Paradoxul Fermi este absența urmelor vizibile ale activităților civilizațiilor extraterestre care ar trebui să se stabilească în tot universul de-a lungul a miliarde de ani de dezvoltare. Paradoxul a fost propus de fizicianul Enrico Fermi , care a pus sub semnul întrebării posibilitatea de a găsi civilizații extraterestre și este asociat cu o încercare de a răspunde la una dintre cele mai importante întrebări ale timpurilor moderne: „Este umanitatea singura civilizație avansată tehnologic din Univers?” . O încercare de a răspunde la această întrebare este ecuația Drake , care estimează numărul posibil de civilizații extraterestre care pot intra în contact. Pentru unele valori ale parametrilor necunoscuți, poate oferi o estimare destul de mare a șanselor unei astfel de întâlniri. La astfel de concluzii, Fermi a răspuns că, dacă ar trebui să existe multe civilizații avansate în galaxia noastră , atunci trebuie să se răspundă la întrebarea: „Unde sunt ele? De ce nu vedem nicio dovadă a vieții extraterestre inteligente, cum ar fi sonde, nave spațiale sau transmisii radio?” [1] . Ipotezele care stau la baza paradoxului Fermi sunt adesea numite „principiul Fermi” .
Paradoxul poate fi formulat după cum urmează. Pe de o parte, există numeroase și bine întemeiate argumente că ar trebui să existe un număr semnificativ de civilizații avansate tehnologic în Univers. Pe de altă parte, nu există observații care să confirme acest lucru. Situația este paradoxală și duce la concluzia că fie înțelegerea noastră a naturii, fie observațiile noastre sunt incomplete și eronate. După cum a spus Enrico Fermi: „Ei bine, unde sunt atunci?” .
Un număr mare de rezoluții teoretice sau explicații pentru paradoxul Fermi au fost propuse de diverși autori. Gama acestor ipoteze este foarte largă: de la afirmarea unicității Pământului ca planetă locuibilă sau imposibilitatea de a distinge semnalele artificiale de cele naturale până la „ ipoteza grădinii zoologice ”.
Cu doi ani înainte de moartea sa , K. E. Ciolkovski , într-o notă filosofică care nu a mai fost publicată de mult timp, a formulat acest paradox și a propus ca soluție ipoteza grădinii zoologice [2] .
Există un milion de miliarde de sori în universul cunoscut. Prin urmare, avem același număr de planete similare Pământului. Este de necrezut să negi viața pe ei. Dacă își are originea pe Pământ, atunci de ce nu apare în aceleași condiții pe planete asemănătoare Pământului? Ele pot fi mai mici decât numărul de sori, dar totuși trebuie să fie. Puteți nega viața pe 50, 70, 90 la sută din toate aceste planete, dar pe toate - este absolut imposibil. <…>
Care este baza pentru negarea ființelor planetare inteligente ale universului? <...> Ni se spune: dacă ar fi, ar vizita Pământul. Răspunsul meu este: poate că vor vizita, dar încă nu a venit momentul pentru asta. <...> Trebuie să vină vremea când gradul mediu de dezvoltare al omenirii va fi suficient pentru ca noi să fim vizitați de locuitorii cerești. <…> Nu vom merge să vizităm lupii, șerpii veninoși sau gorilele. Noi doar îi ucidem. Animalele perfecte ale raiului nu vor să facă același lucru cu noi.
- K. E. Ciolkovski. Planetele sunt locuite de ființe viiCu puțin timp înainte de declanșarea celui de-al Doilea Război Mondial, Enrico Fermi a emigrat în Statele Unite. La 2 ianuarie 1939, s-a stabilit la New York împreună cu familia . A predat mai întâi la Universitatea Columbia împreună cu colegul său Leo Szilard . După aceea, au mers împreună la Universitatea din Chicago pentru a lucra la proiectul Chicago Woodpile , primul reactor nuclear . La 2 decembrie 1942, ei au reușit să efectueze prima reacție nucleară controlată în lanț . După aceea, Fermi s-a implicat în Proiectul Manhattan și a început să lucreze la Laboratorul Național Los Alamos , unde a rămas până la sfârșitul războiului. Apoi – în 1945 – ca recompensă pentru munca sa la bomba atomică, a primit cetățenia SUA [3] [4] .
