Внеземные цивилизации

Введение

Действительно ли существуют другие вселенные, галактики?

Можно ли поверить в иные цивилизации? Уникальность земной биосферы и человеческого интеллекта бросает  вызов нашей веры в единство природы.

Изучением Вселенной, её происхождения и эволюции занимаются астрономы и физики. Исследованием живых существ и разума заняты биологи и психологи. А происхождение жизни волнует всех: астрономов, физиков, биологов, химиков.  Уникальные явления и теории, как известно, с трудом поддаются научному исследованию. Вот если бы удалось обнаружить другие населённые планеты, тогда загадка жизни была бы решена гораздо быстрее. А если бы на этих планетах нашлись бы разумные существа.

Но каковы реальные перспективы  такой встречи? Где в космосе  можно найти подходящие для жизни места? Как связаться с другими разумными существами? Вопросов много.

На протяжении длительного  времени, почти до начала 60-х годов, непосредственный интерес к проблеме поиска разумной жизни во Вселенной  проявляли почти исключительно  писатели-фантасты. Когда же эта проблема из ведения фантастов перешла в разряд фундаментальных проблем современного естествознания, она приобрела совершенно иной статус – научный. Общие рассуждения о возможных формах жизни и разума в иных космических цивилизациях сменились расчетами систем радиосвязи, применимых для расстояний в десятки и сотни световых лет, а также попытками оценить количество населенных миров в Галактике – во многом спорными, но, тем не менее, заслуживающими обсуждения.

На современном этапе  проблема поиска внеземных цивилизаций синтезирует в себе все научные дисциплины, созданные человечеством.

1.Внеземные цивилизации

Внеземными цивилизациями  называют общества живых разумных существ, которые, возможно обитают  вне Земли, на других небесных телах, например на планетах, обращающихся вокруг других звезд, вне солнечной системы. Гипотезы об обитаемости вселенной восходят к глубокой древности. Они нашли отражение в древнеиндийской философии, в учении греческих и римских философов.  В средние века вопрос о месте человека во Вселенной стал ареной острой идеологической борьбы, столкновение научного мировоззрения с религиозным.

В прошедшие века, когда  люди ещё очень мало знали об устройстве вселенной, о физических условиях на небесных телах, о происхождении  и сущности жизни, проблема обитаемости других миров, по существу, оставалась философской, мировоззренческой. Она и в настоящее время имеет огромное мировоззренческое значение. Однако сейчас, благодаря высокому уровню развития естественных и общественных наук, и прежде всего астрономии, биологии и кибернетики исследование проблемы жизни и разума во Вселенной всё в большей степени становятся предметом всестороннего и глубокого научного изучения.

2. Жизнь вне земли

Волнующий вопрос о жизни  на других планетах занимает умы астрономов вот уже несколько столетий. Возможность самого существования планетных систем у других звёзд только сейчас становится предметом научных исследований. Раньше же вопрос о жизни на других планетах был областью чисто умозрительных заключений.  Между тем Марс, Венера и другие планеты Солнечной системы уже давно известны как несамосветящиеся твёрдые небесные тела, окружённые атмосферами. Давно стало ясно, что в общих чертах они напоминают Землю, а если так, почему бы на них не быть жизни, даже высокоорганизованной, и, кто знает, разумной?

Вполне естественно  считать, что физические условия, господствовавшие на только что образовавшихся из газово-пылевой  среды планетах земной группы (Меркурий, Венера, Земля, Марс), были очень сходными, в частности их первоначальные атмосферы были одинаковы.

