Архив автора

16.02.2013 | Автор:

За прошедшее сорокалетие наука шагну ia далеко вперед, и теперь можно белее объективно оценит: ее состояние в период становле­ния проблемы SETI. Хогя, как было сказано выше, радиоастроно-
мня накопила уже к тому времени достаточно богатый опыт, все же она только начинала свое развитие. Не было ни рентгеновской, ни гам. ла-асгрономии. Картина наблюдаемой Вселенной, в основном, определялась оптическими наблюдениями. В биологии молекуляр­ная генетика только зарождалась. В отношении происхождения жизни считалось, что примерно два миллиарда лет после сформи­рования Земли она оставалась безжизненной, пока на ней не по­явились первые образцы примитивной жизни Не было данных о наличии сложных органических соединений вне Земли. Не было известно ни одной планетной системы, кроме Солнечной. Все это оказывало влияние на оценки распространенности разумной жиз­ни во Вселенной.

Сейчас в этом отношении многое изменилось. Но прежде всего изменились наши представления о Мироздании в целом. А это, если не прямо, то косвенно накладывает отпечаток на наши представле­ния и оценки по проблеме SETI Что же произошло за эти годьг? В физике благодаря появлению кварковой модели строения материи удалось создать стройную, непротиворечивую классификацию эле­ментарных частиц. На основе квантовой хромодинамики разрабо­тана теория сильного взаимодействия. Удалось построить единую теорию электрослабого взаигшдейст «юг, а затем и теорию Велико­го Объединения, успешно продвигаются работы по созданию тео рии Суперобъединения, объединяющей все четыре физических вза­имодействия — электромаг нитное, сильное, слабое и гравитацион­ное — в Единое Универсальное взаимодействие.

В тесной связи с прогрессом в обласга физики высоких энергий развивалась космология: теория горячей Вселенной, а затем и кван­товая космология. Если в период возникновения SETI господствова ли представления о возникновение Вселенной в определенный мо — мет времени в результате «Большого взрыва», о ее возможной ко­нечности в пространстве ^в случае замкнутой модели) и времени, то современные космологические теории о возникновении множества вселенных из физическог о вакуума возвращают нас (конечно, на но­вом уровне) к представлениям античных философов о вечно суще­ствующем во времени и бесконечном в пространст ас Универсуме, в котором рождаются и умираю i вселенные Теггерь, говоря о Косми ческом Разуме, мьг должньг учит дват i> эти черты Мироздания

Большое развитые за прошедшие годьг получили исследорания фрактальности в Природе, в том числе в астрономии. Структура Вселенной оказалась фрактальной. Получили развитие идеи гло­бального (или лучше сказать — космического) эволюционизма. Раз­витие нелинейной термодинамики привело к появлению синерге­тики как науки о самоорганизации ь живой и неживой природе. В предыдущих главах мы уже отмечали, что теперь история Вселен­ной от «Большо1 о взрыва» до возникнов( ния человечества пред — ставляется как единый процесс с преемственностью раз шчных ти­пов эволюции от космической до социальной.

Поиск источника самоор! анизации привел к постановке вопро­са о Конструкторе Вселенной. К этой же идее приводит и анализ атпропного принципа, который (совершенно неожиданно для ес­тествоиспытателей и философов) раскрывает наличие тесной связи между фундаментальными свойствами Вселенной в целом, включая фундаментальные свойства микро — и ме! амира, и наличием в ней жизни и человека (точнее — мыслящего наблюдателя) Антропный принцип заставляет по-новому подойти к проб 1еме множественно­сти обитаемых миров, давая веские аргументы в пользу широкой распространенности разумной жизни во Вселенной.

Категория: ПОИСК ВНЕЗЕМНОГО РАЗУМА  | Комментарии закрыты
16.02.2013 | Автор:

Я все жду, когда нас посетят жители других пл. нет. Я даже слышу, как они говорят «Не зовите нас, подождите, когда мы позовем вас1»

Марлен Дитрих

Дальние Миры могут служил объектом усгрем — ления мысли и вдохновить людей на переустрой­ство жизни на нашей плане/с.

«Грани Агни Йоги»

Мы начали эту книгу с рассказа о первых попытках поиска радио­сигналов от внеземных цивилизаций, которые были предприняты в 60-х годах XX века. Становление проблемы SET1 совпало с нача­лом космической эры. В 1957 г. в СССР был запущен первый ис­кусственный сп)тник Земли, а в 1961 г. Юрий Гагарин впервые облетел планету на корабле «Восток». Это был романтический пе­риод «бури и натиска» Казалось, на^’ка вплотную подошла к реше­нию веко! ой проблемы установления связи с обит ателями иных миров. Действительно, радиотехнические средства позволяли об наружить сигнал на межзвездных расстояниях, возникшая в после­военные годы радиоастрономия накопила достаточно богатый опыт обнаружения и анализа источников космического радиоизлучения, кибернетика и общая теория связи давали теоретические предпо­сылки и основы построения систем космической связи — передачи и приема информации межд" космическими цивилизациями. Все это оправдывало оптимизм исследователей, хотя наиболее прони­цательные понимали, что проблема слишком сложна и мы не мо­жем рассчитывать на ее скорое решение. Тоща исследования только начинались. А каково их состояние сейчас, на рубеже вековJ

Категория: ПОИСК ВНЕЗЕМНОГО РАЗУМА  | Комментарии закрыты
16.02.2013 | Автор:

Каковы же результаты почти сорокалетней деятельности в области SETI в СССР и в России* Прежде всего надо отметить, что для такой фун. [аментальнои проблемы, как установление кон такта с ВЦ, этот срок невелик. За прошедшие годы сформулирована задача ис­следований, очерчен более или менее точно круг проблем, намети­лись основные направления исследований. Было выполнено несколь ко экспериментальных работ по поиску сигналов в радио — и опти­ческом диапазонах, исследованы характеристики некоторых пекулярных обьектов с целыо проверки их возможной искусствен ной природы. Надо ясно отдавать себе отчет в том, что все эти экс­перименты (как и эксперименты, выполненные в других странах), по сути, являются лишь предварительными исследованиями по по­иску наиболее эффективных методов SETI. В ходе их выполнения проверяются отдельные рабочие гипотезы, уточняется сама поста­новка проблемы, намечаются новые направления. Важно, что те­перь проблема SETI прочно стоит на фундаменте естественнонауч­ных знаний, опирается на наблюдения и опыт. Вместе с тем в про­цессе самих исследований более четко проявились и яснее осозна­ны трудности на пути решения этой сложной, многогранной проб­лемы.

Надо также отметить, что работы в области SETI в СССР и в России никогда целевым образом не финансировались[290]. Они вы­полнялись по инициативе отдельных ученых за счет средств, выде­ленных на другие темы. По этой причине они не включались в плз ны научно-исследовательских работ, и отчеты по ним не засчитыва лись при оценке работы людей и оганизаций, а если и включались в планы, то всегда рассматривались как второстепенные. В этих усло­виях только очень авторитетные ученые могли позволить себе ста вить и проводить эксперименты в области SETI, но и они не имели возможности привлекать к этим р 1богам свежие молодые силы.

Может быть, одним из главных результатов являемся осознание того, что необходимо соче тать экспериментальные исследования по поиску ВЦ с г лубокими теоретическими разработками — с осмыс­лением проблемьг. Поиски ВЦ не являются отвлеченной пробле­мой, оторванной от нужд человечества, они тесно связаньг с исто­рией нашей земной цивилизации, с развитием ее науки и культуры. Они ггомогают посмотреть на себя как бьг со стороны, помогают яснее представить и, если не решит ь, то, по крайней мере, осознать наиболее кардинальные проблемьг, стоящие ггеред нашей земной цивилизацией.

Очень важно, что исследования в области SETI помогают пре­одолевать ограниченность антропоморфического мьгшления и спо­собствуют выработке космическог о сознания человечества. Мьг уже отмечали, что МОСТ К ОБЩЕНИЮ надо ст оит ь с обеих сторон. Человечество дотжно проявить готовность к контакту. Исследова­ния в области SETI способствуют выполнению этой задачи. Может быть, в этом и состоит их главный итог.

2. Шварцман — через призму SETI / В поисках единства. 1995. С. 17" 32.


Категория: ПОИСК ВНЕЗЕМНОГО РАЗУМА  | Комментарии закрыты
16.02.2013 | Автор:


Одно из направлений деятельности в области SETI связано с педа гогикой. В Московском городском дворце творчества детей и юно­шества (МГДТДиЮ) в начале 1990-х годов был создан Детский центр SETI как филиал Научно-культурного центра SETI, работал учебно-научный семинар SETI, издавалась серия брошюр «SETI: поиск внеземного разума» для заочного аэрокосмического образо­вания. Там же в рамках клуба «Космос и человек» (руководитель И. А. Феодулова) проводились лекции, беседы, диспуты по тематпи ке SETI, был разработан и апробирован цикл лекций для старших школьников «Человек и Вселенная». Выполнялись некоторые дру­гие программы.

В 1998 г. Ярославским педагогическим университетом было из­дано первое учебное пособие по SETI: Перов Н И. Проблема по­иска внеземных цивилизаций в Метагалактике. Примеры и задачи. Учебное пособие. — Ярославль, 1998.

С начала 1990-х годов во Всероссийском детском центре «Орле­нок» выполняется педагогический проект любительского SETI «Аэлига». Он включает поиск радиосигналов с помощью 3 метро­вой параболической антенны, переданной «Орленку» Специальной астрофизической обсерваторией (САО РАН). Приемник на волну 21 см изготовлен специально для этой программы и передан в дар «Орленку» Институтом радиофизики и электроники (ИРФЭ) Ар­мянской академии наук. В последствии он был заменен на новый, работающий на 2,7 см (удвоенная частота радиолинии межзвездно­го водяного пара 1,35 см).

Для выполнения педагогической программы по проекту «Аэли­та» на астрономической обсерватории «Орленка» была создана спе­циальная учебно-исследовательская лаборатория УИЛАО (руково­дитель Л. Н. Филиппова).

По замыслу организаторов проекта, лаборатория должна была, основываясь на интересе ребят к проблеме существования разум­ной жизни во Вселенной, познакомить их с начатками астрономии, результатами научных исследований по SETI, научить пользоваться звездными картами, находить необходимые звезды на небе, научить навыкам работы с радиотелескопом и оптическими телескопами обсерватории, предоставить возможность личного участия ребят в патрульных радионаблюдениях по проекту «Аэлита». Привлечь их с помощью «SETI-игр» к работе над творческими заданиями, к раз­мышлениям над вопросами проблемного характера. В конечном итоге ставилась задача — способствовать осмыслению детьми ду­ховных, нравственных, культурных ценностей и интеллектуальных достижений нашей земной цивилизации.

23 июля 1991 г. был дан старт проекту «Аэлита». Под музы­кальные аккорды «Космических позывных Земли» (автор музыки сотрудник «Орленка» И. Киреев) был поднят «Флаг SETI» — сим­вол начала поиска внеземных сигналов в «Орленке». С 1991 по 1995 гг. накоплено 1015 часов наблюдений. Записи наблюдений активно использовались в педагогических целях.

Оригинальная педагогическая программа SETI, разработ тнная Л. Н. Фи. [ипповой, была успешно апробирована в «Орленке» во время смены «юных астрономов» в дружине «Звездная» в октябре 1999 г.[287]

В 2000 г. в МГДТДиЮ силами ребят началась разработка По­слания внеземным цивилизациям от детей Земли[288]. Мы подробно рассказывали об этом в гл. 1 (§ 1.14). Интерес к SETI помогает обучению астрономии[289].

Категория: ПОИСК ВНЕЗЕМНОГО РАЗУМА  | Комментарии закрыты
16.02.2013 | Автор:

Первой организацией SETI в России была секция «Поиски сигна­лов внеземных цивилизации» при Научном Совеге по комплексной проблеме «Радиоастрономия» АН СССР. Она была создана в де­кабре 1964 г. по рекомендации Всесоюзного совещания по поиску внеземных цивилизаций (Бюракан, 1964. — см. Земля и Вселен ная. 1995. № 3-4). Позднее название секции было изменено, и она стала называться: секция «Поиски космических сигналов искус­ственного происхождения». Секция координировала все работы по SETI в СССР и в России. Многие годы, с момента образования, ею руководил известный советский и российский ученый Всеволод Сер­геевич Троицкий. В 1999 г. в связи с реорганизацией научных со­ветов Академии наук секция (под названием «Поиски внеземных цивилизаций») вошла в состав вновь образованного научного сове­та по астрономии (НСА) РАН. Председателем секции избран Н. С. Кардашев, заместителями председателя — JI. М. Гиндилис и В. Г. Сурдин, ученым секретарем — М. Ю. Тимофеев.

