Scienty

Согласно новой математической модели, ощущение космической изоляции, которое испытывает человечество, возможно, является закономерностью, обусловленной статистикой Вселенной: вероятность одновременного существования нескольких разумных цивилизаций оказалась чрезвычайно низкой.

Фото: img.freepik.com

В 1933 году Константин Циолковский в своем эссе «Планеты заселены живыми существами» размышлял об универсальных механизмах зарождения жизни и причинах, по которым человечество до сих пор одиноко. Он заключил, что из-за бесчисленного количества миров (в наблюдаемой Вселенной, по оценкам, содержится около двух триллионов галактик, а планет — порядка 22 секстиллионов), обитаемость части из них статистически неизбежна. Отсутствие зарегистрированных сигналов внеземных цивилизаций или их визитов ученый объяснил примитивным уровнем развития человеческой цивилизации.

Данные размышления в значительной степени предвосхитили известный вопрос «где все?», который в 1950 году сформулировал итальянский физик Энрико Ферми, что привело к появлению одноименного парадокса или «парадокса великого молчания» — одну из главных загадок современной астробиологии, вдохновившей многочисленные попытки количественно описать вероятность существования внеземных цивилизаций.

Математик Антал Вереш, работающий в Венгерском университете сельского хозяйства и естественных наук, предложил собственное решение парадокса. Это решение изложено в его статье, опубликованной в журнале Acta Astronautica, он разработал математическую модель, основанную на ограниченном спектре вероятностей, в котором наличие хотя бы одной разумной цивилизации представляется статистически предопределенным, а возникновение нескольких — маловероятным. Этот диапазон исследователь обозначил как «зону одиночества».

В связи с тем, что жизнь в данной модели представляется случайным явлением, вероятность ее появления в потенциально пригодных для обитания мирах определяется историей планет, условиями на их поверхности и заданным «уровнем сложности» — абстрактной системой координат, объединяющей биологические и технологические параметры. Простейшие формы жизни, если они существуют, вероятно, широко распространены. Однако вероятность того, что цивилизации, чей уровень развития значительно превышает земной, окажутся одинокими, возрастает (в зависимости от уровня сложности).

Вереш, проанализировав данные в различных ситуациях, от самых благоприятных до наихудших, пришел к выводу, что полученные результаты подтверждают так называемую гипотезу уникальной Земли. В ней утверждается, что возникновение развитых форм жизни предполагает наличие последовательности крайне маловероятных событий, а вероятность того, что люди в современном понимании являются единственной разумной цивилизацией во Вселенной, оценивается в 29,1%.

Если жизнь возникает без особых трудностей и распространена повсеместно, то одиночество становится маловероятным. Следовательно, во Вселенной должно существовать множество цивилизаций. Однако, если вероятность возникновения жизни крайне низка, то она едва ли успевает сформироваться: в этом случае «зона одиночества» аннулируется, и Вселенная остается по-настоящему безжизненной.

Работа Вереша созвучна ключевым положениям астробиологии и может быть интерпретирована как статистический эквивалент гипотезы Великого фильтра — одно из вероятных объяснений парадокса Ферми, предложенное британским экономистом Робертом Хэнсоном в 1996 году. Эта гипотеза предполагает, что развитие разумной жизни сталкивается с множеством «фильтров» — барьеров, которые мешают ее появлению и прогрессу. Предложенная модель демонстрирует тот же эффект, указывая на то, что наиболее вероятным является сценарий, при котором существует только одна цивилизация, преодолевшая все стадии эволюционного развития.

Шкала Вереша также имеет концептуальную близость к шкале Кардашева (1964), в котором цивилизации разделяются в зависимости от степени использования энергии: чем выше этот показатель, тем реже подобные типы встречаются в космическом пространстве. Кроме того, предложенную модель можно интерпретировать как вероятностное продолжение идей Фрэнка Дрейка, который в 1961 году представил одноименное уравнение для оценки среднего количества разумных цивилизаций во Вселенной. Разница лишь в том, что Вереш четко определил максимальный диапазон, где наиболее вероятно существование только одной из них.

Новое исследование не предоставляет ни доказательств, ни опровержений существования других цивилизаций, но интегрирует традиционные гипотезы в согласованную статистическую модель, рассматривая парадокс Ферми как закономерное следствие теории вероятностей. В случае корректности выводов математика, «великая тишина» не свидетельствует об отсутствии жизни во Вселенной — возможно, мы оказались в статистически изолированном уголке космоса.