Основными атомами, входящими  в состав тех молекулярных комплексов, из которых образовалось живое вещество, являются водород, кислород, азот и  углерод.  Роль последнего особенно важна. Углерод - четырёхвалентный элемент. Поэтому только углеродные соединения приводят к образованию длинных молекулярных цепей с богатыми и изменчивыми боковыми ответвлениями. Именно к такому типу принадлежат различные белковые молекулы. Часто заменителем углерода называют кремний. Кремний обилен в космосе. В атмосферах звёзд его содержание лишь в 5-6 раз меньше, чем углерода, то есть достаточно велико. Вряд ли, однако, кремний может играть роль “краеугольного камня” жизни. По некоторым причинам его соединения не могут обеспечить такое большое разнообразие боковых ответвлений в сложных молекулярных цепочках, как углеродные соединения. Между тем богатство и сложность таких боковых ответвлений именно и обеспечивает огромное разнообразие свойств белковых соединений, а также исключительную “информативность” ДНК, что совершенно необходимо для возникновения и развития жизни.

Важнейшим условием для  зарождения жизни на планете является наличие на её поверхности достаточно большого количества жидкой Среды. В такой среде находятся в растворённом состоянии органические соединения и могут создаваться благоприятные условия для синтеза на их основе сложных молекулярных комплексов. Кроме того, жидкая среда необходима только что возникшим живым организмам для защиты от губительного воздействия ультрафиолетового излучения, которое на начальном этапе эволюции планеты может свободно проникать до её поверхности.

Можно ожидать, что такой  жидкой оболочкой может быть только вода и жидкий аммиак, многие соединения которого, кстати, по своей структуре  аналогичны органическим соединениям, благодаря чему в настоящее время рассматривается возможность возникновения жизни на аммиачной основе. Образование жидкого аммиака требует сравнительно низкой температуры поверхности планеты. Вообще значение температуры первоначальной планеты для возникновения на ней жизни весьма велико. Если температура достаточно высока, например выше 100°C, а давление атмосферы не очень велико, на её поверхности не может образоваться водяная оболочка, не говоря уж об аммиачной. В таких условиях говорить о возможности возникновения жизни на планете не приходится.

Исходя из сказанного, мы можем ожидать, что условия  для возникновения в отдалённом прошлом жизни на Марсе и Венере могли быть, вообще говоря, благоприятными. Жидкой оболочкой могла быть только вода, а не аммиак, что следует из анализа физических условий на этих планетах в эпоху их формирования. В настоящее время эти планеты достаточно хорошо изучены, на некоторых обнаружены сложные органические соединения, из которых, как из строительных белков стоится живая система, живая клетка. Многие этапы этого удивительного сложного процесса воспроизведены в лаборатории. Однако пока ещё далеко не всё в нём ясно. Но это не указывает на присутствие даже простейших форм жизни ни на одной из планет солнечной системы, не говоря уже о разумной жизни. Однако получить явные указания на наличие жизни на той или иной планете путём астрономических наблюдений очень трудно, особенно если речь идет о планете в другой звёздной системе.

3. Поиск внеземных  цивилизаций

Современная наука не располагает пока доказательствами существования живых разумных существ  за пределами земного шара, но она  приводит убедительные поводы в пользу такого предположения. Впервые за всё  время развития науки появилась  возможность экспериментальным путём проверить эту гипотезу.

Наблюдения начались в 1960 г., когда Фрэнсис Дрейк попытался  с помощью антенны диаметром 26 метров принять сигналы от звёзд t Кита и e Эридана. Его работа называлась «проект ОЗМА». Искусственные сигналы обнаружены не были, но работа Дрейка открыла эру поиска сигналов поиска ВЦ. Сначала это занятие получило общее название GETI (Communication with ExtraTerrestrial Intelligents — «Связь с неземными цивилизациями»). Позже его стали называть более осторожно SETI (Search for ExtraTerrestrial Intelligents — «Поиск внеземных цивилизаций»), имея в виду, что, прежде чем удастся наладить связь, необходимо найти хоть какие-то следы деятельности разумных существ в космосе. За прошедшие годы в разных странах, в основном в США и в СССР, было осуществлено более 60 экспериментов по поиску сигналов ВЦ, изучены тысячи звёзд на различных частотах. Но до сих пор сигналы разумных существ не обнаружены.

