Астрономы: с вероятностью до 85% мы одни во Вселенной

Андерс Сандберг (Anders Sandberg), Эрик Дрекслер (Eric Drexler) и Тоби Орд (Toby Ord) из Оксфордского университета пришли к выводу, что человечество вполне может быть одиноко в обозримой Вселенной. Шансы на это, по их подсчётам, основанным на множестве научных работ предшественников, в самом пессимистичном варианте составляют 85%. Методика и выводы авторов подробно описаны в препринте статьи, размещённом на сайте arXiv.org.

"Если инопланетяне существуют, то где же они?" – такой вопрос великий физик Энрико Ферми задал однажды за обедом. С чьей-то лёгкой руки он доселе носит имя парадокса Ферми. Это доказывает, что очевиднейший вопрос, который мог бы задать и пятилетний ребенок, может быть окрещен парадоксом и назван именем вопрошающего, если тот великий человек. Остаётся безделица: стать великим человеком.

В 1960-е годы астроном Фрэнк Дрейк предложил формулу для расчёта числа цивилизаций в Млечном Пути, которые могли бы вступить в контакт с человечеством. Эта формула чрезвычайно проста: из всех математических операций она использует лишь умножение.

Уравнение имеет следующий вид:

N = R* × fp × ne × fl × fi × fc × L

Здесь N – число готовых к контакту цивилизаций в данный момент времени; R* – скорость изменения числа звёзд в Галактике; fp – доля светил, имеющих планетные системы; ne – среднее число планет с физическими условиями, подходящими для развития жизни, в одной такой системе; fl – доля подходящих для жизни миров, на которых в действительности зародилась жизнь; fi – доля обитаемых планет, на которых возникли разумные существа; fc – доля внеземных цивилизаций, готовых к контакту технологически; L – время, в течение которого сообщество сохраняет возможность и желание поговорить с инопланетянами.

Формула простая и красивая. Проблема, конечно, в том, что мы не знаем, какие значения принимают перечисленные в ней множители.

Обычно эксперты принимают какие-то числа в качестве допущения. Это выглядит так: "В Солнечной системе, помимо Земли, пять тел, на которых астрономы подозревают наличие жизни, считая спутники Юпитера и Сатурна; поэтому примем, что ne = 5…". Понятно, что, когда в формуле семь множителей, каждый из которых оценивается подобным "методом научного тыка", можно насчитать любое количество жаждущих контакта цивилизаций, какое пожелаешь. После чего можно приятно проводить время за изобретением остроумных объяснений "парадокса Ферми".

Авторы новой работы подошли к вопросу несколько более ответственно. Для каждого множителя они оценили неопределённость, с которой он известен, то есть разницу между минимальными и максимальными оценками, которые встречаются в научной литературе.

Эту погрешность удобно характеризовать коэффициентом. Например, самые оптимистичные оценки числа звёзд, имеющих планетные системы, превышают самые пессимистичные в десять раз. Значит, коэффициент равен 10. Примерно такая же неопределённость существует в среднем числе пригодных для жизни тел, и так далее.

Но оценить погрешности – это ещё не все. Исследователи приводят такой пример. Известно, что в Галактике сейчас порядка ста миллиардов звёзд. Пусть с помощью эльфийской магии мы узнали, что все остальные члены в формуле Дрейка заключены между числами 0 и 0,2. Стандартный подход состоит в том, чтобы в каждом случае взять среднее значение, равное 0,1. Тогда получится, что в среднем одна звезда на миллион имеет готовую к контакту цивилизацию. То есть в Галактике их должно быть в среднем сто тысяч, а вероятность случайного отклонения от такого среднего до нуля невообразимо мала (порядка 10-44). Вот и парадокс Ферми на блюдечке.

Однако если учесть, что каждый множитель случайно выбирается в диапазоне от 0 до 0,2, а не равен в точности среднему между этими числами, всё становится сложнее. Применив статистический метод Монте-Карло, авторы подсчитали, что в этом случае вероятность получить безжизненную Галактику равна 22%!

Такой же подход исследователи применили и к своим оценкам членов формулы Дрейка с учётом неопределённости в них. Выводы получились крайне неутешительные. Согласно расчётам, с вероятностью 53–99,6% мы одни в Млечном Пути, а с вероятностью 39–85% и во всей видимой нам части Вселенной.

Однако это не повод отчаиваться. К подобным оценкам привела в основном огромная неопределённость в знании коэффициентов уравнения Дрейка. Вывод авторов работы состоит не в том, что космос якобы необитаем. Речь, скорее, о том, что на сегодняшний день рано говорить о "парадоксе Ферми". Мы попросту не знаем, сколько вокруг нас должно быть ищущих контакта цивилизаций.

Между тем исследование далёких планет, реконструкция возникновения жизни на Земле и поиск живых организмов в Солнечной системе может внести больше ясности, а вместе с ней, возможно, и оптимизма.

Напомним, что ранее "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) писали о том, сколько в Галактике может быть обитаемых лун, как астрономы ищут сигналы инопланетян и какие трудности возникли бы у жителей суперземель с выходом в космос.