В 1992 г. в составе Российской Академии Космонавтики им. К. Э. Циолковског о образован Научно-культурный центр SETI (Земля и Вселенная. 1993. № 3. С. 50-55), руководитель — JI. М. Гиндилис. Позднее соучредителями Центра выступили Госу­дарственный астрономический институт им. Штернберга и Астро — космический центр ФИАН. НКЦ SETI ведет работу в тесном со­трудничестве с секцией «Поиски внеземных цивилизаций» НС Л РАН. При центре работает постоянно действующий семинар по космической философии, которым руководит В. В. Казюлинский, издастся Информационный бюллетень НКЦ SETI Ведется наблю­дательная программа по поиску внеземных цивилизаций (JI. Н. Фи­липпова). Совместно с секцией поддерживается сайт в интернете «RUSSIAN SETI» (Http://lnfml. sai. insu. ru/SETI).

Категория: ПОИСК ВНЕЗЕМНОГО РАЗУМА  | Комментарии закрыты
15.02.2013 | Автор:

В гл. 5 мы рассказывали о модели Космического субъекта, разрабо­танной В. А. Лефевром. В последние годы Лефевр привлек к этим исследованиям известного московского астронома Ю. Н. Ефремова. В своем подходе к проблеме Лефевр и Ефремов исходят из очень важного положения: они считают, что поиск космических цивилиза­ций приобретет статус строго научной задачи, если удастся создать теоретическую модель мира, естественной компонентой которой стал бы разумный субъект. Такая модель должна связать феномен разума с физической картиной Вселенной и указать нам возможные наблюда­емые признаки искусственной деятельности[283]. Обращаясь в связи с этим к модели Лефевра, они отмечают, что математическая структура ее является инвариантом, т. е. универсальным описанием любой вы­сокоразвитой системы, обладающей главной особенностью челове­ка — субъективным внутренним миром и способностью его много­кратно отражать. Тогда естественно предположить, что, создавая свое внешнее самоописание, система пользуется языком этого инвариан­та. В частности, они обращают внимание на рентгеновский источник

МХВ 1730-335, так называемый Быстрый барстер (ББ), в излучении которого проявляются закономерности модели Лефевра.

Источник МХВ 1730-335 — один из 125 известных маломас­сивных рентгеновских двойных звезд. Примерно у 50 из них всплес ки рентгеновского излучения связаны с термоядерной активностью на поверхности нейтронных звезд. Уникальная особенность Быст­рого барстера, которая и послужила причиной его названия, со­стоит в том, что он производит очень быстрые повторяющиеся вспышки, имеющие некоторые регулярные структуры. Активность его носит периодический характер и длится от 2 до 6 недель с ин­тервалами около 6 месяцев. В период активности он и дает быстрые вспышки, которые имеют некоторые черты сходства с психологи­ческой активностью субъекта в модели Лефевра.

Действительно, различные вспышки ББ имеют разную длитель­ность, однако профили их подобны. Если нормировать длитель­ность вспышки по отношению к интервалу между двумя пиками, то получится инвариантный нормированный профиль. Высота пиков в этом профиле образует двойную геометрическую прогрес­сию с одним и тем м показателем а = 0,57: одна прогрессия для нечетных пиков и одна — для четных. Но, как мы видели в § 5.5, именно такая двойная прогрессии* характеризует работт тепловых машин в термо динамической модели рефлексирующего субъекта: одна прогрессия для машин с четными номерами и одна — для машин с нечетными номерами. Другая особенность Быстрого бар­стера состоит в том, что для коротких вспышек, длительностью менее 25 с, в спектре мощности отношение центральных частот спектральных пиков приблизительно постоянно для всех вспышек и равно 1,59, что близко к значению золотого сечения. Интерес­но, что если отбросить наблюдения с большой ошибкой, оставив только те, для которых средняя квадратическая ошибка не превы­шает 0,02, то отношение частот станет равным 1,61, т. е. еще боль­ше приблизится к золотому отношению. Напомним, что золотое отношение получается в модели Лефевра в том случае, когда субьект делает выбор при отсутствии объективных критериев.

Таким образом, двойная геометрическая прогрессия и золотое сечение появляются совместно как в модели космического субъекта Лефевра, так и в характеристиках излучения Быстрого барстера. Возникает вопрос, что может означать связь между высотами пиков ББ и работой, произведенной системой тепловых машин в модели Лефевра? Возможны два варианта: 1) пики генерируются неким фи­зическим процессом, аналогичным тому, который действует в цепи тепловых машин; 2) форма профиля есть специальный сигнал, со­держащий информацию о познав а гельном процессе, связанном как с двойной геометрической профессией, так и с золотым сечением. В последнем случае физический механизм, генерирующий наблю­даемый профиль вспышки, может существенно отличаться от меха низма действия цепочки тепловых машин Второй вариант пред­ставляется предпочтителг ным, так как высоты пиков напрямую не связаны с энергией, излучаемой ББ, поскольку рассматривается не реальная вспышка, а некий осредненный нормированный профиль. Имеются и некоторые другие аналогии, на которых мы останавли­ваться не будем Все это может указывать на внутреннюю схожесть между активностью ББ и психологической (познавательной) актив­ностью субьекта,

Удивительные свойства Быстрого барстера заинтересовали уче­ника 8 класса одной из московских школ Егора Киселев? В октябре 1999 г. он был участником смены юных астрономов во Всероссий­ском детском центре «Орленок», где и узнал о замечательном рент­геновском источнике от педагога JL Н. Филипповой, Лилия Нико­лаевна предложила Егору попробовать переложить излучение Быс­трого барстера на музыку. С помощью астрономов из ГАИ1П он вооружился опубликованными в научной литературе фотография­ми оригинальных записей рентгеновского излучения ББ и взялся за работу. Он измерил амплитуды пиков на записи и расстояния меж­ду ними. Амплитуды были выражены в относительных единицах, по отношению к максимальной амплитуде. Так получились отноше­ния: 4/7, 5/7, 3/7 …. Пик высотой 4/7 Егор принял за ноту ми в торой октавы; разницу в 1 /7 — за полутон. Ритм определялся рас­стоянием между пиками: ноты, длящиеся 144 с, — целые, 72 с — половинки и т. д. Получилась музыка. Егор докладывал о своей ра боте на семинаре Научно-культурного центра SETI в ГАИШ, а за­тем опубликовал варианты полученных им мотивов в педагогичес­ком вестнике «Три ключа» (Киселев Е. «Песня» Быстрого барстера //Три ключа. Вып. 4. — М., 2000. С. 108-109). Вот что пишет он в этой статье: «На втором этапе работы, произведя более точ­ные измерения амплитуд и освободив мелодию от всяких ритми­ческих и мелодических ограничений, я услышал произведения древ­него фольклорного жанра. Здесь нет привычного нашему уху ма­жора и минора, а звучит, скорее, лидийский, фригийский, локрийский лады и их комбинация — система ладов, лежащих в основе древнего фольклора. По характеру музыка т акже напомина­ет фольклор. Русская народная песня «Звенят звоны» напоминает «песню» Быстого бапстера. <…> По» >же звучат шаманские камла­ния, восточные напевы и древнеиндийские раги».

Быстрый барстер расположен в шаровом скоплении Liler 1. Не­давно вблизи него обнаружен переменный радиоисточник, поло­жение которого точно совпадает с центом скопления (сам ББ сдви­нут от него на 8 секунд). Поведение радиоисточника (вкл/выкл) коррелирует с соответствующим поведением рентгеновского излу чения ББ. Вероятность случайного совпадения составляет 1,6 %. Это делает ситуацию еще более привлекательной с точки зрения гипоте­зы артефакта.

Но, пожалуй, наиболее впечатляющим, является приложение модели Космического субьекта к черным дырам (ЧД). Лефевр и Ефремов обращают внимание на удивительную параллель между внутренним миром черной дыры в модели Керра и психолс гичес — кой моделью рефлексирующего, т. е. многократ но осознающего себя субьекта. В модели субъекта возникает последовательность образов самого себя, которые имеются у субьекта. При этом каждый образ является «смесью» двух состояний — позитивного и негативного. В модели черной дыры Р. Керра «внутренность» ЧД представляет собой сложную систему бесконечных вселенных, в которых щ ще — ствуют свои ЧД. Можно выделить в такой системе набор ЧД, пос­ледовательно вложешых друг в дру] а. По некоторым моделям внут­ри каждой ЧД существует пара вселенных, в одной их которых рас­стояния измеряются положительными числами, а в другой — отрицательными. Между «ими вселенными («позитивной» и «не­гативной» находится синг) лярность где плотность вещества и кри­визна пространства обращаются в бесконечность. Важно понять, чго для внешнего наблюдате тя эта внутренняя структура черной дыры совершенно недоступна, так же как внутренний мир субьекта тоже недоступен для внешнего наблюдателя.

Одна из проблем в теории черных дыр связан i с «информаци­онным парадоксом» — исчезновением информации при прохож­дении вещества через горизонт ЧД. В топографической модели ЧД информационный парадокс удается снять: информация не исчеза­ет, а оседает на оболочке-горизонте

При этом количество осевшей информации всегда в точное ги равно количеству информации в веществе, прошедшем через гори­зонт. Получается, что оболочка ЧД представляет собой «текст», фиксирующий структуру потока вещества, прошедшего через гори­зонт. Но это только для внешнего наблюдателя. Для внутреннего наблюдателя, свободно падающего к центру ЧД, никакого инфор­мационного слоя на ее горизонте не существует.

Итак, в обеих моделях (ЧД и субъекта) имеется последователь­ность вложенных друг в друга элементов, связанных с позициями наблюдателей, каждый элемент содержит в себе несимметричную пару (пози пивная и негативная вселенные в ЧД и позитивное и не­гативное состояние субъекта в психологической модели). Эти ана логии представляются весьма многозначительными.

7.4.11. Космология и SETI. Зеркальное вещество и топологи­ческие туннели. Новые интересные соображения о возможных пу­тях эволюции ВЦ и вытекающей отсюда стратегии их поиска разви­вает в последние годы Н. С. Кардашев на основе анализа современ­ных космологических данных[284]. Прежде всего он обращает внимание на неожиданное и очень важное открытие — обнаруж( ние твердого пылевого вещества в самых далеких галактиках. Отсю да вытекает, что строительный материал для формирования планет типа Земли был готов уже спустя 1 миллиард лет со времени начала расширения нашей Вселенной. Если считать время, прошедшее от сформирования Земли до появления на ней современной цивили зацпи (5 млрд лет) типичным и для других областей Вселенной, то можно заключить, что первые цивилизации во Вселенной появи­лись спустя 6 млрд лет посте начала расширения, т. е. они на 7 млрд лет» гарше нашей (принимая возраст нашей Вселенной 13 млрд лет). Уровень развития подобных цивилизаций трудно себе представить! Но согласно современным космологичесю м воззрениям, наша Все­ленная — лишь одна из многих мини-вселенных, возникающих из «кипящего» физиче :кого вакуума. В совокупности все эти вселен­ные образуют «Бсльшую Вселенную», которая существует бесконеч­но. Следовательно, в ней могут существовать цивилизации любого возраста.

Считается, что различные мини-вселенные не взаимодействуют между собой. Кардашев полагает, что при определенных условиях такое взаимодействие все же возможно. Это зависит от топологи­ческой структуры простр шства. В ряде теорс гических работ пока­зана возможность существования топологических туннелей, соеди­няющих любые сколь угодно отдаленные области Метагалактики или различные мини-вселенные в Большой Вселенной. Система из двух туннелей, обеспечивающая движение вещества и излучения в прямом и обратном направлениях, для внешнего наблюдателя бу­дет весьма сходной с двойной системой, состоящей из черной и бе­лой дыры. Через аналог черной дыры возможен проход из одной части нашей Вселенной в другую ее часть или в другую вселенную. Через аналог белой дыры возможен доступ к нам из отдаленных областей нашей Вселенной или из других вселенных[285]. Мы расска­зывали об этих идея Кардашева в § 1.15. Отметим, что идея топо логических туннелей использована в романе «Контакт» известного американского астрофизика Карла Саган: .