Celebra întrebare „Suntem singura civilizație inteligentă și avansată din punct de vedere tehnologic din univers?” a întrebat Fermi în vara anului 1950, în cantina Laboratorului Los Alamos, în timpul unei conversații informale cu trei dintre colegii săi. Conținutul exact al conversației este descris în diferite moduri în memoriile martorilor săi. Conversația dintre Fermi și cei trei colegi ai săi – Edward Teller , Emil Konopinski Herbert York – a fost complet neoficială. Potrivit lui Carl Sagan , însuși faptul acestei conversații a fost inventat [5] , dar o investigație a lui Eric M. Jones publicată în 1985 [6] indică faptul că o astfel de conversație a avut de fapt loc. Mărturiile celor trei oameni de știință care au participat la ea, precum și ale celor aflați în apropiere, reprezintă singura sursă de informații despre această conversație. Fermi însuși, se pare, ulterior nu a vorbit despre această problemă. Jones a restabilit circumstanțele acelei întâlniri contactând colegii lui Fermi prin poștă, precum și cu toți cei care ar putea fi prezenți în acel moment în „Fuller Lodge” ( ing. Fuller Lodge ), sala de mese a personalului laboratorului, unde a avut loc conversația. a avut loc. Cea mai de încredere dovadă este considerată a fi mărturia lui Hans Mark, deși acesta nu a luat parte direct la conversație [6] . Herbert York a notat că conversația a avut loc în vara anului 1950, în orice caz, după publicarea caricaturii de către Alan Dunn , din 20 mai 1950 [7] [8] .
Emil Konopinski, în corespondență cu Jones, a putut să-și amintească foarte clar o conversație care era în general despre extratereștri. Un fizician italian la acea vreme vorbea despre un desen animat apărut în The New Yorker pe 20 mai 1950. Autorul său, Alan Dunn, pentru a explica disparițiile misterioase ale coșurilor de gunoi care au avut loc cu puțin timp înainte în New York, a descris extratereștrii care descarcau coșuri de gunoi terestre pe planeta lor dintr-o farfurie zburătoare. Acesta a fost impulsul unei conversații entuziaste între bărbații care stăteau la masă despre posibilitatea existenței unei vieți extraterestre și dovezi ale unei astfel de posibilități [9] . Konopinski a adăugat că din acest desen conversația s-a îndreptat către un subiect mai serios [6] [10] . În special, s-a discutat despre faptul că nu observăm nicio urmă, nici vizuală, nici radio. Fermi a întrebat: „Dacă există extratereștri, unde sunt?” Konopinski și-a amintit că întrebarea lui Fermi suna mai degrabă așa: „Te-ai gândit unde sunt toți?” [11] . Potrivit lui Fermi, ar putea exista trei tipuri de dovezi: sonde, nave sau transmisii radio. Cu toate acestea, nimic din toate acestea nu a fost descoperit de omenire. Potrivit lui Michel Michaud, în acel moment Fermi a propus o versiune informală timpurie a ecuației Drake , formulată mai clar de Frank Donald Drake câțiva ani mai târziu [12] .
Una dintre ipotezele moderne, numită „ipoteza unică a Pământului”, susține că viața multicelulară poate fi extrem de rară din cauza posibilei exclusivități și rarități a planetelor terestre. Susține că o serie de coincidențe incredibile au făcut posibilă apariția unor forme complexe de viață pe Pământ. Câteva exemple de astfel de potriviri sunt prezentate mai jos.
