Трохи більше 80 років тому людство вперше почало мовлення радіо- і телевізійних сигналів з достатньою силою, щоб вони могли покинути атмосферу Землі і відправитися далеко в міжзоряний простір. Якби хтось живе в далекій зірковій системі суворо відстежував би такі сигнали, він зміг би не тільки зловити їх, але і тут же ідентифікувати їх джерело: розумні види.
У 1960 році Френк Дрейк першим запропонував пошукати такі сигнали в інших зіркових систем, використовуючи великі радіотарелки, ніж поклав початок пошуку позаземного розуму (SETI).
За минулі півстоліття ми обзавелися куди більш ефективними способами зв'язку по всьому світу, ніж передача радіо- і телевізійного сигналів. Чи має сенс пошук інопланетян в електромагнітному спектрі?
Це питання, звичайно ж, надзвичайно спекулятивне, але дає нам можливість поглянути на наш власний технологічний прогрес і розглянути питання про те, як він міг би розігратися в іншому місці Всесвіту. Зрештою, представник культури, яка звикла до передачі димових і барабанних сигналів, що опинився в частіше лісу, міг би прийти до висновку, що навколо нього немає розумного життя. Але якщо ви дасте йому телефон, можливо, він зможе кого-небудь почути. Наші висновки можуть необ'єктивними через методи, які ми використовуємо.
Механізм електрики почали розуміти тільки наприкінці 18 століття, завдяки роботі Бенджаміна Франкліна. Сила електрики почала використовуватися для роботи електричних ланцюгів та інших пристроїв лише в 19 столітті, а явища класичного електромагнетизму почали розуміти лише в другій половині цього століття. Перша передача електромагнітних сигналів в рамках комунікації відбулася тільки в 1895 році, а радіомовлення простягнулося в міжпланетний і міжзоряний простір лише починаючи з 1930-х років.
У цьому нас обмежує швидкість світла. Якщо наші радіосигнали подорожують міжзоряним простором 80 років, це означає, що лише цивілізації в межах 80 світлових років від нас мають можливість отримати ці сигнали, і лише цивілізації в межах 40 світлових років могли отримати і відправити сигнали, які прийшли б до нас до цього моменту. Якщо питання парадоксу Фермі звучить як «де все?», то відповіддю буде: «явно не в межах 40 світлових років». Але що це може сказати про розумне життя у всесвіті? Та нічого, по суті.
Зрештою, в одній тільки нашій галактиці можуть бути сотні мільярдів зірок, а в спостережуваному Всесвіті - трильйони галактик. У межах 40 світлових років від Землі - менше тисячі зірок.
У межах 14 світлових років від Землі є кілька десятків зірок; це число зростає до 1000 по подоланні 40 світлових років
І що ще гірше, кількість електромагнітних сигналів, що йдуть від Землі в міжзоряний простір скорочується, а не збільшується. Теле- і радіомовлення все частіше проходить кабелями або через супутник, а не від передавальних вишок на Землі. До того часу, як мине це століття, висока ймовірність, що сигнали перестануть залишати Землю взагалі.
Можливо, інопланетна цивілізація, яка буде стежити за нами весь цей час, вирішить, що життя на блакитній водній планеті досягла певного рівня розвитку інтелекту і технологій, потім самознищилася і припинила передачу сигналів.
Можливо і так, що судити про існування цивілізації з наявності або відсутності електромагнітного сигналу взагалі неправильно.
Якщо дивитися на Землю з близької відстані у видимому спектрі світла, питання про її населеність бути не може: потужне світіння міст буде безпомилково вказувати на нашу активність. Однак це світлове забруднення відносно нове, причому ми поступово вчимося керувати ним і контролювати його. Можливо, до кінця 21 або 22 століття Земля ночами буде виглядати не інакше, як виглядала мільярди років: темною, не рахуючи окремих полярних сяйв, блискавок або вулканів.
Але якщо шукати не електромагнітні сигнали, то що? Насправді, все у відомому нам Всесвіті обмежено швидкістю світла, і будь-який сигнал, створений на іншому світі, ми безумовно зможемо спостерігати. Ці сигнали - з точки зору того, що досягне нас - можна розділити на чотири категорії:
- Електромагнітні сигнали, що включають будь-яку форму світла будь-якої довжини хвилі, яка може вказувати на присутність розумного життя.