Второе обстоятельство, на которое обращает внимание Карда­шев, это известная проблема «скрытой массы». В гл. 2 мы уже обра­щали внимание на тот поразительный факт, что все наши знания о Вселенной основаны на изучении лишь 5 % ее массы, состоящей из обычного вещества (в основном, это барионы, образующие ядр i атомов водорода, гелия и других химических элементов). А 95 % массы отно< ится к ненаб нодаемой материи, природа которой пока неизвестна. Кардашев полагает, что значительная часть скрытой ма­терии может быть связана с так назыгаемым зеркальным веществом. Современная физика элементарных частиц принимает в качестве фундаментального постулата симметрию между правым и левым. Отсюда следует, что каждая частаца должна иметь зеркальный ана лог. Из них могут быть образованы зеркальные атомы, молекулы, звезды, галактики и… вн( земные цивилизации. При этом частицы и другие объекты нашего мира могут взаимодействовать с зеркаль­ными только гравитационно. В зеркальной Вселенной должен быть свой спектр электромагнитного излучения, но для нас он невидим и необнаррким никакими приборами. Зеркальная материя может располагаться в отдельных областях пространства, а может быть перемешана с нормальной материей. Обсуждалась возможность су­ществования зеркальных объектов в виде двойных звезд, одна из которых или обе — зеркальные, а также возможность существова­ния зеркальных объекто» внутри Солнца и Земли. Возможен ли обмен информацией между нашим и зеркальным миром?

Поскольку зеркальная материя взаимодействует с нашей только 1 равитационно, то и обмен информацией с зеркальными цивили­зациям] [ возможен тоже только с помощью гравитации. Простей­ший способ контакта — "оздействие зеркальных масс на наши i ра — виметры (и наоборот) с близких расстояний. При больших рассто­яниях передача и прием информации возможен с помощью гравитационных волн.

Впрочем, Кардашев указывает еще на одну возможность, связан­ную с излучением Хокинга черными дырами Это излучение имеет три составляющие: электромагнитную, гравитационную и корпус­кулярную. При наличии зеркальной материи излучение Хокинга уд­ваивается. Если можно управлять излучением Хокннга за счет изме­нения массы черной дыры (путем изменения темпа аккреци i), то таким путем можно передавать информацию и с помощью электрг магнитною излучения.

7.4.12. Научно открываемый Бог. В средине 1990-х юдов В. М. Липунов опубликовал вызвавшую широкий резонанс статью под названием «Научно открываемый Бог»[286]. Он совершенно спра­ведливо обращает внимание на то, что, ьопреки существующему пре — (убеждению, в допущении существования Сверхразума нет ничего ненаучного. Действительно, время существования Вселенной (Ю10лет) на 8 порядков превосходит характерное время развития технологической цивилизации (100 лег). Это значит, что за время существования Вселенной цивилизации могут дост иг ать уровня, ко­торый в io4300000C (!) раз превышае~ уровень развития нашей циви­лизации. Проблема, к которой приводит бесконечность, или прак­тическая бесконечность существование Все генной, сводится к тому, что природа, имеющая возможность бесконечно долго рождать жизнь, рано или поздно должна произвести на свет Сверхраз) м. Э го, как подчеркивает Лигтунов, хорошо понимал К. Э Циолков­ский. Ею идея о Разумной Вселенной вполне естественна дгя науч­ного подхода. Е;ли Вселенная жила бесконечно долго, она неиз­бежно должна была породить Сверхразум. И хотя время существо­вания нашей Вселенной не бесконечно велико, у природы (с точки зрения современной квантовой космологии) было и есть бесконеч­ное число возможностей для создания вселенных типа нашей и, сле­довательно, для возникновения жизни, разума и Сверхразума. Та­ким образом, последовательно проводя материалистическую, атеи­стическую, научную точку зрения, мы, тем не менее, открываем Б01 а, научно обоснованного Бога.

К аналогичному выводу, исходя из других соображений, при­шел Г. М. Идлис. Ему удалось математически показать, что на раз личных уровнях организации материи — физическом, физико химическом, химико-биологическом и даже психологическом (т. е. сознательном, разумном) — в специфической для каждого уровня форме, проявляются единые фундаментальные законы, опредсля ющие строение материи на этих уровнях. При этом на «психоло­гическом» уровне с математической необходимостью возникает «все­могущий и всеобъемлющий» Высший Разум, который необходим для полной гармонии всех фундаментальных структурных элемен­тов материи». Важно подчеркнуть, что этот вывод получен не пу­тем философского умозрения, а на основе строго научного ана лиза (см. Кузнецов В. И., Идлис Г N[., Гутина В. Н. Естествозна­ние. — М., 1996. С. 80-164. Книга издана от имени Российской Академии наук).

В связи с проблемой Высшего Разума Липунов обращает внима­ние на замечание А. Эйнштейна о познаваемости мира. Априори можно было бы ожидать, что мир устроен хаотически и тогда его нельзя познать с помощью мышления. Но физические теории по­казывают обратное. Эйнштейн считал, что в этом состоит настоя щее «чудо»; и чем дольше развиваются наши знания, тем волшебнее становится чудо. Обсуждая эти идеи Эйнштейна, Липунов подчер­кивает, что нельзя одновременно признавать бесконечную сложность мира и успешную его познаваемость и при этом не признавать суще ствование Сверхразума.

Обсуждение проблемы Высшего Разума в значительной степени стимулировалось проблематикой антротгного принципа (АП) и ас — тросоциологического парадокса (АСП). Анализу последнего посвя щены работы Л. М. Гиндилиса395 и А. С. Язева396. Философские

395 Гиндилис Л М. Астросзииологический парадокс в проблеме SETI /’/Астро­номия и современная картина мира — М.: ИФРАН, 1996. С. 203-231.

W<> Язев А. С Почему же все таки молчит космос? //Земля и Вселенная 199? N" 1. С. 65-71.

Аспекты проблемы SETI разрабатывались В. В. Казютинским. По­лученные им результаты обобщены в его лекторской диссертации «Традиции и революция в современной астрономии» (М., 1999).

Категория: ПОИСК ВНЕЗЕМНОГО РАЗУМА  | Комментарии закрыты
15.02.2013 | Автор:

Общий упадок науки в России после L991 г. в результате проведе­ния «демократических» реформ не мог не сказаться и на состоянии SETI. Однако благодаря энтузиазму исследователей поиски полно­стью не прекратились. В 1990-х годах экспериментальные исследо­вания развивались в нескольких направлениях: 1) поиск радиосиг­налов от солнцеподобных звезд, 2) поиск оптических сигналов, 3) поиск сфер Дайсона и 4) передача радиосообщений внеземным цивилизациям. Кроме того, были выполнены интересные теорети­ческие исследования.

7.4.1. Поиск радиосигналов от солнцеподобных звезд. Эту программу под названием «Зодиак» ведет JI. Н Филиппова при поддержке НКЦ SETI и САО РАН. Первые радионаблюдения солнцеподобных звезд по программе «Зоциак» были проведены в октябре 1989 г. и продолжались в последующие годы. В наблюде­ниях и обработке принимали участие И. В. Госачинский, О. В. Вер — ходанов, Н. Н. Бурсов, М. Г. Мингалиев, В. А. Столяров и другие сотрудники САО Для поиска отобраны 29 звезд из списка Д Со — дерблома, расположенные ьблизи эклиптики (в пределах 14 1раду — сов ог нее) и несколько бпижайших к нам звезд солнечного типа. Наблюдения провощпся на радиотелескопе РАТАН-бОи. Использу юта] два режима: режим прохождения, когда продолжительность на­блюдения каждой звезды определяется временем ее прохождения че­рез диаграмму антеннь. и режим скольжения, позво;.яющий увели­чить время наблюдения Недостаток первого метода в какой-то мере «компенсируется» тем, что здесь наблюдения ведугся одновременно на нескольких волнах сантиметрового и дециметрового диапазонов: 1,38; 2,7; 3,9; 7,6; 13 и 31 см. Наблюдения в режиме скольжения ведутся на волне 21 см. Всег о за период с 1989 по 1999 гг. на РАТАН-600 наблюдалиси 35 солнцеподобных звезд, из которых у 5 звезд имеются планеты. Часть звезд наблюдалась повторно в раз­личные сезоны. Несколько звезд наблюдались также в оптическом [иапазоне с помощью 6-ме фовол > телескопа БТА. Со списком шезд, наблюдавшихся в 199G-1999 гг. можно познакомиться в Интернете на страничке «Russian SETI» (http //lnfml. sai. rnsu. ru/SETI). Ни у одной из исследованных звезд не было обнаружено превышение потока излучения над шумами. Определенный интерес вызывает звезда W 252. По координатам она почта совпадает с инфракрас­ным источником F06522+2526 из каталога IRAS, что может указы­вать (хотя и не обязательно!) на астроинххнерную деятельность высокоразвитой ВЦ Профиль линии водорода в направлении на эту звезду, полученнь/й И. В. Госачинским, показал усиление радио­сигнала в одном из спектральных каналов. Заманчиво было бы при­писать этот сигнал ВЦ, но, скорее всего, как считают исследоваге ли, причиной его служит водородное облако, наблюдаемое в на правлении W 252. В 1998 г. по инициа 1иве С. Ф. Лихачева (АКЦ ФИАН) 4 звезды из списка Л. Н Филиповой были включены в программу VLBI эксперимента INTAS-98. Наблюдения проводи­лись на волне 18 см с помощью крупных радиотелескопов, вклю­ченных в интерферомстрическую сеть и расположенных на терри­тории США, России, Италии, Южной Африки и Китая: Arecibo (305 м), Green Bank (43 м), Медвежьи Озера (64 м), Светлое (32 м), Пущино (22 м), Medicina (32 м), HartRAO (25 м), Urumqi (25 м).

7.4.2. Поиск оптических сигналов продолжается. В 1990-е годы в САО была продолжена программа поиска оптических сигналов, начатая еще В. Ф. Шварцманом. После его преждевременного ухо­да из жизни эту работу возглавил ближайший сотрудник Шварцма­на — Г. М. Бескин. Прежде всего был расширен список обьектов для поиска ВЦ. Применительно к цивилизациям I типа (сравни мых с нашей земной цивилизацией) — это звезды спектральных классов F9V-G5V в окрестностях Солнца, с расстоянием до 25 пк; для сверхцивилизаций II и III типа — объекты с необычными ха­рактеристиками, в частности, не имеющие спектральных линий. К последним относятся белые карлики DC-типа и так называемы РОКОСы, о которых мы упоминали выше. Полный список объек­тов включает 161 звезду солнечного типа (при этом особое внима­ние уделялось звездам с планетными системами), 110 DC-карликов и 80 РОКОСов. Проведены наблюдения примерно по 20 обьектов каждого типа. Ни от одного из них ожидаемые сигналы не были обнаружены. Это позволило дать оценку относительной мощности редких вспышек и верхний предел мощности гипотетических лазе­ров ВЦ[277]. Несмотря на отсутствие положительных результатов груп­па Бескина продолжает поиск, расширяются списки обьектов-кан — дидатов SETI, совершенствуется аппаратура. В начале 1990-х годов комплект аппаратуры МАНИЯ был установлен на 2-метровом те­лескопе CASLEO в Аргентине, с помощью которого проведены на­блюдения обьектов южного неба.

7.4.3. Поиск сфер Дайсона. Программа ведется в АКЦ ФИАН под руководством Н. С. Кардашева, основной исполнитель М. Ю. Тимофеев. Проведен анализ каталога инфракрасных обьек­тов, полученных с помощью спутника IRAS, и отобраны кандида­ты в СД[278]. Мы рассказывали об этой работе в § 1.12.

7.4.4. Передача радиосообщеиий внеземным цивилизациям.

Если в предыдущие десятилетия эксперименты в области SETI в СССР и России ограничившись только поисками сигналов, то в 1990-е годы были предприняты попытки послать радиосообще ние внеземным цивилизациям[279]. Об этом мы рассказывали в гл. 1.