În spiralele galaxiei, supernovele explodează adesea , a căror radiație , conform autorilor ipotezei, face imposibilă dezvoltarea formelor superioare de viață. Potrivit autorilor ipotezei, sistemul nostru solar se află pe o orbită galactică specială în interiorul Căii Lactee : este un cerc aproape regulat cu o astfel de rază care îi permite să se miște cu aceeași viteză cu undele de șoc gravitaționale care formează spirala. brațele Galaxiei. Pământul s-a aflat între brațele spirale ale Galaxiei de multe sute de milioane de ani, sau trei ani galactici plini - adică aproape tot timpul în care au existat forme superioare de viață pe Pământ.
Un alt element esențial este Luna. Ipoteza populară a impactului gigant afirmă că Luna s-a format într-o coliziune rară între un Pământ tânăr și o planetă de mărimea lui Marte, acum aproximativ 4,45 miliarde de ani. Ciocnirea care a dus la formarea Lunii ar fi trebuit să se producă doar la un anumit unghi - un unghi drept ar distruge Pământul, un unghi mai blând ar duce la faptul că planeta care se ciocnește cu Pământul ar ricota pur și simplu departe de Pământ. . Mareele cauzate de lună au stabilizat axa pământului - fără influența lunii, precesiunea axei pământului ar fi mult mai mare și ar provoca schimbări climatice nefavorabile care ar putea distruge în mod regulat viața în evoluție și ar putea să o transforme înapoi la forme simple. Mareele lunare au încălzit probabil miezul pământului , care trebuie topit pentru a genera un câmp magnetic care slăbește semnificativ influența vântului solar ( ipoteza dinamului magnetic ).
Susținătorii punctului de vedere opus insistă că cerința existenței condițiilor terestre pentru existența vieții mărturisește așa-numitul șovinism carbonic - o viziune prea restrânsă asupra naturii vieții, excluzând din considerare formele de viață bazate pe un biochimie diferită .
O ipoteză care afirmă că civilizațiile avansate găsesc o cale de a scăpa în alte universuri (de exemplu, prin găuri de vierme) și, în același timp, își pierd dorința de a se întoarce înapoi. Formulat de doctorul în științe fizice și matematice N. S. Kardashev [13] (care a propus trei niveluri de civilizație , vezi și Dyson Sphere ).
Conform acestei ipoteze, civilizația descoperă destul de repede (în decurs de câteva secole de la descoperirea undelor radio) o modalitate simplă de a obține tehnologii periculoase (cum ar fi bombe atomice sau alte tehnologii capabile să distrugă întregul habitat), pe care unii dintre reprezentanții săi reușesc să le folosească. , sau creează (în laboratoare) microorganisme periculoase care, odată ajunse în biosfera planetei, se răspândesc cu ușurință pe întreaga planetă și devin cauza unei boli mortale care se manifestă atât de târziu încât, după descoperire, civilizația nu mai are timp să dezvolte metode de tratament. . De aici Marea Tăcere. Din acest motiv, unii chiar cred că este necesar să se abandoneze cu totul dezvoltarea tehnologică - trecerea la creștere economică zero sau negativă - pentru a se întinde cât mai mult. Motivul pentru care o astfel de „bombă” nu poate fi ascunsă publicului este același cu imposibilitatea de a păstra orice alte cunoștințe importante de la public pentru o perioadă suficient de lungă (vezi teoria conspirației ).
Un alt scenariu de autodistrugere poate fi formarea unei găuri negre într-un dispozitiv similar cu LHC , care, ca urmare, va atrage în sine întregul spațiu din jur, inclusiv planeta și întregul sistem stelar. În același timp, este extrem de dificil să detectezi o astfel de gaură neagră, deoarece raza orizontului său de evenimente este foarte mică, iar câmpul gravitațional la distanțe mari este similar cu câmpul unei stele. În plus, o gaură neagră formată de o planetă aspirată în ea poate rămâne pur și simplu pe orbita ei în jurul stelei.
Cu toate acestea, toate aceste ipoteze presupun obținerea a ceva mult mai complex decât descoperirea undelor radio, așa că de la astfel de civilizații pot fi așteptate cel puțin câteva decenii de „urme de unde radio”.