Стратегия поиска за это время заметно  изменилась. Первые работы просто повторяли  идею Дрейка в расширенном виде. Затем исследовали другие звёзды и на других частотах, но вскоре поняли, что надеяться на успех можно лишь в том случае, если удастся прослушать всё небо на всех частотах. В компьютерный век это оказалось возможно.

В 1992 г. Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства США (НАСА) начало проект СЕРЕНДИП (SERENDIP, Search for Extraterrestrial Radio Emission from nearby Developed Intelligent Populations — «Поиск внеземного радиоизлучения от соседних развитых цивилизаций»). Проект рассчитан на 10 лет. В нём участвуют несколько обсерваторий разных стран. С помощью параболической антенны диаметром 34 м в Голдстоуне (штат Калифорния) проводится сплошной просмотр неба — полоса за полосой. При выявлении подозрительных сигналов их детальным изучением занимаются более крупные телескопы, такие, как антенна диаметром 64 м в Парксе (Австралия) или 300-метровая чаша в Аресибо на острове Пуэрто-Рико.

Работа ведётся параллельно  с обычными научными наблюдениями. Иными словами, откуда бы ни получал телескоп сигналы, СЕРЕНДИП постоянно анализирует их на «разумность»: вдруг попутно что-нибудь интересное обнаружит, совсем как в известной сказке.

Применена и новая  стратегия поиска. Сначала радиотелескоп  среднего размера быстро просматривает полосу неба, неоднократно сканируя её взад и вперёд. «Взгляд» антенны движется быстро, а компьютер сортирует полученные данные, отбирая среди зафиксированных источников несколько наиболее интересных. Затем с помощью той же антенны они изучаются более детально. Телескоп фиксирует «взгляд» на каждом из них, повышая тем самым свою чувствительность. Разумеется большинство источников оказываются ложными: помехи от радаров, собственные шумы приёмника и т. п. Но некоторые источники подтверждаются и заносятся в каталог для детального изучения с помощью самых крупных антенн.

Удивительная способность  проекта СЕРЕНДИП — его многоканальные приёмники: космическое пространство прослушивается не на одной частоте, а сразу на нескольких миллионах  частот, перекрывающих широкий диапазон радиоволн. В прежние годы поиск сигналов вёлся на одной фиксированной частоте, заранее выбранной исследователями. Такая стратегия напоминала охоту за рыбой с острогой в мутной воде. Охотник пытается угадать, где должна находиться рыба в данный момент, и втыкает туда острогу. Много ли у него шансов на удачу? Радиоприёмники проекта СЕРЕНДИП в этом смысле похожи на мелкоячеистую сеть, которая широко захватывает и не пропускает ни одну рыбку, причём размер этого «невода» постоянно возрастает: на антенне в Аресибо работает приёмник на 4 млн. каналов! Создав эти супер приёмники, радиоастрономы вновь навели свои антенны на ближайшие звёзды: тысячу звёзд в окрестностях Солнца прослушивают теперь на миллионах различных частот.

Нужно заметить, что научные работы, не имеющие непосредственного практического приложения, финансируются в любой стране не очень щедро, а тем более такие фантастические, как поиск ВЦ. Проект СЕРЕНДИП в 1994 г. был остановлен: необходимые для продолжения работы 12 млн. долл. Американский сенат не выделил, мотивируя свой отказ тем, что «братья по разуму не могут решить наши финансовые проблемы». Но нашлись энтузиасты, создавшие для поддержки уникального проекта общество «Друзья СЕРЕНДИП», которое возглавил знаменитые писатель-фантаст Артур Кларк (кстати, он уже много лет живёт на острове Шри-Ланка, т. е. на том самом сказочном Серендипе). Сейчас космический поиск продолжается; уже замечены сотни необычных сигналов, которые будут изучаться более детально.