7.4.5. Стратегия SETI. Н. Т. Петрович продолжил разработку стратегии поиска сигналов ВЦ под шумами[280]. Он исходит из того, что обе цивилизации — отправитель и получатель — должны учи тывать особенности обнаружения слабых сигналов и делать шаги навстречу друг другу (принцип конвергенции). Единственный спо­соб обнаружения такого сигнала на приемной стороне состоит в использовании метода накопления, т. е. выделение и суммирование большого числа образцов зарегистрированного излучения, пред­ставляющего собой смесь сигнала и шума. При этом отношение сиг­нал/шум на выходе накопителя возрастает с увеличением числа от­счетов (образцов), и при достаточно большом числе отсчетов сиг­нал на выходе может превысить шум. Это должна учитывать цивилизация-отправитель, посылая сигналы, которые допускают ис­пользование метода накопления. То есть каждая смысловая посыл­ка должна многократно повторяться или удлиняться. Расчеты по­казывают, что при мощности передатчика, сравнимой с достигну­той на Земле, метод накопления позволяет осуществлять передачу и прием сигналов в пределах всей Галактики.

Согласно принципу конвергенции, на передаче может использо­ваться простейший двоичный код (0,1). Ноль «передается» отсут­ствием излучения, а для передачи «1» используется либо достаточ­но длительные отрезки синусоидального сигнала, либо периоди­ческая последовательность импульсов той же длительности. Применение импульсных последовательностей предпочтительнее. С помощью компьютерной обработки, применяя преобразование

Фурье, можно не только установить, имеется ли под шумом перио­дическая последовательность импульсов, но и определить частоту их следования. Затем, настраивая фильтр на данную частоту, нетруд­но осуществить накопление сигнала.

Удлинение каждой смысловой посылки приводит к увеличению общего времени поиска. Этого можно избежать, если прием ведет­ся одновременно на много антенн (с приемниками), разнесенных в пространстве душ декорреляции шумов. Образцы сигнала (точнее, смесь сигнала и шума), принятые различными антеннами, суммиру­ются, и при большом числе антенн сигнал на выходе превышает шум. Еще один путь накопления сигнала можно реализовать, пере­давая сигнал одновременно на многих частотах и, соответственно, принимая его на многих приемниках с последующим суммирова­нием. В этом случае разнос приемников по пространству не требу­ется. Наконец, шансы на установление контакта еще больше повы­шаются, когда на передаче осуществляется повторение сигналов как по времени, так и по частоте. В этом случае передающая система должна состоять из множества передатчиков и антенн, работающих на разных частотах и синхронно излучающих импульсы в одном заданном направлении. Петрович называет такую систему «энерге­тической пушкой» или «Космической Катюшей».

В свою очередь, цивилизация-получатель должна учитывать ожи­даемые характеристики сигнала и применять соответствующую ап­паратуру. Возможно, одна из причин того, что сигналы до сих пор не удалось обнаружить, считает — Петрович, состоит в том, что метод накопления при поиске не использовался или использовался неэф­фективно.

Возможность обнаружения сигнала ниже уровня шума позволя­ет создать схему построения галактической связи, где вместо остро­направленных антенн (для концентрации энергии в заданном на­правлении) используются мало направленные (или даже всенаправ- ленные) антенны. Это резко снижает мощность сигнала на приеме, но зато позволяет охватить сразу много потенциальных абонентов и тем увеличивает вероятность установления связи. Снижение мощ­ности сигнала на приеме компенсируется увеличением его энергии за счет увеличения длительности посылки «1» или «О», что эквива­лентно увеличению мощности сигнала на передаче или увеличению направленности передающей и приемной антенн.

Ряд новых идей, связанных с обнаружением радиоизлучения ВЦ, выдвинул А. В. Архипов из Харьковского радиоастрономического института (Украина). Так, он полагает, что для защиты астроинже — нерных сооружений от ионизирующего излучения своей звезды цивилизация может создать вокруг них искусственную магнитосфе­ру. Взаимодействие магнитосферы с межпланетной плазмой долж­но приводить к генерации нетеплового циклотронного радиоизлу­чения в диапазоне декаметровьгх волн. Обнаружение такого радио излучения могло бьг служить указанием на то, что мы имеем дело с искусственной магнитосферой. Проанализировав данные обзора неба на радиотелескопе УТР 2 и сравнив их с каталогом близких звезд, Архипов вьгделил источник GR 0752-01, совпадающий по координатам с одиночной звездой HD 64606 спектрального класса G8V, находящейся на расстоянии 19 пк от Солнца Его можно рас­сматривать в качестве возможного кандидата в SETI-объекты.

Еще одна стратегия поиска, предложенная Архиповым, связана с перехватом радиокоммуникаций зонда ВЦ, находящегося в Солнеч­ной системе. Поиск подобньгх зондов считается одним из признан­ных направлений SETI. При этом обьгчно рассматривается поиск информационных сигналов зонда, адресованных нашей цивилиза­ции. Архипов рассмотрел более реалистическую задачу — перехват радиоизлучения, связанного с радиолокацией окружающего про­странства или посылкой информационньгх сигналов, адресован­ных родительской цивилизации. Выполненный им анализ показь; вае г, что перехват можно считатг. практически осуществимым, если используется всенаправленная система обнаружения типа «Обзор» или «Аргус», и если зонд находится в пределах системы Земля-Луна.

7.4.6. Поиск артефактов. Помимо поисков радиоизлучения, Архипов развивает «нетрадиционную» стратегию поиска ВЦ, свя занную с обнаружением артефактов на Земле и Луне. Он проанали зировал условия попадания и хранения чужих артефактов на Земле и Луне и пришел к вьгводу, что их можно обнаружить. Задача раз­бивается на две части, два самостоятельных направления. Первое связано с возможными исследовательскими миссиями ВЦ в Сол­нечной системе, втопое — с обнаружением отходов их космической деятельности, не зависящей от каких бы то ни было проектов поис­ка иной жизни. Наилучшие условия для поиска артефактов перво­го типа реализуются на Луне. Подробно изучив процессы перемс щения и захоронения артефактов на лунной поверхности под дей­ствием метеоритной бомбардировки, Архипов не только показал принципиальную возможность их обнаружения, но и сформулиро­вал принципы лунной археологии, что может предс тавлять интерес не только для SETI, но и для проектов освоения Луны. Он выделил наиболее перспективные районы для археологической разведки Луны и некоторые типы формаций на ее поверхности, нуждающи­еся в археологическом исследовании. Архипов описал также ряд феноменов на Луне, интересных с точки зрения SETI, в гом числе «быстродействующие образования» на лунном диске, наблюдавши­еся за последние два столетия.

Второе направление связано с проблемой «космического мусо­ра». Архипов показал, что значительная доля «мусора», связанно го с космической деятельностью цивилизации, — от 3% до 15% — выбрасывается в межзвездную среду и может попадать в област ь оби­тания другой цивилизации.

Он оценил частоту попадания чужих артефактов на границу зем­ной атмосферы, вероятность их «выживания» при прохождении через атмосферу и пришел к выводу, что они могут достигать по­верхности Земли. В связи с этим Архипов обращает внимание на необходимость исследования так называемых «псевдометеоритов» и «ископаемых артефактов», что, конечно, имеет важное значение, какова бы ни ск? залась природа этих явлений.

Возможность загрязнения Земли (и других планетных систем) отходами космической деятельности ВЦ позволяет по-новому рас­смотреть проблему панспермии (перенос жизни с планеты на пла­нету). Благодаря утечке «мусора» вокруг каждой «техногенной» звез­ды существует так называемая «нестерильная зона». Вследствие дви­жения Солнечной системы в Галактике она пересекает нестерильные зоны различны:: звезд, при этом нестерильные артефакты попада­ют в земную атмосферу и могут достигать поверхности Земли. При чем определенная доля микроорганизмов выживает при торможе­нии в атмосфере, что и приводит к инфицированию планеты То же самое будет иметь место для других планетных систем. По оцен­кам Архипова, для инфицирования земноподобной планеты дос­таточно, чтобы темп производства космического мусора составлял 0,7 % от темпа производства его нашей цивилизацией. При этом порядка 10s звезд могли бы инфицироват ь Землю за время ее суще — < твования. Этот результат имеет важное, принципиальное значение, но следуе т иметь в виду, что он справедлив при условии, если совре менный путь развития нашей цивилизации типичен для других ци­вилизаций Галактики. Можно думать, что земная цивилизация (если она сохранится) освоит со временем безотходные технологии, и производство космического мусора будет сведено практически к нулю. Тем не менее, результат Архипова представляет несомненный интерес.

Все эти исследования, выполненные в основном в 1990-е годы, Архипов опубликовал в многочисленных статьях, как в русскоязыч­ных, так и в зарубежных журналах. Обобщение их содержится в его кандидатской диссертации «Новые подходы к проблеме поиска вне­земных цивилизаций» (Киев, 1998), а в популярном изложении с ними можно познакомиться по его книге «Селент ы» (М., 1998).

Одним из видов артефакт можно считать радиоэхо с длитель­ными задержками. Р. Т. Файзуллин, математик из Омска, предло­жил принципиально новый подход к дешифровке задержек эха. Мы подроби з рассказивали об этом в § 1.13.

Наряду с продолжением экспериментальных работ и сопутству­ющих им исследований последнее десятилетие XX века характери­зовалось попытками переосмыслить основания проблемы SETI и некоторыми новыми идеями и подходами к проблеме.

7.4.7. Аксиоматика SETI. Учитывая трудности, с которыми стал­киваются исследователи SETI при попытках дать естественнонауч­ное (или философское) истолкование основных используемых по­нятий, С. Ф. Лихачев пошел по пути их аксиоматического введе­ния[281]. Например, жи шь он рассматривает как «неопреде гимое понятие», существующее в качестве некоторого свойства Вселенной. Затем, пользуясь аппаратом теории множеств, вводятся понятия «разумная жизнь», «сфера распространения j азума», «пространство поиска разумной жизни», «канал связи» между цивилизациями и «контакт». После определения понятий вво [ятся аксиомы SETI. Лихачев рассматривает три группы аксиом: аксиомы :уществования, аксиомы проявления и аксиомы контакта. Далее он анализирует основные параметры поиска и дает формулу для оценки вероятно­сти обнаружения chi нала в том или ином конкретном проекте SETI. В заключение формулируется «Глобальная стратегия SETI» и «Ло­кальная программа SETI», рассчитанная на 10-15 лет.

7.4.8. Последняя работа В. С. Троицкого: происхождение жизни во Вселенной; теория населенности Галактики. В 1995 г. в книге «Астрономия и современная к [ртана мира», изданной Ин статутом философии РАН, оп) бликована статья В. С. Троицкого «Внеземные цивилизации и опыт». Она вышла в свет уже после ухо­да Троицкого из жизни. В этой статье он обосновал ранее выдвину тые им идеи о чроисхож (ении жизни во Вселенной и теории насе­ленности Галактик]

Общепринятые представления о возникновении и развитии ци — вичизаций исходят из предположения, что цивилизации возникают непрерывно. Это вытекает из того факта, что во Вселенной проис­ходит непрерывное рождение звезд. Одни звезды заканчивают свою эволюцию, другие возникают вновь из межзвездной среды. В на­шей Галактике в год рождается порядка 10 звезд с планетными сис­темами. По мере того как на плане rax созревают необходимые ус­ловия, на них возникает жизнь и по прошествии миллиардов лет биологической эволюции появляются разумнь": существа и техно­логические цивилизации.

