«Великий фильтр» для обитаемых планет

С нынешних позиций Kepler- 186- всего лишь первая экзопланета, близкая по размерам к Земле и расположенная в так называемой «зоне жизни» (сферическом слое вокруг центральной звезды, пребывание в котором означает возможность наличия на поверхности планеты жидкой воды). Согласно существующим в наши дни представлениям, последнее обстоятельство является пренепременнейшим условием и крайне важным залогом возникновения и дальнейшей эволюции жизни в известном нам «земном» варианте. И хотя ни прямых, ни даже косвенных доказательств существования там каких-либо форм жизни пока не обнаружено (да и не может быть обнаружено с помощью современной техники), уже само наличие такой возможности вселило в души астрономов большой оптимизм.

Как бы не изощрялись журналисты в интерпретации этого «эпохального открытия», оно в какой-то степени увеличивает надежды человечества на продление времени, отведенного историей нашей цивилизации, и отсрочку ее непременного угасания. В этом плане чисто астрономическая проблема плавно перерастает в сугубо мировоззренческую с серьезным философским подтекстом. Речь идет о постулатах концепции, известной как «Великий фильтр» (Great Filter).

 

Есть надежда?

Эта концепция в свое время стала попыткой разрешить известный «Парадокс Ферми», или проблему «Великого молчания»: почему мы до сих пор не нашли инопланетных цивилизаций, несмотря на существование миллиардов планетных систем в нашей Галактике, в которых могла бы развиться разумная жизнь? Как резонно отметил физик Энрико Ферми (Enrico Fermi), кажется довольно необычным, что до сих пор не был обнаружен ни один сигнал или инженерный проект иного разума (возражения теоретиков «заговора НЛО» в данном случае можно не принимать во внимание).

В принципе, «Парадокс Ферми» можно свести к вопросу о том, где находится «Великий фильтр» — условное препятствие, которое мешает нам обнаруживать инопланетян около каждой звезды, обладающей мало-мальски пригодными для жизни планетами. Из всего многообразия возможных ответов следует вычленить несколько наиболее логичных, хоть и не равновероятных. Первый и самый разочаровывающий ответ: землеподобные планеты очень редки. Добавив немножко оптимизма, можно рассмотреть гипотезу о том, что жизнь на самом деле не так уж часто становится разумной; не стоит исключать и эмоционально неприемлемый для землян тезис о том, что разум самоуничтожается еще до эпохи межзвездных полетов; последний, наиболее реальный, но обидный для нашего самолюбия вариант — человечество еще «не доросло» (в технологическом плане) до выявления таких цивилизаций, и мы не замечаем их. При рассмотрении всех этих версий в совокупности основной интригой, касающейся «Великого фильтра», становится его временная локализация: вступает ли он в действие «до нас» (времени возникновения человеческой цивилизации) или позже.

Для решения такой задачи Катя Грейс из Института исследования искусственного разума (Katja Grace, Machine Intelligence Research Institute, Berkeley, California) провела мысленный эксперимент, сводящийся к рассуждениям следующего рода.

Рассмотрим две гипотезы: а) фильтр «до нас» и б) фильтр впереди (то есть мы, скорее всего, погибнем до начала межзвездных полетов либо находимся под невидимым контролем). Априорная вероятность этих гипотез равна. Теперь представим себе две вселенные, в одной из которых действует первая гипотеза, а в другой — вторая.

В первой вселенной очень редки обитаемые планеты с ранними цивилизациями, а во второй их довольно много, но все они гибнут от ядерной войны. Скажем, в первой вселенной одна цивилизация появляется на 1000 галактик, а во второй -1000 цивилизаций на галактику. В какой из этих вселенных вероятнее найти «братьев по разуму»? Если полагать, что по внешнему виду звездного неба мы не можем отличить, в каком из миров мы оказались, то в действие вступает self-sampling assumption — то есть идея о том, что человек должен рассматривать себя как случайного представителя класса людей: например, если кто-то не знает даты своего рождения, логично предположить, что она случайно распределена между 1 января и 31 декабря. Поскольку во второй вселенной число цивилизаций в миллион раз больше, чем в первой (полагая, что размер вселенных одинаков), из этого следует, что шансы обнаружить себя в ней в миллион раз выше. Таким образом, более вероятно, что «Великий фильтр» находится впереди нас и нашей цивилизации предстоит сделать попытку преодолеть его…

 

Одиноки ли мы во Вселенной?

