Разумная жизнь в нашей галактике. Часть 1

Подсчитано, что наша Галактика, Млечный Путь, содержит от 100 до 400 миллиардов звезд, и, услышав о таком количестве, хочется спросить: существует ли разумная жизнь на планетах каких-либо из этих звёзд - и может быть, ещё более интересный вопрос – можем ли мы эти цивилизации обнаружить? Достигли ли они такого уровня технологического прогресса, что, подобно нам, излучают в космос электромагнитные волны, которые другае цивилизация – например, наша, может обнаружить? "Смотрите, это чья-то телепередача или радиосвязь или ещё что-то!” В этом видео я не буду отвечать на подобные вопросы - это открытый вопрос, и ответ на него нам неизвестен. Мы не обладаем достаточной информацией, чтобы однозначно ответить на него, но хотелось бы сформулировать принцип для того, чтобы поставить вопрос, как действительно можно оценить количество обнаружимых цивилизаций в нашей Галактике, для чего существует формула, о которой вы, возможно, не знали - так называемое Уравнение Дрейка. Мы попытаемся самостоятельно вывести нашу версию уравнения Дрейка. Она будет несколько отличаться, но основываться на том же принципе, а в последующих видео я попробую привести нашу версию в соответствие с уравнением Дрейка. Для вашего сведения – уравнение Дрейка названо в честь Фрэнка Дрейка, профессора Калифорнийского университета, Санта-Крус. Он первым попытался формализовать проблему, поэтому формула уравнения названа в его честь, но это уравнение не из тех, которые можно применить в повседневной жизни, на основе которого можно что-то строить а скорее уравнение, описывающее модель определения количества потенциально обнаружимых цивилизаций в Галактике. Чтобы ответить на этот вопрос, я начну не так, как Дрейк. Он начал с количества новых образующихся звезд в год, мы далее увидим, что наши определения близки - но я бы хотел начать с общего количества звезд. Итак, мы пытаемся определить число, назовем его число 'N' – количество обнаружимых, цивилизаций в Млечном Пути, в нашей галактике. Количество обнаружимых, цивилизаций в Млечном Пути. Существование разумной жизни возможно – если посмотреть на небо, то, может быть, эта звезда содержит в своей системе планету, на которой может быть жидкая вода, жизнь и возможно, разумная жизнь, но мы не можем ее обнаружить, потому что ее представители или не достигли такого уровня технологического развития, чтобы использовать электромагнитное излучение, или обходятся без электромагнитного излучения, возможно, их уровень развития настолько высок, что они давно уже не используют радиоволны и т.п. для связи - в таком случае мы их никак не обнаружим. Мы будем говорить о цивилизациях, которые в той или иной степени используют не слишком отличающуюся от нашей технологию. Их мы имеем в виду под “обнаружимыми”. Итак, поговорим о них. Я хотел бы начать с общего количества звезд. Количество звезд N будет, согласно нашим нынешним представлениям, порядка 100-400 миллиардов. Мы не можем сказать точнее – некоторые звезды не обнаружимы, и центр галактики для нас выглядит сплошным пятном, мы не можем видеть ничего, находящегося позади него, не можем даже различить все сбившиеся в центр звёзды - поэтому 100-400 миллиардов звезд – это наша наиболее точная оценка. Далее, предположим, что у части звезд есть планеты. Умножим число звезд на частоту наличия планет. Для звезды существует процентная вероятность наличия системы планет (f p) запишу это как “доля с планетами”, и из ста миллиардов мы получаем – это оценка, которая уточняется с каждым днём, сообщения об открытии “экзопланет” вне нашей Солнечной системы приходят постоянно - может быть, четверть. Таким образом, четверть от 100 миллиардов составит 25 миллиардов звезд с планетными системами. Но для подсчета цивилизаций этого недостаточно. Говоря о планетах, нельзя забывать, что на планетах, подобных Юпитеру или Нептуну – или Меркурию - не получается представить жизнь в привычном нам виде. Планета должна быть пригодной для поддержания жизни. Предпочтительно наличие твердого ядра, с жидкой водой на поверхности - мы считаем это необходимым условием для жизни, но, возможно, без особого воображения, исходя из известных нам форм жизни. Умножим полученный выше результат на количество пригодных для жизни планет. Мы не уверены в наличии жизни на них – мы можем полагать, что они расположены на приемлемом расстоянии от звезды, не слишком холодны, не слишком горячи, на них соответствующая сила тяжести, есть вода и все прочее - что мы пока не способны полностью сформулировать, но это должно означать среднюю долю систем с планетами, пригодными для жизни, от систем с планетами, что опять-таки, нельзя сказать точно - может быть, это 0,1 – скорее всего менее 1. Таким образом, в любой солнечной системе, включающей планеты, среднее количество, способное поддерживать жизнь, будет может быть 0,1 , может быть, более 1 – не могу сказать. Чтобы продолжить расчет, подставлю сюда значение, практически наугад – например, 0.1. Вот часть звезд, имеющих