Троицкий отказался от представления о непрерывном проис­хождении жизни во Вселенной и предположил, что жизнь возника­ет однократно и одновременно во всей Все юнной, т. е. в узком ин­тервале времени ее жизни, на тех планетах, где к тому времени со­здались необходимые физико химические условия. Ни раньше, ни позже этого момента жизнь во Вселенной не возникает, хотя плане­ты с подходящими физико-химическими условиями продолжают образовываться. Обосновывая это предположение, Троицкий ссы­лается на то, что скачок от неживого к живому до сих пор остается непонятым и необъясненным. Еще более непонятно, почему мы должны счи гать, что такой скачок возможен всегда, независимо от стадии развития Вселенной. Скорее н; зборот — указывает Троиц кий — возникновение такой сложной формы организации, как жизнь, должно зависеть от фазы развития Вселенной. Например, можно предположить, что она возникает только при определенных свойствах пространства времени, при определенном значении ре­ликтового фона и т. д. Гипотеза непрерывного возникновения жиз­ни базируется на представлении о том, что жизнь связана только со структурой молекул, но, возможно, не меньшее значение имеет струк­тура пространства и времени, определяющаяся состоянием расши­ряющейся Вселенной. «Мы не удивляемся, — пишет Троицкий, — общепринятому положению, что материя во Вселенной, в извест­ной нам конкретной форме, не рождается непрерывно, а начала развиваться от элементарных частиц с момента «большого взрыва». Однако почему-то мы должны считать, что жизнь — самое сложное явление материального мира твори гея непрерывно по мере созда­ния подходящих материальных условий» (с. 242). Концепция од­нократного, мгновенного происхождения жизни на определенной стадии развития Вселенной не противоречит никаким известным физическим законам — подчеркивает Троиц: ;ий. Она, во всяком случае, не более произвольна, чем i ипотеза непрерывного проис­хождения Ж7 [ЗНИ.

Из гипотезы одновременного и однократного происхождения жизни mi >жно вывести важные следствия. Прежде всего из нее выте­кает, что жизнь всюду во Вселенной, как и на Земле, возникла около 4 млрд лет тому назад. Если сре даее время эволюции для всех циви­лизаций принять равным земному, т е. 4 млрд лет, то это означает, что цивилизации начинают возникать во Вселенной вблизи настоя­щего момента. В действительности, конечно, время эзолюции для разных цивилизаций различно. Поэтому существуют цивилизации разного возраста, как более молодые, так и более старые, чем наша. Но дисперсия возрастов в этом случае будет меньше, чем в предпо­ложении непрерывного происхождения жизни.

Дал^е, поскольку число мест (планет), где одновременно возник­ла жизнь, конечно, то и число циви газаций, которые развиваются на этих планетах, не превьгшает числа таких планет. При неограни­ченном времени жизни цивилизаций их число не растет неограни­ченно со временем, как в формуле Дрейка, а стрем лея к пределу, определяемому числом планет, на которых возникла жизнь. При конечном сроке жизни цивилизаций их число, согласно формуле Дрейка, остается постоянным и определяется временем жизни ци­вилизации. По формулам Троицкого при конечном сроке жизни цивилизаций их число со временем стремится к нулю, так как циви­лизации постепенно вымирают, а новьге уже не нарождаются. Та­ким образом, теория Троицкого приводит к совершенно другим закономерностям роста населения Галактики со временем. Пред­ставляется, что его гипотеза имеет большое общенаучное и фило­софское значение и она заслуживает серьезного внимания.

7.4.9. Семантическая Вселенная Лескова. В гл. 5 мы рассказы­вали о моделях космических цивилизаций, которые разрабагыва — лись JI. В. Лесковым. В 1990-е годы он предложил новый подход к проблеме в целом[282]. Отсутствие положительных результатов SETI приво, [пт, по мнению Лескова, к необходимое™ поиска альтерна­тивных решений. Не сворачивая ведущихся исследований, считает он, надо подумать о принципиально новых путях. В основе предла гаемого им подхода лежит представление о бинарной структуре Ми­роздания и о роли сознания как важнейшего фак ора Универсума.

Опираясь на работы известногс московского математика В. В. На — лимова о существовании семантического поля как определенного слоя реальное™, на работы Н. И Кобозева, теорию торсионных полей и другие новейшие достижения в теории физического вакуу ма, Лесков выдвигает бинарную модель Мироздания. В основе ее лежит представление о том, что Вселенная (Универсум) содержит два слоя реальности: мир материальных обьекгов и информацион­ное или семантическое поле. Физическим референтом ^носителем) семантическо] о поля, согласно Лескову, является определенная раз новидность вакуума, точнее вакуумно подобное состояние, кото­рое он назвал «мэоном» (что по гречески означает «вакуум»). Мэон мох;ет взаимодействовать с элементарными частицами вещества, уча­ствуя таким образом в актах энерго-информационного обмена. Сознание, носителем которого является мозг, выполняет функции оператора информации, или биокомпьютера, обеспечивая взаимо­связь с семантическим потенциалом мэона. Эту модель Лесков на­звал мэон биокомпьютерной концепцией или сокращенно МБК- концепцией. Согласно МБК — концепции, Вселенная, Универсум, представляет собой двустороннее единство. Одна «сторона» соот — ветствует трехмерному физическому миру, другая — семантическо­му пространству мэона.

МБ К-концепция позволяет указать принципиально новый канал связи между ВЦ, основанный на использовании мэона как носите­ля информационного потенциала. Преимущества этого канала оп­ределяются тем j что, во-первых, отпадает необходимость в значи тельных энергозатратах, во-гторых, отсутствует временной барьер, так как скорость пере 1ачи сигналов может на много порядков пре­вышать световую. Это не протаворечит теории относительности, ибо семантическое поле выходит за пределы области ее примени­мости. По мнению Лескова, центр тяжести исследований в области SETI будет смещаться из области электромагнитных излучений в новую область вакуумной технологии. Это не означает, подчерки­вает он, что надо свернуть работу на основе традиционных радио­астрономических методов. Но целесообразно, в рамках существую­щей программы SETI, развернуть исследования в новом направле­нии. Вакуумный раздел программы SETI, согласно Лескову, должен включать следующие вопросы: развитие информационных аспек­тов теории вакуума, включая проблему кодирования и декодирова­ния информации; взаимодействие вакуумного дальнодейсттия с алек- тромагни гным полем, исследование космического шумового фона и выделение надшумовой компоненты; исследование эффекта Ко­зырева и его следствий. Сюда следует также отнести исследование биологических и психофизиологических эффектов, обусловлен­ных свойствами вакуума, и установление их возможной связи с про­блемой SFTI. Новое направление программы SETI должно носить комплексный характер. Целесообразно включить в нее не только вопросы когерентной связи, но и теоретические исследования воз­можных сценариев эволюции космических цивилизаций.

Категория: ПОИСК ВНЕЗЕМНОГО РАЗУМА  | Комментарии закрыты
15.02.2013 | Автор:


7.3.1. Множественность обитаем) гх миров. «Парадокс Ферми». В 1975 г. на Зеленчукской школе-семинаре CETI И. С. Шкловский выступил с концепцией уникальности нашей земной цивилизации. В 1976 г. он опубликовал в «Вопросах философии» статью с обо­снованием своей точки зрения. Эта работа, возрождавшая старый спор о множественности обитаемых миров, явилась отражением тех трудностей (объе Пивных и субъективных), с которыми столкнулась проблема SET1 в процессе своего развития. Концепция уникально­сти не получила поддержки со стороны специалистов в области SETI. С критикой ее выступили Н. С. Кардашев, В. С. Троицкий и др. Интересная полемика по этой проблеме между И. Шкловским и С. Лемом опубликована в журнале «Знание-сила» в 1977 г. Мы рас­сказывали об этих дискуссиях в § 4.4.

Возникшая дискуссия потребовала более строгого подхода к оценке числа коммуникативных цивилизаций. Пример такого под­хода, основанного на использовании статистических методов, со­держится в работах Л. М. Гиндилиса и Б. Н Пановкина373 (см. п. 4.3.4). Другой подход был продемонстрирован Л. С. Марочни­ком и Л. М. Мухиным374. Они оценили число цивилизаций в Га­лактике, исхода из развиваемых ими представлений о том, что жизнь возникает в узкой кольцевой зоне Галактики, вблизи области коро- тации (где спиральные рукава неподвижны относительно звезд), а время жизни цивилизаций определяется временем движения звезды по галактической орбите между соседними спиральными рукавами. Полученная ими оценка (верхний предел): 4 107 цивилизаций в Га­лактике.

В связи с проблемой «космического чуда», на отсутствии кото рого в значительной мере строится концепция уникальности, В. С. Троицкий детально проанализировал возможность создания мощных всенаправленных маяксь передатчиков для межзвездной связи и пришел к выводу, что необходимость сохранения около­звездной среды обитания приводит к энергетическим ограничени ям, которые не позволяют реализовать доста точно мощный пере датчик, соответствующий цивилизациям II и III типа по Кардашеву. С друг ой стороны, для преодоления АС-парадокса Троицкий выд-

Гиндилис JJ М„ Пановкин Б. Н. Методология оценки числа внеземных цивилк,>аций //Астрономия, методология мировоззрение—М Наука, 1979 С 336-358 Гиндилис JI М. К методологии оценки числа цивилизаций в Галактике / Пробле ма поиска внеземных цивилизаций — М Наука, 1981. С. 126-148

I7* Марочнич J1 С., Мухин Л. М Галактический пояс жизни//Препринт ИКИ АН СССР. № 761. — М., 1983 Они же / Проблема поиска жизни во Вселенной. — М Наука, 1986. С. 41-4С Винул совершенно нову ю оригинальную концепцию одновремен­ного и однократного происхождения жизни во Вселенной. Мы рассказывали об этом в гл. 6. Анализ проблемы множественности обитаемых миров (включая АС-парадокс) был выполнен в 1988 г. JI. М. Гиндилисом[268].

7.3.2. Модели развития космических цивилизаций Две страте­гии SETI, сформировавшиеся еще на 1 м Всесоюзном совещании по внеземным цивили йциям (Бюракан, 1964), основывались на двух различных концепциях развития ВЦ. Очна из них исходит из того, что энергетический уровень цивилизаций oi раничен определенны­ми физическими и экологическими причинами, благодаря чему трудно ожидат ь, чтс будут использоваться сверхмощные передатчи­ки, значительно превышающие уровень энергопотребления для пла­не гной цивилизации порядка 1014 Вт. Эта концепция развивалась В. С Троицким. Другая концепция, которую развивает Н. С. Кар­дашев, допускает возможность достижения гораздо более высокого уровня энергетики, вплоть до 1038 Вт, сравнимог о с энергопотреб­лением целых галактик. По мнению Кардашева, цивилизации дол — жн1 г стремиться к объединению в компактные системы, чтобьг со­брать все свои ресу рсы в относительно небольшом числе объектов (гипотеза «урбанизации»). Он рассмотрел шесть различных сцена­риев развития цивилизаций, в которьгх обьединение происходит на различньгх пространственных масштабах. Наиболее вероятным, по его мнению, является объединение цивилизаций в предельно боль­ших масштабах порядка 1-10 млрд св. лет[269].

Более общий подход, основанный на системном шализе, содер­жится в работах Л. В. Лескова. Мьг рассказывали о них в гл. 5.

7.3.3. Проблемы контакта. Важнейшим аспектом контакта меж­ду цивилизациями является возможность взаимопонимания при различной системе понятий. В 1970-х годах Б. Н. Пановкин ак­тивно разрабатывал эту проблему. Он пришел к вьгводу, что кон­такт между цивилизациями по каналам связи (вне общей произ­водственной деятельности по преобразованию окружающей сре­ды) невозможен. Хотя его точка зрения является спорной (мы ка­сались этого вопроса в гл. 6), критика общепринятых, часто весь­ма упрощенных взглядов, проведенная Пановкиным, оказалась весьма полезной, она стимулирокала ряд плодотворных дискуссий и способствовала более правильной оценке реального состояния проблемь. Еще одно направление развивалось в Институте кибер­нетики Акадс мии наук Украины под руководством И. ГЛ. Крейн. Она рассматривала контакт с внеземными цивилизациями как част­ный случай более общей проблемы — контакта с высокооргани­зованными системами. Мы подобно обсуждали идеи И. М. Крейн в § 5.1 в связи с определением понятия «космическая цивилиза­ция^. Упомянем еще три работы, связанные с контактом и разра­боткой языков-посредников[270].

Проблема языка для связи с космическими цивилизациями рас­сматривалась Б. В. Сухотиным[271]. Он не ставил цель построения спе — ииального языка для связи с ВЦ, а решал другую задачу — дешнф- рогки сообщения, полученного по каналам межзвездной связи По­скольку о языке отправителя нам ничего неизвестно, Сухотин сформулировал задачу в предельно общем виде: задан некий произ­вольный текст, написанный неизвестными символами на неизвест ном языке, мы не знаем, используются ли буквы, иероглифы или что-то иное, не знаем, как выделяются такие части речи, как «ело ва», «предложения», «абзацы». требуегся расшифровать этот текст, выделить содержащуюся в нем информацию. Cjxothh разработан ряд алгоритмов для решения этой задачи. К сожалению, после ei о безвременного ухода из жизни эта работы никем не продолжались.