Проблема поиска любых доказательств существования хотя бы микробной жизни вне Земли была предметом дебатов в течение более чем 50 последних лет. Среди сколько-нибудь убедительных объяснений того, что их до сих пор не нашли, более-менее логичными и обоснованными можно считать, например, «дефицит» землеподобных планет или самовоспроизводящихся молекул. С другой стороны, далеко не во всех потенциально обитаемых мирах мог произойти крайне маловероятный скачок от простой прокариотической жизни (клеток без специализированных частей) к более сложной эукариотической — в конце концов, даже на нашей планете этот переход занял около миллиарда лет.

Сторонники гипотезы, получившей название «Редкостная Земля» (Rare Earth), утверждают, что эволюция сложной жизни требует чрезвычайно большого количества идеальных условий. В дополнение к непременному нахождению в «зоне жизни» родительской звезды (в нашем случае — Солнца) эта звезда должна располагаться достаточно далеко от центра Галактики, чтобы избежать избытка разрушительного высокоэнергетического излучения. Газовые гиганты в планетной системе должны быть достаточно массивными, чтобы «убирать» астероиды из окрестностей орбиты планеты; весьма желательно наличие спутника (аналога Луны), стабилизирующего наклон планетной оси, чтобы избежать резких климатических изменений.

Это всего лишь несколько предпосылок для зарождения и эволюции форм жизни, похожих на земные. Появление символического языка, инструментов и интеллекта также может требовать наличия подобных «идеальных условий».

 

Фильтр перед нами?

В то время как возникновение разумной жизни действительно должно быть редким явлением, ее «молчание» может также оказаться результатом ее неспособности по тем или иным причинам реализовать свой, подаренный природой и теорией вероятности, уникальный шанс развиться в Галактический Разум. Обречена ли всякая достаточно развитая цивилизация наткнуться в своем развитии на опасные «суицидальные» технологии? «Великий фильтр» предположительно предотвращает появление процветающих межзвездных цивилизаций, но мы не знаем, существует ли он на самом деле, лежит ли он в прошлом человечества или же все еще ожидает нас в будущем.

В течение своей краткой (по галактическим масштабам) истории — порядка 200 тыс. лет — человечество неоднократно пережило мощные извержения супервулканов, падения астероидов и природные пандемии. Но наш «послужной список» выживания в присутствии ядерного оружия ограничивается всего лишь несколькими десятилетиями. И у нас нет вообще никакого опыта противодействия разрушительным эффектам многих радикально новых технологий, находящихся сейчас на начальных стадиях разработки.

Авторитетный ученый мирового уровня астроном Мартин Рис из Кембриджского центра по изучению точек риска нашего бытия (Martin John Rees, University of Cambridge) отмечает важность биотехнологий в плане их большой потенциальной угрозы. Другие его кембриджские коллеги — такие, как Стивен Хокинг, Макс Тэгмарк и Стюарт Рассел (Stephen Hawking, Max Tegmark, Stewart Russell) — также выразили серьезную озабоченность в связи с экзотической, но недостаточно изученной возможностью появления машинного суперинтеллекта.

Когда был впервые сформулирован «Парадокс Ферми», считалось, что планеты сами по себе — большая редкость. С тех пор, однако, астрономы открыли несколько тысяч экзопланет, из которых свыше тысячи уже подтверждены. С каждым днем появляется все больше уверенности в том, что известные на данный момент объекты — это лишь верхушка айсберга. От смелых оценок, утверждающих, что в пределах Млечного Пути может существовать более сотни миллиардов экзопланет, лежит прямой путь к постулированию еще более важного философского феномена — лишение Земли звания «последнего оплота геоцентризма», уникальности ее как обители разумной жизни в известной нам Вселенной (этот своеобразный «реликт» давно забытой геоцентрической системы еще ожидает своей «реанимации»).

Однако в этом месте цепочку рассуждений о перспективах нашей цивилизации вырваться на межзвездные просторы, с захватывающим, воспетым писателями-фантастами видением колонизации необъятных космических пространств, прерывает призрак «Великого фильтра». Ведь каждое новое открытие похожих на Землю планет в «зоне жизни» — таких, как Kepler-186f- делает все большей вероятность того, что он функционирует безупречно, начисто пресекая все попытки молодых цивилизаций приобщиться к разряду «развитых». И каким бы неприятным и беспощадным это ни выглядело для земной цивилизации, «Великий фильтр», вероятнее всего, будет скрываться на пути между обитаемыми планетами и галактической экспансией. В этом плане Земле (и в более узком смысле — человечеству) было бы лучше оставаться в ранге «последнего из могикан» косного геоцентризма, поскольку этот статус сохранял бы пусть минимальный, но реальный шанс на возможность приобщения к касте высокоразвитых «покорителей галактик».