4.Тунгусский метеорит

Уфологи до сих пор  спорят о происхождении НЛО, и  других аномальных явлениях, в частности, так хорошо всем известного, "Тунгусского  метеорита". В 60-х годах ученые стали исследовать Тунгусскую проблему. Результаты были засекречены. Только через пять лет, нашлись люди, которые решили самостоятельно начать исследования этого феномена. В 1965 году профессор И.С.Астапович  опубликовал результаты обработки многочисленных данных о полёте Тунгусского тела и пришел к выводу, что оно летело почти точно с юга на север по прямой, соединяющей Иркутск и Вановару. В этом убеждали не только очевидцы. При полете тела в атмосфере возникает мощная баллистическая волна. Она рождает звуки и при пологой траектории, вызывает даже легкие сотрясения почвы. Кроме того, трение летящего тела о воздух приводит к образованию электростатических зарядов, а их постепенное рассасывание в атмосфере наблюдатель воспринимает как потрескивание или шорох. По всем данным выходит, что тунгусское тело действительно двигалось с юга на север, что уже невероятно. Но в том, же 1965 году выясняется, что к месту катастрофы загадочное тело прилетело точно с востока! Об этом говорили многочисленные очевидцы, опрошенные в 60-е годы в районах, лежащих к востоку от селения Вановары - ближайшего населенного пункта к эпицентру взрыва. К тому же выводу привел математический анализ вывала леса вокруг эпицентра. В этом вывале четко проявляется ось симметрии-проекции Тунгусского тела на земную поверхность

Таким образом, нас встречает  неожиданная загадка: как могло Тунгусское тело иметь две разные траектории - южную и восточную, то есть, по просту говоря, повернуть?

Для познания причин Тунгусского  взрыва нужно знать, Каков был  наклон атмосферной траектории Тунгусского  тела к плоскости горизонта. К  интересным выводам можно прийти таким путем: многие наблюдатели к востоку от эпицентра видели пылевой след Тунгусского тела, слышали  звуки, порожденные его полетом в атмосфере. Но и пылевые следы, и звуки возникают лишь тогда, когда тело снизится до 50км. - выше такие эффекты не наблюдаются. Значит, и по этим данным, зная расстояние от эпицентра до наблюдателя, легко вычислить наклон траектории. Десять градусов оказываются тем верхним пределом, за который заведомо не выходил этот наклон.

Если мы сравним результаты "восточного" тела с "южным", то они окажутся схожими.  Отсюда следуют важные выводы. Тунгусского тела обладало высокой мех.  прочностью, а стало быть, и значительной плотностью. В самом деле - оно пролетело в нижних слоях атмосферы многие сотни километров со скоростью во много раз превышающей скорость пули (начальная скорость при влете в атмосферу не могла быть меньше 11км/с). Сопротивление атмосферы при этом составляло на большем участке полета десятки и даже сотни кг. на квадратный см. Для сравнения поясню, что пемза выдерживает предельную статистическую нагрузку в 20 кг/кв.см, кирпич 60кг/кв.см. Подчеркну, что речь идет о статистических "спокойных"  нагрузках. При динамических нагрузках сопротивляемость разрушению падает в два-три раза. Значит, Тунгусское тело было гораздо прочнее и плотнее кирпича! Легко оценить минимальную плотность Тунгусского тела, считая, что в конце полета непосредственно перед взрывом оно имело скорость около 2км/с-при меньшей скорости тело, вторгающееся в атмосферу, просто не светится, что не скажешь про Тунгусское тело. В тот момент давление составляло 78кг/см а значит, плотность тела была не меньше 2г/куб.см. Итак, Тунгусское тело приблизилось к месту своего взрыва по очень полотой траектории с наклоном не более 10 гр. Взорвавшись в воздухе на высоте 5-7км., оно взрывной волной разметало вековую тайгу на площади, равной площади Московской области. В радиальном вывале нет следов баллистической воздушной волны - той, которая образуется в воздухе при полете тела. А это значит, что Тунгусское тело непосредственно перед взрывом не превышало скорость равную 1-2 км/с. Но тогда при такой скорости кинетической энергии тела просто не хватит для взрыва такой мощности,  равном примерно 40 МГТ, а именно таким и был Тунгусский взрыв.