Обстоятельный философскиг анализ проблемы контакта с ВЦ выполнен В. В. Рубцовым и А. Д. Урсулом[272].

7.3.4. Межзвездные перелеты. В 1970-х годах в СССР получили развитие исследования, связанные с разработкой релятивистской те­ории межзвездных полетов (У. Н. Закиров, Б. К. Федюшин и цр.)[273]. Это самостоятельное научное направление, не обязательно связан­ное с SETI. В 1970-х годах Закиров представил несколько докладов на ежегодные конгрессы Международной федерации астронавтики, в которых рассматривалась задача о посылке зонда на поиски вне­земных цивилизаций. Совместно с М. Я Маровым он разработал схему полета к ближайшим звездамзп. Используется пятиступенча­тая ракета массой около 3000 т с по гезной нагрузкой 450 кг, кото­рая стартует с орбиты искусс гвеншя о спутника Земли. Одновре­менно посылаются две такие ракетиз, из которых одна служит до — заправщиком. Она присоединяется к основной ракете после выхода за пределы Солнечной системы. Это позволяет развить скорость 0,4 с и достигнуть окрестностей ближайших звезд за время жизни одного поколения. В полете должны решаться следующие задачи: изучение физических характеристик межзвездной среды, обнару жение планетных систем у других звезд, обнаружение сигналов ВЦ и попытка установления контакта с ними. С этой гелью в составе оборудования зонда предусматривается радиомаяк, который будет «ощупывать» пространство. Если использовать 30-метровую антен­ну, то для связи на волне 21 см в пределах 10 св. лет достаточна мощность передатчика около 200 Вт. Удельная плотность научной аппаратуры по отношению к общей массе корабля должна состав­лять 40%. Авторы полагают, что в целом подобный проект вполне реализуе м.

В. Г. Сурдин рассмотрел более общую задачу — путешествия в пределах Галактики с использованием гравитационного маневра около одиночных и кратных звезд различных типов. Он пришел к выводу, что наилучшие условия для этого реализуются в ядрах ша­ровых скоплений[274]. Поскольку и расстояния между звездами там невелики, то межзвездные сообщения для жителей шаровых скоп­лений (_если они существуют!) не представляют проблемы.

7.3.5. Философия и SETI. Изучение возможностей связи с вне­земными цивилизациями приводит к постановке ряда вопросов общенаучного и философского порядка. Мног ие из них обсужда­лись на ежегодных Чтениях в Калуге, посвященных разработке на учного наследия и развитию идей К Э. Цислковского. Авторитет Циолковского позволял касаться таких вопросов, обсуждать кото­рые в то время было не принято. Материалы этих обсуждений опуб ликованы в трудах Чтений. Несколько полезных дискуссий по фи лософских аспектам проблемы SETI, организованных Институтом философии АН СССР, нашли отражение в книге[275].

7.3.6. Является ли SETI проблемой астрофизики или ку няу — ры в целом? Так назывался доклад, с которым В. Ф. Шварцман выступил на Зеленчукской школе-семинаре CETI в 1975 г. В нем Шварцман, демонстрируя превосходную эрудицию во многих об­ластях науки, философии и искусства, обосновал важнейшую мысль о том, что проблема SETI — не только общенаучная и философ­ская проблема, но проблема всей человеческой культуры. Эта оче­видная мысль показалась многим не просто спорной, но и абсурд­ной. Статья Шварцмана даже не была включена в Труды Зеленчук — ского семинара и была опубликована позднее[276]. В той же работе Шварцман развил глубокие идеи об использовании музыки и игр в межзвездных послания: Мы рассказывали об этом в § 1.14.

Категория: ПОИСК ВНЕЗЕМНОГО РАЗУМА  | Комментарии закрыты
15.02.2013 | Автор:

После первых экспериментов по поиску монохроматических сиг­налов ВЦ (В. С. Троицкий) и попыток обнаружения сверхцивили­заций (СТА 102) внимание исследователей обратилось к задаче по­иска импульсных сигналов. Идея использования импульсных сиг­налов в качестве позывных для межзвездной связи была высказана Н. С. Кардчшевым в 1965 г. на 5 й радиоастопомической конфе­ренции в Харькове и затем развивалась в работах Ft. М. Гиндили — са[239] и Н. Т. Петровича[240]. В те годы поиск импульсных сигналов стимулировался также попытками обнаружении естественных им­пульсных источников в связи с предполагавшейся возможностью су­ществования радиовсплесков, сопровождающих всплески гравита­ционных волн, обнаруженных, как тоща полагали, Вебером.

7.2.1. Поиск импу п-сньгх позывных с ненаправленными ан­теннами. Поиск проводился двумя группами нижегородской труп пой (НИРФИ) под руковоктвом В. С. Троицкою и московской группой (ГАИШ, ИКИ) под руководством Н С. Кардашева. На­блюдения велись с помощью ненаправленных ангенн на нескольких частотах в сантиметровом и дециметровом диапазоне волн. Конеч­но, чувствительность при ненаправленном приеме крайне низка, и можно было надеяться обнаружить таким методом только очень мощные сшналы.

В НИРФИ поиск был начат на волне 50 см, а затем после обна­ружения спорадического радиоизлучения на этой волне диапазон поиска был расширен и наблюдения стали проводиться на волнах 30 см, 16 см, 8 см и 3 см. Для того чтобы исключить местные поме­хи, использовались одновременные наблюдения в нескольких дале­ко разнесенных пунктах. Считалось, что если сигнал зарегистриро­ван в одно и то же время в нескольких пунктах, то это не может быть местная помеха. Вероятность случайного совпадения учитывалась. В течение 1969-1970 гг. наблюдения проводились на Дальнем Во стоке (Уссурийск), в Горьковской области (Пустынь), в Мурманской области (Тулома) и в Крыму (Кара-Даг). В 1972 г. наряду с назем­ными пунктами на территории Советского Союза было организо­вано наблюдение на борту научно-исследовательского судна «Ака демик Курчатов», совершавшего рейс в экваториальных водах Ат­лантики. Поиски привели к обнаружению ранее неизвестного спорадического радиоизлучения, генерируемого в верхних слоях ионосферы и в магнитосфере Земли под воздействием солнечных корпускулярных потоков[241]. Это интересный «побочный продукт» исследований. Но сами долгожданные сигналы так и не были обна ружены.

He удалось обнаружить их и московской группе. Применяемая здесь методика несколько отличалась от нижегородской: для выде­ления импульсов космического происхождения наряду с совпадени ем по времени в разных пунктах предполагалось использовать за­паздывание низкочастотных составляющих сигнала относительно вы­сокочастотных из за дисперсии в межзвездной среде. С этой целью использовался приемник, состоящий из нескольких спектральных каналов Если импульс пришел из дальнего Космоса, то он сначала должен был появиться в высокочастотном канале и лишь затем, после некоторой задержки, — в низкочастотном. Величина задержки по зволила бы оценить расстояние до источника сш нала. Этот метод получил название метод синхронного дисперсионного приема[242]. Приемник состоял из широкополосного малошумящего усилителя, работающего в диапазоне 350-550 МГц и четырех фильтров с по лосой 5 Мгц, настроенных на частоты 371, 408, 458, 535 МГц. Сигнал принимался одновременно во всей полосе и в узкополос­ных фильтрах. Наблюдения проводились осенью 1972 г. в двух пун­ктах — на Кавказе и на Памире, а также в 1973 г. на Кавказе, Кам чатке и на боргу АМС «Марс-7». Бортовые исследования поводи­лись совместно с французскими учеными (Ж. Стейнберг и др ). На Кавказе и Камчатке, помимо приемников, работающих в диапазоне 350-550 МГц, использовались приемники на частотах 38 и 60 МГц, на которых работали радиометры AM С «Марс-7». В результате этих исследований было выявлено несколько типов совпадающих сигна­лов, часть из них соответствует спорадическому излучению Солнца, часть связана с излучением ИСЗ.

С середины 1970 — х годов синхронные наблюдения импульсных сигналов с ненаправленными антеннами прекратились. В ИКИ ме­тод синхронного дисперсионного приема стал использоваться в сочетании с направленными антеннами (РТ-22, Крым-Серпухов). В НИРФИ регистрация спорадического излучения с ненаправлен­ной антенной продолжалась лишь в одном пункте (Кара-Даг).

7.2.2. Исследование статистический структуры излучения ма — зерных источников ОН. История и уроки исследования радиоис­точника СТА 102 (см. гл. 1) еще раз со всей остротой поставили вопрос о критериях искусственного источника. Эта проблема ши­роко обсуждалась на семинарах SETI в 1960-1970 — е годы. Посте­пенно все более четко стала вырисовываться ограниченность радио­астрономических критериев и необходимость разработки более строгих, однозначных критериев искусственного источника. Одно из направлений связано с разработкой критериев, основанных на исследовании статистической структуры сигнала. Речь идет о том, что сигналы, генерируемые радиопередатчиками, по своим статис­тическим характеристикам (например, по распределению амплитуд) отличаются от чисто шумового сигнала А поскольку все естествен­ные источники радиоизлучения имеют шумовую природу, то появ­ляется возможность отличить их сл источников искусственного про­исхождения, которые должны иметь нешумовые характеристики. Впервые на такую возможность указал М. Голей[243]. Позднее это — вопрос анализировался В. И, Слышем[244]. Л. И. Гудзенко и Б. Н. Па новкиным[245], В. И. Сифоровым146. Надо сказать, что эксперимен­тальное изучение статистической структуры сигнала применитель­но к космическим радиоисточникам, учитывая малое отношение сигнал/шум, представляет собой весьма сложную задачу и требует применения специальной аппаратуры. Тем не менее, такая попытка была предпринята группой московских радиоастрономов под ру­ководством Н. С. Кардашева.

В качестве первых кандидатов были выбраны источники коге­рентного мазерного радиоизлучения ОН, поскольку для них преж­де всего можно было ожидать отклонения от характеристик гауссо­ва шума. Специальная приставка к радиометру была разработана Г. М. Рудницким. Наблюдения проводились М. И. Пащенко, Г. М. Рудницким, В. И. Слышем и Е. Е. Лехтом на Большом радио­телескопе в Нансе (Франция) с участием французских исследовате­лей. Первые наблюдения были проведены в декабре 1970 г. Иссле­довались источники W 3, NGC 6334 A, Sgr В2, W 49, VY Большого Пса. Ни для одного из них не было обнаружено заметных откло­нений от гауссова распределения амплитуд[246]. В апреле-мае 1972 г. были проведены новые наблюдения мазерных источников ОН на том же радиотелескопе со значительно лучшим отношением сигнал/ шум. Результаты подтвердили вывод предыдущей работы[247]. Позднее авторы наряду с распределением амплитуд исследовали также рас­пределение интервалов времени между нулями сигнала[248]. Эти ис­следования также подтвердили первоначальный вывод о шумопо — добном характере мазерного излучения ОН. Другим объектом, который проверялся на соответствие статистическому критерию искусственности, был центр нашей Галактики. Согласно гипотезе Кардашева, именно здесь, в центре Галактики, может находиться мощная Сверхцивилизация. В 1972 г. Н. С. Кардашев и М. В. По­пов с сотрудниками исследовали статистическую структуру излуче­ния центра Галактики. Были обнаружены отклонения от нормаль­ного распределения для флуктуаций интенсивности непрерывного спектра на волне 3,5 см[249]. Этот результат требовал проверки, но повторить эксперимент не удалось.

Более углубленный анализ показал, что статистические крите­рии, как и радиоастрономические, не вполне однозначны. С одной стороны, некоторые естественные источники когерентного излуче­ния, в принципе, могут иметь негауссовы характеристики (напри­мер, мазерные источники ОН, хотя для них это не подтвердилось). С другой стороны, если цивилизация-отправитель использует1 при передаче оптимальные коды, го такой сигнал, согласно теореме Шеннона, по своим статистическим свойст вам неотличим от шума. Мы касались этого вопроса в гл. 6.

