — єдина цивілізація у Всесвіті» видається малоймовірним.

Методи пошуку позаземних цивілізацій¶

Радіодіапазон — найкращий для пошуку: у ньому Земля «сяє на весь Всесвіт» сильніше за Сонце (Сонце у радіо випромінює слабко). ідею запропоновано 1959 року в статті «Searching for Interstellar Communications» (журнал Nature).
Проєкт SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence) — розпочався з цієї статті; з 1971 року його підтримувало NASA. Використовувалися тисячі радіотелескопів; результат — нульовий.
SETI@home — розподілені обчислення (ПЗ на комп'ютерах добровольців), тривав ~30 років, з 2020 року неактивний; нічого не знайдено.
Сфера Дайсона — гіпотетична конструкція (за Фріманом Дайсоном), що оточує зірку для збору всієї її енергії; шукається як інфрачервоний об'єкт із гравітацією, але без видимого випромінювання. Поки що не виявлена. (Лектор зауважує: це лише наївна проєкція наших уявлень — просунута цивілізація може видобувати енергію з вакууму тощо.)
Фізичні послання: золоті диски на борту Voyager 1 і Voyager 2 (запущені США наприкінці 1970-х) несуть привітання 55-ма мовами (українською — не записано), музику й координати Землі; через ~40 тис. років вони пролетять біля сусідніх зірок. Це не спосіб спілкування, а символічний жест.

Чи варто контактувати?¶

Існує поширена думка про небезпеку проєктів типу CETI/SETI: ніхто не гарантує, що позаземні цивілізації не виявляться агресивними. Лектор наводить аналогії з літератури: - Ковальдо Боха (книга 1980-х): ми «цвірінькаємо як дурні пташки понад століття, дивуючись, чому ніхто не відповідає; у галактичному небі повно яструбів — тих, хто знає достатньо, щоб мовчати, з'їдають». - Лю Цинь (китайський письменник, трилогія «Пам'ять про минуле Землі: Проблема трьох тіл»): із обмеженості ресурсів і нескінченного розширення кожної цивілізації випливає боротьба за існування; будь-яку цивілізацію, що досягла великих масштабів, знищать ще просунутіші. Тому людям, можливо, варто розвиватися самим і не турбувати інших, доки не стануть рівними.

Детальніші самостійні теми див. у статтях Рівняння Дрейка (кількісна оцінка кількості цивілізацій) і Парадокс Фермі та Великий фільтр (чому ми їх досі не бачимо).

Суперечності та відкриті питання¶

Жодного позаземного життя досі не знайдено навіть у добре дослідженій Сонячній системі; єдине відоме нам життя — земне. Усі форми альтернативного життя (кремнієве, плазмове, металеве) лишаються гіпотетичними.
Чи є «вуглецевий шовінізм» упередженням, чи життя справді майже завжди вуглецеве — невідомо.
Чи варто взагалі ініціювати контакт — питання відкрите (аргумент безпеки vs аргумент пізнання).
Чи існують цивілізації, і якщо так — скільки їх і де — лишається без відповіді попри 60+ років проєкту SETI.

Джерела та посилання¶

Позаземне життя, позаземний розум та позаземні цивілізації — транскрипт лекції з курсу «Науковий образ світу»: розрізнення пошуку життя й цивілізації, зона Золотовласки, біосигнатури, SETI/SETI@home, сфера Дайсона, Voyager, дискусія про небезпеку контакту.
Рівняння Дрейка — окрема сторінка: формула оцінки кількості контактоздатних цивілізацій у галактиці та діапазон її результатів.
Парадокс Фермі та Великий фільтр — окрема сторінка: парадокс «де вони?», гіпотеза унікальної Землі, концепція Великого фільтра.
Походження життя — зв'язок: гіпотеза панспермії (позаземне занесення зародків життя) як один із варіантів виникнення життя на Землі.
Псевдонаука — зв'язок: уфологія як псевдонаука протиставляється справжній науці SETI; пошук позаземного розуму — легітимна наука.
Свідомість — зв'язок: питання існування позаземної свідомості як відкрите в межах пошуку позаземного розуму.