Dacă presupunem că există un milion de planete locuibile în Galaxia noastră și că o civilizație capabilă să trimită semnale radio există de cel mult 4 mii de ani, atunci în Galaxia noastră există o singură civilizație, în afară de a noastră, capabilă să trimită radio. semnale. [paisprezece]
Este posibil ca probabilitatea apariției unui virus sau a unui alt microorganism cu o perioadă lungă de incubație, răspândire rapidă și mortalitate foarte mare să fie atât de mare încât probabilitatea ca o civilizație să dureze cel puțin 100 de ani să fie avariabil de mică.
Susținătorii estimărilor mai optimiste ale lui Carl Sagan cu privire la parametrii ecuației Drake susțin că viața inteligentă este comună în univers. Unii dintre ei cred că acceptând parametrii ecuației Drake care sunt justificați, în opinia lor, ajungem la concluzia că prezența unui număr mare de civilizații extraterestre nu este doar posibilă, ci „practic garantată”. Cu toate acestea, principiul Fermi crede că, din cauza lipsei de dovezi contrare, umanitatea este singura civilizație avansată tehnologic cel puțin în partea noastră a Calei Lactee.
O altă explicație pentru lipsa semnalelor este presupunerea că civilizația devine avansată tehnologic în același timp cu posibilitatea autodistrugerii inevitabile - de exemplu, din cauza războiului nuclear sau a catastrofei ecologice. Astfel, o civilizație fie are foarte puțin timp să fie observată, fie nu există deloc.
Sistemul nostru solar, dacă este observat de la o distanță de câteva zeci de ani lumină , ar fi foarte neobișnuit din cauza nivelului anormal de ridicat al emisiilor radio de la o stea discretă. Se poate presupune că o emisie radio atât de puternică de la o stea vecină de către astronomii terestre ar fi, de asemenea, imediat identificată ca anormală. Pe de altă parte, cu cât steaua și planetele sale sunt mai îndepărtate de observator, cu atât el primește date mai învechite despre ele. Deci, de exemplu, la doar 150 de ani-lumină de sistemul solar, transmisiile radio terestre vor fi fundamental evazive până în 2045, deoarece comunicațiile radio pe Pământ există abia din 1895 și primele semnale radio terestre nu au parcurs încă distanța corespunzătoare.
Datele radio și vizuale au fost acumulate de-a lungul mai multor decenii ca parte a Ozma , SETI și a altor inițiative care vizează găsirea de planete locuibile în afara sistemului solar. Până acum, nu a fost găsită nicio stea de tip solar cu o intensitate anormal de mare a emisiilor radio - ceea ce pare să sugereze că suntem singura specie care folosește unde radio în partea noastră a Galaxiei (singura excepție este observația „Uau!” - semnal , a cărui natură, totuși, nu a fost încă elucidată în mod fiabil). În plus, majoritatea planetelor identificate în afara sistemului solar sunt probabil caracterizate de condiții prea dure pentru formarea formelor de viață avansate.
Susținătorii teoriei prezenței vieții extraterestre oferă următoarele explicații pentru aceste fapte:
Susținătorii principiului Fermi susțin că, având suficient timp pentru a se dezvolta, intensitatea transmisiilor radio ale oricărei civilizații suficient de avansate va depăși în cele din urmă radiația stelei sale în acest interval. Deoarece undele radio sunt un mijloc de comunicare simplu și ieftin, se poate aștepta ca fiecare civilizație avansată din punct de vedere tehnologic să folosească cel puțin o parte din acest spectru în timpul dezvoltării sale.
Dacă toate civilizațiile din univers se comportă ca o civilizație pământească, în care se petrece de sute de ori mai mult timp căutând mesaje radio interstelare decât transmițând propriile mesaje radio, atunci explicația pentru tăcerea universului este banală: „toată lumea caută, dar nimeni nu emite” – o astfel de explicație este esența „paradoxului SETI” [17] .