7.2.3. Оптимальн! ш диапазон для межзвездной связи. Много внимания в первые десятилетия исследований SETI в СССР уделя­лось вопросу об оптимальном диапазоне волн для межзвездной сея зи. Детальный анализ был выполнен Кардашевым[250]. Его подход состоял в следующем (мы частично касались этой проблемы в гл 1). При выборе оптимального диапазона следует ориентироваться не на временные преимущест ва, возникающие благодаря прогрессу тех или иных технических средств связи, а на принципиальные ограни­чения, лежащие в природе вещей и общие для любой цивилизации. Таковы, например, шумы в линии связи. Принципиально неустра­нимым источником шума при связи между космическими цивилиза циями является излучение фона и квантовые флуктуации исследуе­мого сигнала. Современные данные о шумах фона суммированы на рис. 7.2.1. Кардашев рассмотрел два случая. 1) поиск позывных и 2) прием информативной передачи. В первом случае информатив­ность канала связи не имеет решающего значения, задача сводится к определению диапазона спектра, в котором может бьгть обеспечено максимальное отношение сигнал/шум. Во втором случае задача ста­вится таким образом: задан спектр интенсивности космических шу­мов /,, и полный инга ральный поток Fв точке наблюдения; требует ся определить оптимальное распределение энергии передатчика по спектру, гак чтобы обеспечить максимальную скорость передачи ин­формации. Решение этой задачи показало, что в обоих случаях суще­ственная часть спектра искусственного источника лежит в радиодиа пазоне, а при не очень больших потоках F (т. с. в случае дальней передачи) спектр целиком лежит в радиодиапазоне, охватывая об­ласть от дециметровых до миллиметровых волн. При этом предпо­лагалось, что адресат неизвестен и поиск ведется по всему небу.

Позднее Кардашев рассмотрел случай, когда поиск ведется от определенных объектов. В этом случае необходимо учитывать ра­диоизлучение фона в окрестности рассматриваемого источника, а также рассеяние радиоволн в окружающей его плазме. В качестве подходящих объектов он рассматривал центр Галактики, ядра дру

Поиск сигналов и сопутствующие исследования, 1970-1990

1000

Длина волны, см 30 3

СI X

О

■е

0,1 1 10 100 1000 Радиочастота ГГц Рис. 7.2.1. Шумы фона в радиодиапазоне

По горизонтальной оси отложена частота электромагнитных волн (иижияя шкала) или длина волны (верхняя шкала); по вертикальной оси — шумовая температура фона в Кельвинах, характеризующая интенсивность шума Основные составляю­щие: галактический радиошум, излучение земной атмосферы и реликтовый фон. В коротковолновой области начинают сказываться шумы, связанные с квантовыми флуктуациями Отмечена линия водорода Н и линия позитрония в области около 1,5 мм

Гих галактик и квазары. Анализ показал, что в этом случае опти­мальной оказывается область максимума интенсивности реликтово­го фона вблизи X = 1,7 мм. Поиск сигналов от звезд при условии использования взаимнс-направленного канала также приводит’ к мил лиметровому диапазону вблизи X = 1,5 мм. Как раз в этом диапазо­не находится линия позитрония X = 1,47 мм, которую можно рас­сматривать как удобный репер, аналогичный линии 21 см в деци метровом диапазоне. На основании этих соображений Кардашев пришел к выводу, что для изотропно излучающего передатчика оп­тимальной является длина волны 21 см, а для направленного излу­чения 1,5 мм[251]. На преимущество мм диапазона, исходя из энерге

852 Kardashev N. S. Optimal wavelength. egion for СЬП: 1,5 mm //Nature. 1979. V. 278 P. 28-30.

Тических соображений, указывал В. С. Троицкий[252]. Согласно рас­четам автора, оптимальная длина волны для передачи импульсных сигналов с компенсирующими задержками также находится в мил лиметровой области (X = 5,35 мм, v = 56 ГГц)[253].

Еще один подход к выбору частоты для межзвездной связи был предложен в 1991 г. В. С Стрельницким и JL М. Гиндилисом[254] . Анализ тонкой и сверхтонкой структуры возбужденного уровня п = 2 Атома водорода показывает, что этот уровень распадается на 6 поду­ровней, при переходе между которыми возникает 6 спектральных линий. Все они попадают в радиодиапазон: три линии имеют час­тоты около 1 ГГц и три — около 10 ГГц. Ряд обстоятельств делает эти линии привлекательными для межзвездной связи. Во-первых, в отличие от линии 21 см (1420 МГц) основного уровня водорода п = 1, эти линии не подвержены помехам со стороны галактическо­го радиоизлучения. Во вторых, использование сразу шести линий дает богатые возможност и для кодирования семантической инфор­мации.

Поскольку оптимальный диапазон волн нуждается в защитных мероприятиях, были предприняты соответствующие шаги в этом направлении: советские представители в Международном Союзе Электросвязи внесли предложения о защите частот для межзвезд­ной связи. Они нашли отражение в Регламенте радиосвязи и других документах Международного Консультативного Комигс га Радио­связи (МККР). Несмотря на принятые решения, реальная си туация с помехами на Земле и в околоземном космическом пространстве остается неблагоприятной, и имеется устойчивая тенденция ее ухуд­шения в будущем. Радикальное решение этой задачи возможно лишь на обратной стороне Луны, экранированной от радиоизлучений с Земли и околоземных орбит. В начале 1970 х годов Б. А. Дубин — ский предложил на М ККР новый подход к выделению частот в эк­ранированной зоне Луны: вместо обычного выделения отдельных частотных полос для различных космических служб связи и радио­астрономии считать весь спектр радиочастот в этой зоне предназ наченным для радиоастрономии и других пассивных радиофизи­ческих исследований, включая SETI В результате активной разъяс­нительной работы этот подход был признан, и в 1979 г. Всемирная Административная Конференция по радиосвязи включила в Регла­мент радиосвязи специальное постановление, которое является юридической основой признания экранированной зоны Луны за поведником для пассивных радиоисследований. Это решение одно­временно является мерой по защите окружающей среды.

7.2.4. Радиосвязная стратегия SETI. Основные направления рациосвязной стратегии SETI были сформулированы еще на 1 м Всесоюзном совещании по поиску внеземных цивилизаций в 1964 г. Одно направление, связанное с поисками цивилизаций нашего и несколько более высокого уронил, ориентировалось на поиск узко — направленного и узкополосного излучения, другое ориентирова лось на поиск сигналов от Сверхцивилизаций (см. гл.1). Несколько интересных идей относительно поиска сигналов ВЦ были высказа­ны П. В. Маковецким. Главная трудность состоит в неопределен­ности всех существенных параметров сигнала. Маковецкий предпо­ложил, что ВЦ осуществляют передачу позывных в виде узкополос ных синусоидальных сигналов на частотах nFH и FH/n, где — частота радиолинии водорода 21 см. По его мнению, это не только сокращает неопределенность в частоте, но и позволяет установить искусственный характер сигнала[255]. Для сокращения неопределен­ности во времени он предложил использовать синхронизацию по вспышкам сверхновых и новых звезд. Как раз незадолго перед этим, в 1975 г., произошла вспышка Новой в созвездии Лебедя.

Маковецкий рассчитал моменты связи для нескольких ближай­ших звезд, используя в качеств «синхросигнала» вспышку Новой лебеда 1975 гЛ ^ В сентябре 1978 г. в рассчитанные им даты на радиотелескопе РАТАН 600 были предприняты поиски сигнала от Летящей звезды Барнарда, но эти попытки не увенчались успехом. Наконец, для сокращения неопределенности направления он пред — дожил сосредоточить поиск в направлении некоторых особых важ­ных объектов, которые предположительно должны быть известны для всех цивилизаций Галактики и могут использоваться ими в ка чествс «естественных маяков» для указания направления[256]. Наибо­лее полно стратегия Маковецкого изложена в его работе.

В отличие от стратегии Маковецкого, которая основана на ис­пользовании «безмодуляционных» позывных, предназначенных только для обнаружения искусственного источника, Н. Т. Петро­вич рассмотрел метод передачи модулированных сигналов, позво­ляющих передавать информацию по каналу SETI[257]. Для того что бы исключить искажение сигнала в межзвездной среде, Петрович предложил использовать относительные методы модуляции, при которых информация кодируется не абсолютным значением пара­метра сигнала, а его относительным значением по отношению к значению того же параметра, передаваемого в соседнем интервале времени или на соседней несущей частоте. Наибольшей помехоус­тойчивостью обладают фазоманипулированные сигналы ОФМ, ус­пешно применяемые в наземных и космических линиях связи. По­скольку, по мнению Петровича, трудно ожидать, что ВЦ использу­ют сверхмощные передатчики, позволяющие получить высокое отношение сигнал/шум в точке приема, необходимо рассчитывать на прием сигнала ниже уровня шума. Можно думать, что, понимая это, цивилизация-отправитель, чтобы облегчить обнаружение сиг­нала, вводит модуляцию несущей частоты медленным периодичес­ким процессом. Одновременное использование абсолютного ме­тода для периодической модуляции частоты и относительного ме­тода для манипуляции фазы позволяет сконструировать универсальный си. нал, в котором с помощью фазовой манипуля­ции можно передавать двоичную информацию. В зависимости от отношения сигнал/шум в точке приема и совершенства приемной техники может быть выделен либо только периодический процесс, либо также и передаваемая информация. Проблема обнаружения внутренних сигналов («подслушивание») анализировалась А. В. Ар- хиповым[258]. Он рассмотрел возможность обнаружения сигналов аналогичных земному телевидению в диапазоне 102—103 МГц. По­лагая, что полная мощность, которой располагает ВЦ, составляет 1025 Вт (цивилизация II типа по Кардашеву) и на радиоизлучение в указанном диапазоне тратится такая же доля полной мощности, как и на Земле, он получил оценку мощности излучения ВЦ в данном диапазоне ~ 4-1019 Вт. На расстоянии 20 пк это дает плотность по­тока 1 Ян. что не представляет груда для обнаружения Далее Архи­пов предположил, что ВЦ из экологических соображений распола­гает свою «промышленную зону» вдали от планет, на расстоянии 1000 а. с. от звезды Тогда с расстояния 20 пк она будет видна на угловом расстоянии порядка одной минуты от звезды. Архипов про­анализировал каталог близких (М < 2U пк) звезд и каталог радиоис — точников на частоте 408 МГц и нашел четыре случая попадания источника в заданную окрестность (1 угловая минута) звезд снекг рального класса F8V-K0V. Вероятность случайной проекции, по его оценкам, составляет 2 10~4. Подобные объекты могут представ­лять интерес для программы SETI. Некоторые зарубежные иссле­дователи внесли объекты Архипова в свою npoi рамму поиска.

7.2.5. Поиск оптических сигналов. Наряду с поисками радио­сигналов. В СССР велись поиски сигналов в оптическом диапазоне Они были начаты в 1970-х годах в Специальной астрофизической обсерватории (САО) АН СССР под руководством Виктория Фав- ловича Шварцмана, блестящего астрофизика, глубокого мыслите­ля и большого энтузиаста SETI. Был создан уникальный комплекс аппаратуры, позволяющий анализировать сверхбыструю оптичес­кую переменность, на временных интерва тах от Ю-7 с до 100 с Он использовался как для решения астрофизических задач, так и для поиска си1 налов ВЦ в отическом диапазоне. Исследования велись в рамках программы «Многоканальный анализ наносекундных из­менений яркости», сокращенно MAHI1Я[259], отчего исследова гелей стали шутливо называть «маньяками > Применительно к сигналам ВЦ ставилась задача поиска сверхузких эмиссионных линий шири­ной до 10~6 ангстрем, либо импульсного лазерного излучения. Был составлен список объектов, перспективных, с точки зрения поиска ВЦ. Пи мнению Шварцмана, наибольший интерес представляют радиоизлучающие объекты с континуальным оптическим спектром (РОКОСы). Они характеризуются переменным во времени опти­ческим и радиоизлучением, а в спектре их отсутствуют линии каких бы то ни было химических элементов. Природа этих объектов не­известна.

Первые наблюдения по программе МАНИЯ были проведены в 1973-1974 гг. с помощью телескопа «Цейс 600»[260], а с 1978 г. они велись та клее на самом крупном в СССР (и в то время самом круп­ном в мире) 6-мегровом телескопе БТА164. Анализ наблюдений не обнаружил сигналов, которые можно было приписать ВЦ. Посколь ку все записи были сохранены на магнитных носителях предпола­галась их повторная обработка по более сложным алгоритмам. Не­обходимо отметить высокий экспериментальный уровень, иа кото­ром были выполнены эти исследования, и очень серьезное теоретическое обоснование. Важным достоинством их является удач­ное сочетание поисков ВЦ с актуальными астрофизическими зада­чами, что позволяет избежать психологических трудностей, связан­ных с отрицательными результатами поиска сигналов.