планеты (f p), которую мы уже выше, по соображениям произвольного порядка, приравняли к четверти. Если мы теперь умножим это на долю планет в солнечной системе, пригодных для существования жизни, обращающихся вокруг звезд, имеющих планеты, то np будет общим количеством пригодных для жизни планет в Галактике. Далее, само по себе наличие воды, подходящей температуры и прочего не гарантирует существования на планете жизни. Попробуем ввести долю планет, на которых жизнь реально возникла (f l). Это будет доля планет, поддерживающих жизнь - определить которую было бы крайне затруднительно, мы не имеем опыта с другими планетами, где есть жизнь. Это вопрос чрезвычайно неясный - возможно, при наличии всех компонентов, жизнь образуется на каждой подходящей планете, это происходит часто по всей Галактике и вообще во всей Вселенной. Возможно, это редкое событие, для которого необходимо уникальное совпадение условий - но нам нужно значение, и я подставлю значение, например, одна планета из десяти имеющих все условия для возникновения жизни действительно имеет жизнь. Лично я бы посчитал больше, учитывая насколько гибкой и живучей мы видим жизнь на Земле её крайних проявлениях. Так что я возьму более высокое значение - 0,5 исходя из наличия всех составляющих. Далее, это даст нам количество планет в Галактике, в какой-то период своего существования поддерживающих жизнь. Жизнь могла возникнуть и исчезнуть - в космической катастрофе или, например, ядерной войне. Но это расчет количества планет в галактике, где жизнь существовала хотя бы когда-то. Далее мы говорим о разумной жизни, о цивилизации. Возможно, если бы не столкновение с астероидом, динозавры никогда не эволюционировали бы до радио, телевидения, телефонов и т.п. И из-за случайного обстоятельства, приведшего к их уничтожению, экосистема Земли изменилась так, что в конце концов млекопитающие стали разумны и далее, дошли до безумия – вроде этих видео на YouTube и тому подобного. Итак, возьмем долю, полученную выше - долю планет, где существует жизнь, и посчитаем, что разумная жизнь возникла, например, в, 1/10 доле случаев – о расчете этого мы поговорим в следующем видео. Далее, очень важно понимать, что наличие жизни – например, в таком разнообразии форм, как мы наблюдаем сейчас на Земле, которые порой выглядят совершенно инопланетными - вот, например, долгоносик в большом увеличении, может означать такие формы, многие из которых мы даже не можем себе представить, важно появление на планете разумной жизни, потому что только разумная жизнь, как мы полагаем, может использовать средства связи, которые мы могли бы обнаружить. Я говорю о разумной жизни, но также следует понимать, что не все виды разумной жизни достигнут технологического уровня использования радиоволн, электромагнитного излучения для связи - возможно, мы бы сами застряли на более низкой стадии, если бы не произошли соответствующие события. Итак, сейчас мы умножаем количество планет в нашей Галактике, где когда-либо могла существовать разумная жизнь - возможно, во время, не совпадающее с нашим, но мы хотим сузить их количество до тех, кто разработал технологии связи, обнаружимые для нас. Умножим на fc, 'C' в смысле “связь”, использование которой мы можем обнаружить. Итак, это обнаружимая часть. На этом, вы могли бы подумать, пора заканчивать – это и есть общее число цивилизаций в Галактике, использующих обнаружимые нами средства связи в какой-то период своей истории, но… Было бы хорошо, если бы все возникшие цивилизации жили вечно - но в реальности они смертны. Они могут уничтожить сами себя или погибнуть от иных причин, просуществовав лишь ничтожную часть истории своей планеты или истории своей солнечной системы. Так что для подсчета цивилизаций, существующих сейчас, и что понимается под “сейчас” мы рассмотрим в следующем видео, потому что обнаружение сигнала в данный момент от звезды на расстоянии 10 000 световых лет означает, что наше “сейчас” соответствует времени 10 000 лет назад для источника сигнала. Я хотел бы сказать, что часть потенциально достигающих нас сигналов излучалась очень давно - и при этом средняя продолжительность жизни цивилизации, назовём её "L", составляет, например, 10 000 лет. так что она, возможно, превысит время существования звезды. Обозначу через 'T' среднее время существования звезды, вводить среднее время существования планеты, пожалуй, не стану, так как можно предположить, что, когда наша звезда станет сверхновой, всякая возможность развития жизни на Земле прекратится. Итак, предположим, что этот срок – десять тысяч лет, а этот, допустим, десять миллиардов. Если их перемножить – получится количество потенциально обнаружимых цивилизаций в нынешней Галактике. На этом закончим видео – продолжим обсуждение в следующем, где приведем нашу версию в соответствие с более известной версией уравнения Дрейка, уделим особое внимание этому моменту, который мне кажется неясным – и попробуем построить более подробную диаграмму. Subtitles by the Amara.org community