Oponenții citează însă lipsa instrumentelor de procesare a tuturor semnalelor ca un posibil motiv pentru lipsa aparentă a semnalelor inteligente. De exemplu, astronomul-șef al Institutului SETI , Seth Szostak , susține că în galaxie poate exista un număr mare de transmițătoare radio în apropiere de sute de miliarde de stele, dar pentru a capta și procesa toate semnalele, veți avea nevoie pur și simplu putere de calcul uriașă, care este în prezent inaccesibilă unei persoane pământești [18] . În plus, în opinia lor, civilizațiile extraterestre pot folosi pur și simplu metode de comunicare, altele decât undele radio, sau din anumite motive pot ascunde însăși faptul sesiunilor de comunicare. Oponenții lor subliniază în același timp că acesta poate fi într-adevăr cazul, dar numai dacă există sau a existat un număr foarte mic de civilizații și dacă ar fi atâtea cât au prezis Sagan și Drake, atunci chiar dacă doar o parte din aceștia au folosit radio în timpul dezvoltării lor, acest lucru ar fi suficient pentru a afecta vizibil spectrul radio al unor stele.
Afirmația despre absența instrumentelor de procesare a tuturor semnalelor ca posibil motiv pentru presupusa absență a semnalelor inteligente este aplicabilă și percepției omului ca ființă biologică. Deoarece aparatul de percepție se bazează pe interpretarea semnalelor de la receptori prin intermediul unei rețele neuronale, particularitatea sa este cunoscută: incapacitatea de a recunoaște o imagine fără antrenament. Cu alte cuvinte, pentru recunoașterea umană a urmelor civilizațiilor extraterestre, este necesar ca acestea să fie semnalate și declarate a fi urme ale civilizațiilor extraterestre. Asemenea indicații contravin însă criteriului fundamental al falsificabilității și sunt respinse de știința academică, mai ales dacă imaginea găsită are deja o comparație stabilă cu cultura tradițională. Prin urmare, descoperirile ale căror proprietăți tehnologice nu corespund istoriei oficiale prezintă un interes deosebit. Dar nu există nicio garanție că astfel de descoperiri nu se vor dovedi a fi urme ale unor paleocivilizații umane de înaltă tehnologie necunoscute în prezent.
În zorii lui SETI, la începutul anilor 1960, Sebastian von Horner a subliniat naivitatea concluziilor despre absența civilizațiilor extraterestre în universul observabil . În opinia sa, având astfel de instrumente imperfecte și neadaptate special pentru căutarea semnalelor radio artificiale, este pseudoștiințific să declarăm că „tăcerea Universului” este un fapt stabilit experimental. Un exemplu simplu: antena radar Yevpatoriya folosită pentru transmiterea MRP (mesaje radio interstelare) are un model de radiație foarte îngust, ocupând o zece milioane din el pe cer. Căutarea MCI se realizează folosind aceleași antene. Prin urmare, probabilitatea ca în momentul în care o civilizație extraterestră își transmite MCI spre Pământ, privim exact în direcția corectă, se dovedește a fi neglijabilă, deoarece această probabilitate este produsul părților indicate. În plus, este necesar să „ghicim” timpul de transmisie MCI și să reglați receptorul la lungimea de undă dorită. Von Horner a remarcat că numai oamenii care sunt infinit de departe de realitate pot afirma serios că absența semnalelor echivalează cu absența civilizațiilor extraterestre.
La fel ca ipoteza unică a Pământului, principiul antropic afirmă că universul este „ ajustat fin ” la forma de viață pe care o cunoaștem. Susținătorul ipotezei susține că, întrucât viața pe Pământ ar fi imposibilă dacă oricare dintre numeroșii parametri ai universului fizic ar fi modificați chiar și ușor, se pare că oamenii au un avantaj față de orice altă formă de viață inteligentă. Presupunerea că oamenii sunt singura specie inteligentă din Cosmos este făcută plauzibilă. Și mai convingătoare sunt lucrările lui Stephen Hawking , publicate în 2004. Aceste lucrări afirmă că există o șansă de 98% ca Big Bang-ul să creeze un univers de tipul pe care îl vedem astăzi.