7 2.6. Поиск астроинженерной деятельности. Наряду с поис ками сигналов исследования пс, проблеме связи с внеземными ци вили запиями в СССР включали также поиск астроинженерной дея­тельности ВЦ. Эта проблема исследовалась С. А. Капланом, Н. С. Кардашевым и В. И. Слышем. В последние годы интересные результаты были получены Н. С. Кардашевым и М. Ю. Тимофеевым. Мы рассказывали об этом в гл. 1.

7.2.7. Каталог SETI-объектоъ. В начале 1980-х годов, по ини­циативе Н. С. Кардашева, была предпринята попытка отбора перс пективных с точки зрения SETI объектов. В рамках этой програм мы В. А. Захожай и Т. В. Рузмайкина проанализировали список ближайших звезд (с расстоянием до 10 пк) и выбрали из него кан­дидатов для поиска планетных систем[261]. Конечно, сейчас после об­наружения внесолнечных планет эта работа в значительной мере потеряла свою актуальность. Более интересный результат получил В. Г. Сурдин. Он рассмотрел условия в шаровых скоплениях и по­казал, что у звезд шаровых скоплений возможно существование пла­нет земного типа. Поскольку расстояния между звездами в шаро­вых скоплениях не велики, обитающие на этих планетах разумные существа легко могли бы установить между собой радиосвязь. Сур дин отобрал из каталога шаровых скоплений, насчитывающего 130 объектов, кандидатов для поиска (перехвата) сигналов межзвездной связи[262]. К сожалению, дальнейшего развития эта программа в на­шей стране не получила.

7.2.8. Радиолокация точек Лагранжа. В 1980-81 гг. в НИРФИ была выполнена работа по радиолокации точек Лагранжа L4, L5 в системе Земля-Луна с целыо поиска зондов ВЦ в окрестности этих точек[263] (см. § 1.13) Эксперимент проводился на частоте 9,3 МГц в ночное врсмл. Радиосигналы формировались в виде импульсов дли тельностью 1 с, разделенных промежутком в 4 с. Эффективная мощ ность составляла 25 МВт. Прием ответных сигналов проводился в полосе 1,5 кГц с постоянной времени 0,2 с. Длительность одного сеанса, определяемая временем прохождения либрациоиной точки через диаграмму антенны, составлю ia 40 минут. Всего было прове­дено около 25 сеансов. Не обнаружено никаких следов отраженно го сигнала, вдвое превышающего уровень космического фона.

7.2.9. Радиотелескопы для SETI. Существенные преимущества для решения задач SETI представляет вынос радиотелескопа за пре­делы земной атмосферы. Это позволяет исключить поглощение радиоволн в атмосфере Земли и шумы, обусловленные излучением атмосферы. Кроме того, для орбитального радиотелескопа не дей­ствуют ограничения на размер поверхности, связанные с ее дефор­мацией под действием собственного веса. Это дает возможности С( «здавать в Космосе очень крупные системы Проект космического радиотелескопа диаметром более 1 км разработан в 1970-х годах в ИКИ АН СССР при участии организаций промыш тенносги под руководством Н. С. Кардашева. Такой телескоп должен собираться на орбите из отдельных блоков и поверхность его может неограни­ченно наращиваться[264]. Важной вехой на пути реализации этих пла нов стал запуск в СССР в июне 1979 г. первого космического ра диотелескоп? КРТ-10 диаметром 10 м. В дальнейшем гто направле­ние продолжало развиваться в рамках проекта РАДИОАСТРОН[265]. Перспективы использования космической радиоастрономии для целей SETI были проанализированы Г. С. Царевским[266].

В 1980-х годах В НИРФИ под руководством В. С. Троицкого была разработана система «Обзор», предназначенная для поиска сигналов ВЦ с неизвестного направления571. Система должна была состоять из нескольких десятков небольших радиотелескопов диа — Mt гром порядка 2 м, работающих в диапазоне 52 см Диаграмма каждой антенны около 15°, и в совокупности они должны были перекрыть весь небесный свод. 11риемная аппаратура позволяла обес печить прием cm налов круговой и линейной поляризации. Общая полоса анализа составляла 2 МГц. Каждый приемник, соединен­ный с соответст! ующей антенной, должен был иметь 10 спектраль­ных каналов шириной по 200 кГц. Расчетная чувствительность по потоку должна была быть порядка 10 19 Вт/м2. Одновременно с этой многоэлементной системой малонаправленных антенн пред­полагалось использовать еше два радиотелескопа с всенапоавленны — ми дипольными антеннами. Один из них планировалось оборудо­вать многоканальным приемником с полосой каждого канала 100 Гц и с более высокой чувс гвительностыо до 10 20 Вт/м2; другой пред­назначался для детального исследования поляризационных свойств излучения (он позволял измерять все параметры Стокса принимае­мого радиоизлучения). Проект предусматривал постепенное нара­щивание числа антенн в системе. Предполагалось, что к 1990 г. нач­нутся наблюдения с 20 лучами, а к 1995 г. число лучей будет дове­дено до 100.

По чувствительности и числу приемных каналов система «Об­зор» значительно уступает таким проектам, как SERENDIP, SENTTNEL (см. § 1.9). Преимущество ее в том, что она обеспечива­ет одновременное перекрытие всего неба, что чрезвычайно важно, когда направление прихода сигнала неизвестно. По сравнению с ранее проводившимися в СССР поисками сигналов от всего неба с помо­щью всенаправленных антенн, система «Обзор» позволила бы не только значительно повысить чувствительность, но и более уверен­но выделять различные типы сигналов (земные помехи, ИСЗ, ионо­сфера, Солнце и др.). К сожалению, эта скромная, недорогая и вполне осуществимая система не была реализована, так как Троицкому не удалось найти необходимые средства.

Большие надежды связывались с радиотелескопом РТ-70, к со­оружению которого в 1980-х годах приступил коллектив ИКИ АН СССР под руководством Н. С. Кардашева[267]. Этот гигантский теле­скоп диаметром 70 м был рассчитан на предельную волну 1 мм. что давало возможность проводить наблюдения в линии позитрония 1,47 мм, которая, как отмечалась выше, представляет интерес для SETI. Кроме того, РТ-70 предполагалось использовать в системе наземно-космического радиоинтерферометра с очень высоким раз­решением, что открывало перспективу обнаружения астроинженер — ных конструкций. Сооружение РТ-70 велось в горном районе Уз­бекистана на плато Суффа на высоте более 2000 м над уровнем моря. Распад Советского Союза и общий хаос, охвативший нашу страну, не позволили реализовать эти планы.

Категория: ПОИСК ВНЕЗЕМНОГО РАЗУМА  | Комментарии закрыты
15.02.2013 | Автор:

Трудно сказать, когда в России возник интерес к проблеме суще­ствования разумной жизни во Вселенной. Можно только предпола­гать, что он развивался в общем русле европейской научной и фи лософской мысли. Однако уже конец XIX века был отмечен очень важным, хотя и мало известным вкладом России в эту область. В 1876 г в г. Гельсингфорсе (ныне Хельсинки) вышла книга россий ского ученого финского происхождения Э. Неовиуса «Величайшая задача нашего времени» В ней впервые в европейской науке была четко сформулирована задача установления связи с внеземными цивилизациями как строго на^ чная проблема. Неовиус предложил совершенно конкретный и реальный проект связи с обитателями планет Солнечной системы с помощью световых сигна юв. Он не только показал техническую возможность осуществления такой свя­зи, но и рассмотрел семантические проблемы контакта. Неовиус построил язык для космической связи на принципах магематичес кой логики, опередив в этом отношении «Линкос» Фройденталя на несколько десятилетий. Он также рассмотрел экономические аспек­ты проекта и, ясно сознавая, что затраты на его осуществление мо­гут быть не под силу одной стране, предложил международное со­трудничество в этой области. В то время просвещенная Европа за­читывалась книгами К. Фламмариона о множественности обитаемых миров, но работа Неовиуса осталась незамеченной. По-видимому, он просто опередил свое врем*

Горячим приверженцем идеи космического сотрудничества был Константин Эдуардович Циолковский. Он разработал космическую философию, в которой обосновывал идеи о том, что Вселенная заполнена высшей сознательной совершенной жизнью., что в ней господствуют Величайший Разум и совершенные общественные от­ношения. Он полагал, что высокоразвитые внеземные цивилизации, освоившие наблюдаемую нами область Вселенной, могут сознательно организовывать материю, регулировать ход естественных процес­сов. В этом отношении Циолковский намного опередил некоторые современные модели развития космических цивилизаций. Широко известные инженерные работы Циолковского, принесшие ему ми­ровую славу, вдохновлялись его космической философией и были предприняты им как средство выхода человека в Космос навстречу Космическому Разуму.

Пафос Циолковского в значительной мере разделялся блестя­щей плеядой русских философов-космистов, часть которых стояла на научных, а часть — на религиозных позициях. Не идея органи­ческой связи человека и Космоса была близка всем философам кос мистам и по-своему развивалась каждым из них. Очень интере< ны взгляды величайшего деятеля русской культуры, художника, учено го, философа, путешественника и общественного деятеля Николая Константиновича Рериха. «Он, как и все замечательные люди свое­го времени, шел впереди своего века. Его мысль была устремлена в Идущее. В этом будущем он видел осуществленным великое назна чение человека как сотрудника Космических сил и гражданина Все­ленной. Он не ограничивал жизнь человека Землею, он видел жизнь на Далеких Мирах и звал к со трудничеству с ними Он был твердо уверен, что человек выйдет за пределы планеты и вольется в жизнь Дальних Миров. Он считал, что на некоторых из них люди достиг­ли высоких ступеней знания и силы и что землянам можно много му поучи гься у них. Устремление к Дальним Мирам он считал фак тором, открывающим перед человечеством новые возможности не­слыханных достижений в области науки, во всех отраслях знания Возможности человеческого знания он считал ничем не ограничен­ными. Он верил в великое светлое будущее человечества»[237].

В послевоенные годы (конец сороковых — начало пятидесятых) в СССР, как и в других передовых странах мира, стала развиваться радиоастрономия, достижения которой послужили основой для современной постановки проблемы SETI (поиска внеземных циви­лизаций). В те же годы известный пулковский астрофизик Гавриил Адрианович Тихов предпринял серию работ по астроботанике, Имея в виду, в первую очередь, изучение возможностей существова­ния и обнаружения растительной жизни на Марсе. Работы Тихова вызвали острую дискуссию в научном мире. Одним из его оппо­нентов был крупнейший советский астроном академик Василий Григорьевич Фесенков. В 1956 г. он совместно с академиком А. И. Опариным опубликовал книгу «Жизнь во Вселенной»[238], в которой исследовались астрономические и биоло1 ические условия возникновения и развития жизни во Вселенной и давалась оценка возможной распространенности разумной жизни в Галактике. При­мерно в те же годы Фесенков обосновал возможность обог ащения Земли органическими соединениями за счет столкновения с коме­тами. Это направление получило широкое развитие спустя два деся­тилетия, но к тому времени о работах Фесенкова, видимо, забыли и на них, как правило, не ссылаются.

После того как в «Nature» была опуб шкована статья Дж. Коккони и Ф. Моррисона о возможности радиосвязи с обитателями ближай ших звезд, в разработку этой проблемы включился выдающийся со­ветский астрофизик И. С. Шкловский Он привлек к ней своих уче­ников и прежде всего Н. С Кардашева. В 1964 г. в Бюраканской аст­рофизической обсерватории было проведено 1-е Всесоюзное совещание по поиску внеземных цивилизаций. Обо всех этих собы­тиях и о первых шагах по поиску сигналов ВЦ, которые были пред­приняты сразу после Бюраканского совещания во второй половине 1960-х годов, мы подробно рассказали в гл. 1. А как развивались исследования в СССР и России после этих первых шагов, начиная с 70 х годов XX века?

Категория: ПОИСК ВНЕЗЕМНОГО РАЗУМА  | Комментарии закрыты