Как украинцами решался парадокс Ферми.
Так называемый "парадокс Ферми" - проблема, над которой задумался в середине прошлого века выдающийся итальянский физик Энрико Ферми (один из отцов атомной бомбы), которую позже назвали "парадоксом Ферми". Вот вкратце суть проблемы. Диаметр нашей Галактики составляет около 100000 световых лет и если в ней существует хотя бы одна цивилизация, способная передвигаться между звездами со скоростью пусть даже в 1000 раз меньшей скорости света, то за 100 млн. лет эта цивилизация распространилась бы по всей Галактике. Так почему же мы не видим ее представителей на Земле?
В формулировке Энрико Ферми этот парадокс звучит так: "Если они есть, то где же хоть кто-нибудь?". "Парадокс Ферми" (также называемый "Астросоциологическим парадоксом") в разное время объясняли по разному - от варианта "они давно прилетели, а мы - их потомки" до рассуждения, что "мы одиноки в нашей Галактике, а то и во всей Вселенной".
Интересный вариант ответа на "парадокс Ферми" предложил американский астрофизик Джеймс Эннис. Он считает, что каждая галактика время от времени "стерилизуется" сверхмощной вспышкой гамма-лучей и, возможно, цивилизации периодически гибнут от этого облучения, просто не успев выйти в дальний космос. Эти невероятно мощные выбросы лучевой энергии происходят, видимо, при столкновении черных дыр или нейтронных звезд. За секунды высвобождается столько энергии, сколько излучает сверхновая звезда за несколько недель. Сейчас такие случаи бывают в каждой галактике примерно раз в несколько сот млн. лет (по некоторым расчетам, раньше такие вспышки происходили гораздо чаще). По мнению Энниса, вспышка гамма-лучей убивает все живое в галактике, кроме сравнительно примитивных форм жизни, живущих глубоко под водой. "Если бы сейчас такая вспышка произошла в центре Галактики, то наша планета, расположенная ближе к окраине, чем к центру, за несколько секунд лишилась бы всех наземных организмов", - говорит Д.Эннис.
И вот недавно к решению парадокса Ферми подступили украинские ученые - Андрей Александрович СНАРСКИЙ (Доктор физико-математических наук, профессор кафедры общей и теоретической физики физико-математического факультета Национального технического университета Украины "Киевский политехнический институт". Область научных интересов: термоэлектрические явления в анизотропных и неоднородных средах, теория протекания, методы детерминированного хаоса в информационных потоках, магнитная дефектоскопия...) и Игорь Васильевич БЕЗСУДНОВ (Заместитель директора Научно-производственного предприятия "Наука-Сервис". Область научных интересов: явления в средах с перколяцией, самоорганизованная критичность, математическое и компьютерное моделирование систем с протеканием, методы определения примесей драгметаллов и ртути в объектах окружающей среды...). Они предложили модель развития цивилизаций во Вселенной, из которой косвенным образом следует решение знаменитого парадокса Ферми (хотя напрямую решить его так и не удалось). Работа пока не опубликована, но ее препринт появился в сети 16 июля и доступен по ссылке http://arxiv.org/abs/1007.2774.
Авторы новой работы рассматривали следующие стадии развития цивилизаций: зарождение, расширение зоны влияния и, наконец, угасание и исчезновение. При определенных обстоятельствах - когда несколько цивилизаций существуют в относительной близости в пространстве и времени - у них есть высокие шансы на встречу. В этом случае обмен идеями и технологиями между представителями разных групп разумных существ может помочь каждой из них продлить время своего существования.
Ученые рассмотрели, как будут взаимодействовать несколько цивилизаций, используя клеточный автомат. Этим термином называют набор клеток, которые образуют периодическую решетку с заданными правилами перехода, определяющими состояние клетки в следующий момент времени через состояние клеток, находящихся от нее не дальше некоторого заданного расстояния, в текущий момент времени. Исследователи построили модель условной Вселенной, используя автомат, состоящий из 108 клеток (104 на 104 клеток).
Авторы использовали несколько параметров Вселенной: вероятность зарождения цивилизации, ее среднее время жизни и дополнительное время, которое появляется при встрече с другими цивилизациями. Изменяя значение этих параметров, ученые обнаружили, что при определенном их сочетании происходит подобие фазового перехода "подопытной" Вселенной: из состояния, когда цивилизации не могут встретиться, она переходит в состояние, когда такие пересечения происходят с высокой вероятностью и разумные существа заполняют максимально возможный объем пространства.
На основании полученных данных исследователи создали уравнение, напоминающее известную формулу американского астронома Ф.Дрейка, которое оценивает вероятность существования во Вселенной иных цивилизаций в зависимости от значения большого количества исходных параметров (для справки, формула Ф.Дрейка выглядит следующим образом: Nc=Nfpfnflfifcf(t), где Nc - число разумных ВЦ; N - количество звезд; fp - вероятность того, что возле звезды имеется планетная с-ма; fn - вероятность того, что на какой-то из числа этих планет есть необходимые условия, при которых жизнь может возникнуть; fl - вероятность того, что жизнь возникла; fi - вероятность того, что жизнь достигла уровня цивилизованности; fc - вероятность того, что цивилизация достигла того уровня, при котором способна контактировать с иными цивилизациями (цивилизация вступила в технократическую эру); f(t) - время жизни цивилизации).
Авторы новой работы не смогли дать ответ на вопрос о том, к какому типу Вселенных относится Вселенная, где обитает человечество (то есть, фактически, решить парадокс Ферми). Как отмечают ученые, для того чтобы определить это, необходимо время. Иными словами, как и в случае уравнения Дрейка, на сегодняшний день у ученых слишком мало данных для того, чтобы ответить на вопрос о существовании других цивилизаций.
Так что безусловно, сенсации нас ждут завтра!