Criticii obiectează, declarând această afirmație o tautologie - într-un univers modificat, viața în forma cunoscută nouă ar putea să nu existe, dar ar putea exista într-o formă diferită.
Dr. Freeman Dyson a popularizat conceptul de sferă Dyson , o înveliș în jurul unei stele care poate fi creată de o civilizație avansată care încearcă să profite la maximum de energia sa de radiație. Arhitectura carcasei nu a fost descrisă în detaliu - au fost propuse diferite opțiuni pentru proiectarea acesteia. O astfel de sferă ar absorbi cea mai mare parte din domeniul vizibil al stelei și ar emite un spectru de corp negru bine definit, cu un maxim probabil în infraroșu și absente liniile spectrale puternice caracteristice plasmei incandescente . Dyson a sugerat că astronomii caută stele cu spectre anormale, a căror prezență, așa cum a sugerat el, poate fi explicată doar prin existența unei civilizații foarte dezvoltate. Începând cu 2021, nu au fost găsite încă stele cu caracteristicile anormale indicate.
Unii susținători ai principiului Fermi susțin, de asemenea, că o civilizație foarte dezvoltată ar trebui să se străduiască să maximizeze energia propriei stele prin schimbarea semnăturii sale electromagnetice.
Dyson a sugerat, de asemenea, un tip de instrument despre care credea că ar putea apărea în timpul vieții fiecărei civilizații foarte dezvoltate și a cărui absență pare să confirme principiul lui Fermi. Potrivit lui Dyson, în viitorul apropiat va fi posibilă construirea unei nave spațiale pentru căutarea vieții extraterestre, care ar fi alimentată de mediu și care ar fi capabilă să creeze un număr semnificativ de copii ale acesteia la sosirea într-un alt sistem pentru a extinde zona de căutare. Numărul acestor vehicule de căutare ar crește exponențial, deoarece fiecare dintre vehiculele nou create, la sosirea la destinație, s-ar re-crea din nou, ceea ce ar permite căutării să acopere o parte semnificativă a galaxiei, în ciuda limitei superioare care fizic limitează viteza de zbor. Chiar și pentru un timp limitat de până la un miliard de ani, copii ale unui astfel de dispozitiv ar fi deja pe toate planetele Galaxiei, ceea ce nu a fost încă observat.
Susținătorii principiului Fermi subliniază, de asemenea, că, pe baza a ceea ce știm despre capacitatea vieții de pe planeta noastră de a se răspândi chiar și în zone cu condiții extreme și resurse limitate, ar trebui să ne așteptăm ca o civilizație extraterestră avansată să caute aproape sigur noi resurse și întreprinde extinderea spațiului. Mai mulți autori și-au dat estimările cu privire la cât timp ar dura ca o astfel de civilizație să populeze întreaga Galaxie. Conform ipotezelor lor, acest lucru ar dura de la 5 la 50 de milioane de ani [19] - o perioadă de timp relativ mică la scară cosmologică.
Cu toate acestea, aici ne confruntăm din nou cu întrebarea: „Ei bine, unde sunt ei în acest caz?”
Se estimează că diametrul galaxiei noastre este de aproximativ 100 de mii de ani lumină. Și dacă există cel puțin o civilizație în Galaxie capabilă să se deplaseze între stele cu o viteză de cel puțin 1000 de ori mai mică decât viteza luminii, în 100 de milioane de ani s-ar răspândi în toată Galaxia. Deci, de ce nu îi vedem reprezentanții pe Pământ?
Se crede (detaliile sunt descrise în articolul „ Extincție în masă ”) că, în ultimii 500 de milioane de ani de existență a vieții pe planeta noastră, de cel puțin cinci ori a fost aproape complet distrusă ca urmare a catastrofelor cosmice și planetare.
In rusa