В случае Kepler-186fу нас есть еще много причин для того, чтобы свести к минимуму перспективы существования на ней разумной жизни. Среди таких причин можно отметить недостаточную толщину атмосферы, что способствовало бы замерзанию воды на поверхности. Планета под действием приливных сил может быть повернута к своей звезде одной стороной, в результате чего формируется относительно статичная среда, плохо подходящая для эволюции живых организмов. Как ни странно, открытие этих неблагоприятных условий должно на самом деле обрадовать ученых. Как однажды сказал философ Ник Востром (Niklas Bostrom): «В поисках внеземной жизни отсутствие новостей — самая приятная новость. Она обещает потенциально великое будущее для человечества».

 

P.S. Как работает «Великий фильтр»?

Гипотеза «Великого фильтра» впервые была сформулирована Робином Хэнсоном еще в далеком1998 г., когда вопрос о внесолнечных планетах только перешел от чисто умозрительных заключений к открытиям реальных объектов. В своей работе ученый уделил особое внимание двум диаметрально противоположным теориям — «Великого фильтра» и «Редкостной Земли». Предпосылками для своих рассуждений он избрал широко известные данные о реальном состоянии дел в давно набившем оскомину вопросе: «Куда все подевались?» Ферми при формулировке своего парадокса четко обозначил исходные позиции:

Солнце — относительно молодая звезда. В нашей Галактике существуют миллиарды звезд, возраст которых значительно превосходит солнечный.

У некоторых из этих звезд должны быть планеты земного типа, на которых могут возникнуть внеземные цивилизации.

Предположительно часть из этих цивилизаций давно должна была овладеть технологиями космических путешествий.

И хотя два последних пункта остаются необоснованными предположениями, ценны они, прежде всего, своей оптимистической направленностью, верой в прогресс. Во всяком случае, не должен вызывать особых возражений вывод, сводящийся к констатации того факта, что при любой практически оправданной скорости межзвездных путешествий полная колонизация Галактики возможна в течение десятков миллионов лет, что пренебрежимо мало по сравнению с возрастом даже Солнечной системы. Если слепо довериться рассуждениям Ферми, выходит, что Землю уже давно и неоднократно должны были колонизировать обогнавшие нас «продвинутые» галактические соседи. Но их и близко не наблюдается — хотя по приведенной ниже классификационной схеме земная цивилизация прошагала все ступеньки, за исключением последней, наиболее важной…

В рамках этих положений Хэнсон очертил основные вехи эволюции любой цивилизации от момента зарождения жизни до преддверия выхода на межгалактические пространства:

1. Возникновение «правильной» звездной системы с потенциально обитаемыми планетами.

2. Появление на одной из планет самовоспроизводящихся молекул (например, РНК).

3. Простая одноклеточная жизнь.

4. Сложная одноклеточная жизнь (эукариоты).

5. Половое размножение.

6. Многоклеточные организмы.

7. Животные со сложной центральной нервной системой, использующие инструменты.

8. Текущее состояние человечества.

9. Колонизация космоса.

Поскольку возможности обнаружить цивилизации на предыдущих ступенях нелегкой эволюционной лестницы мы пока не имеем, рассуждать о тех наших «галактических соседях», которые проходят эти ступени — занятие весьма неблагодарное. Но землянам следует озаботиться тем обстоятельством, что во всем Млечном Пути до сих пор не нашлось ни одной цивилизации, благополучно преодолевшей все ступени и взобравшейся на последнюю. Случайность? Выборка возможных кандидатур весьма внушительна: речь может идти о миллионах планет, а теория вероятностей — наука строгая. А вдруг это предостережение Природы, «вето» на право стать «царем Галактики»? Но тогда… неужели людям не суждено наведаться к своим космическим соседям, в ту же систему Тау Кита?!

И как в таком случае может выглядеть «Великий фильтр»? Природный катаклизм? Техногенная катастрофа? Массовый суицид? Вопросов — много, ответов — нет.

Несомненно одно: каждая новая экзопланета, теоретически способная поддерживать жизнь, уменьшает вероятность гипотезы «Редкостной Земли» и увеличивает шансы «Великого фильтра». В этой ситуации главный вопрос звучит так: прошли ли мы уже через свой «фильтр» или это испытание нам только предстоит? Гипотезу «Редкостной Земли», в свою очередь, можно развить до предельного случая, где уникальность нашей планеты заключается в том, что она — Совершенный Уникум, и вся Вселенная создана именно «под нее». А это, как помнят читатели, «знакомые с проблемами поиска внеземных цивилизаций, один из основных постулатов Сильного Антропного Принципа…