- Сигнали гравітаційних хвиль, які, в разі унікальної приналежності розумного життя, можна буде виявити за допомогою досить чутливого обладнання де завгодно у Всесвіті.
- Нейтринні сигнали, які будуть володіти цілком різною сигнатурою, що вказує на реакцію, в якій вони народилися. На великій відстані їх потік слабшає.
- Нарешті, цілком відчутні і видимі космічні зонди, роботи, комп'ютери, що плавають самі або з життям всередині, які могли б підійти близько до Землі.
Дивно те, що наша уява майже ексклюзивно працює в цьому четвертому напрямку, який при всьому іншому залишається найменш ймовірним.
Якщо задуматися про гігантські відстані між зірками, про кількість можливих населених планет (або супутників) і про те, скільки з точки зору ресурсів потрібно для фізичного запуску зонда з однієї планети або зірки до іншої планети або зірки, цей метод здається сутнісним божевіллям. Куди більш ймовірно побудувати детектор правильного типу, який зможе обстежити численні регіони неба в пошуках сигналів, що однозначно вказують на розумне життя.
Говорячи про електромагнітний спектр, ми добре знаємо, що робить наш живий світ у відповідь на пори року. Разом із зимою і влітку відбуваються сезонні (і, отже, орбітальні) зміни в електромагнітному випромінюванні нашої планети. Разом із сезонними змінами змінюються і кольори різних частин нашої планети.
Маючи досить великий телескоп (або їх масив), можна було б розгледіти окремі ознаки нашої цивілізації: міста, супутники, літаки та багато іншого. Але найкраще, що ми могли б побачити, це зміни природного середовища, які могли бути викликані тільки розумною цивілізацією.
Ми поки такого не робимо, але великомасштабні модифікації планети могли б стати предметом наших пошуків, а також і наших прагнень. Не забувайте, що будь-яка цивілізація, яку ми знайдемо, навряд чи буде в технологічних яслах, як ми.
Якщо вона переживе дитинчий період розвитку технологій, ми зустрінемося з нею, коли вона буде на сотні або тисячі років вперед нас з розвитку. Тільки подумайте про те, наскільки технологічно відсталими ми були всього пару сотень років тому. Разом з цим з'являється дві можливості.
На початку цього року LIGO заявила про перше в історії пряме виявлення гравітаційних хвиль. Побудувавши гравітаційно-хвильову обсерваторію в космосі, ми могли б досягти чутливості, яка дозволить нам чітко розрізнити інопланетний сигнал
Можливо, коли наші технології виявлення гравітаційних хвиль дозволять нам зловити перші сигнали Всесвіту - ми з'ясуємо, що окремі тонкі ефекти можна виявляти по всьому космосу. Що, якщо деякі сигнали розкажуть нам про світ з десятками тисяч супутників на орбіті?
Поки про це складно говорити, тому що область тільки починає зароджуватися і дрібні сигнали ми зможемо вловлювати ще не скоро. Але ці сигнали не втрачаються, на відміну від електромагнітних, і ніщо не може їх приховати. Можливо, ця область астрономії стане найбільшою в прийдешні роки. Але є і третя можливість.
Яке джерело харчування буде, найімовірніше, використовуватися досить розвиненою цивілізацією? Я думаю, що це ядерна енергія, швидше за все, енергія синтезу, ефективна, рясна і випромінююча дуже і дуже особливі сигнатури нейтрино (або антинейтрино) в якості продукту розпаду. І ці нейтрино повинні володіти сигнатурою, яка скаже про найголовніше: це не природний процес.
Якщо ми зможемо передбачити, якою буде ця сигнатура, зрозуміти її, побудувати детектор і виміряти її, ми зможемо знайти цивілізацію термоядерного синтезу де завгодно, особливо не замислюючись про те, відмовилася вона від радіо чи ні. Поки вона буде виробляти енергію, ми завжди зможемо її знайти.
Поки що SETI зосереджена на пошуку електромагнітних сигналів. Але це триватиме недовго. Можливо, одного разу Всесвіт порадує нас найприємнішою новиною: ми не самотні.