Меню
Бесплатно
Регистрация
Главная  /  Орз  /  Парадокс Ферми: существуют ли внеземные цивилизации? Парадокс Ферми: одиноки ли мы во Вселенной

Парадокс Ферми: существуют ли внеземные цивилизации? Парадокс Ферми: одиноки ли мы во Вселенной

Если в такой уровень развития сложно поверить, не забывайте, что планета X обладает уровнем развития, на 3,4 миллиарда лет превышающим наш. Если цивилизация на планете X была похожа на нашу и смогла развиться до цивилизации III типа, логично предположить, что к нынешнему моменту они точно дошли до межзвездных путешествий, а может, и колонизировали всю галактику.

Одна из гипотез о том, как может происходить колонизация галактики, заключается в создании машины, которая может лететь на другие планеты, проводить 500 лет или около того, занимаясь самовоспроизводством, используя сырые материалы планеты, а затем отправлять две реплики делать то же самое. Даже без того, чтобы путешествовать со скоростью света, этот процесс колонизировал бы целую галактику всего за 3,75 миллиона лет, мгновение по меркам миллиардов лет существования планет.

Продолжаем размышлять. Если 1% разумной жизни выживает достаточно долго, чтобы стать потенциальной колонизирующей галактику цивилизацией III типа, наши расчеты выше наводят на мысли, что только в нашей галактике должно быть не меньше 1000 цивилизацией III типа - и, учитывая мощь таких цивилизаций, их присутствие едва ли осталось бы незамеченным. Но ничего нет, мы ничего не видим, не слышим, никто нас не посещает.

Где же все?

Доброе пожаловать в парадокс Ферми.

У нас нет ответа на парадокс Ферми - лучшее, что мы можем сделать, это «возможные объяснения». И если вы спросите десять разных ученых, вы получите десять разных ответов. Что бы вы подумали о людях прошлого, которые обсуждают, круглая или плоская Земля, вращается вокруг нее Солнце или она вокруг него, дарит ли молнии всемогущий Зевс? Они кажутся такими примитивными и дремучими. То же самое можно сказать о нас, рассуждающих на тему парадокса Ферми.

Глядя на наиболее обсуждаемые возможные объяснения парадокса Ферми, стоит разделить их на две большие категории - те объяснения, которые предполагают, что никаких признаков цивилизаций типа II и III нет, потому что их просто нет, и те, которые предполагают, что мы не видим и не слышим их по некоторым причинам:

I группа объяснений: никаких признаков высших цивилизаций (II и III типа) нет, потому что никаких высших цивилизаций не существует

Те, кто придерживается объяснений I группы, указывают на то, что называется проблемой неисключительности. Она отвергает любую теорию, которая утверждает: «Существуют высшие цивилизации, но ни одна из них не пыталась связаться с нами, потому что все они… ». Люди группы I смотрят на математику, которая говорит, что должны быть тысячи или миллионы высших цивилизаций, поэтому хотя бы одна должна быть исключением из правил. Даже если теория поддерживает существование 99,9% высших цивилизаций, остальной 0,01% будет отличаться, и мы о нем точно узнаем.

Таким образом, говорят приверженцы объяснений первой группы, сверхразвитых цивилизаций не существует. И поскольку расчеты говорят о тысячах таких только в нашей галактике, должно быть что-то еще. И это что-то еще называется .

Теория Великого фильтра гласит, что в определенной точке от самого зарождения жизни до цивилизации III типа есть некая стена, об которую ударяются практически все жизненные попытки. Это некая ступень в длинном эволюционном процессе, сквозь которую жизнь практически не может пройти. И она называется Великий фильтр.

Если эта теория верна, остается большой вопрос: на каком отрезке времени возникает Великий фильтр?

Оказывается, когда речь заходит о судьбах человечества, этот вопрос становится очень важным. В зависимости от того, где возникает Великий фильтр, мы остаемся с тремя возможными реалиями: мы редкие, мы первые или нам крышка.

1. Мы - редкость (Великий фильтр позади)

Есть надежда, что Великий фильтр остался позади нас - нам удалось его пройти, и это будет означать, что жизни крайне сложно развиться до интеллекта нашего уровня, и происходит это крайне редко. Диаграмма ниже показывает, что только два вида проделали это в прошлом, и мы - один из них.

Этот сценарий мог бы объяснить, почему цивилизаций III типа нет… но он также означал бы, что мы можем быть одним из нескольких исключений. То есть у нас есть надежда. На первый взгляд, это выглядит так же, как люди считали, что Земля находится в центре вселенной 500 лет назад - думали, что они особенные, и мы сегодня тоже можем так подумать. Но так называемый «эффект выборочности наблюдения» говорит, что вне зависимости от того, будет ли наше положение редким или довольно распространенным, мы будем стремиться видеть первое. Это и приводит к тому, что мы допускаем возможность того, что мы особенные.

И если мы особенные, когда именно мы стали особенными - то есть какой шаг мы прошли там, где застревают остальные?

Одна из возможностей: Великий фильтр мог быть в самом начале - таким образом, само начало жизни было крайне необычным событием. Этот вариант хорош, потому что понадобились миллиарды лет, чтобы жизнь наконец появилась, и мы пытались повторить это событие в лаборатории, но у нас ничего не получилось. Если виной всему Великий фильтр, это будет означать не только, что во Вселенной может и не быть разумной жизни, это будет говорить о том, что жизни вообще может и не быть за пределами нашей планеты.

Другая возможность: Великий фильтр мог быть переходом от простых прокариотических клеток к сложным эукариотическим клеткам. После того как прокариоты появляются на свет, им нужно по меньшей мере два миллиарда лет, прежде чем они смогут осуществить эволюционный скачок, стать сложными и заполучить ядро. Если в этом весь Великий фильтр, это может говорить о том, что Вселенная кишит простыми эукариотическими клетками и все.

Есть и ряд других возможностей - некоторые даже считают, что даже наш последний скачок до нынешнего интеллекта может быть признаком Великого фильтра. Хотя скачок от полуразумной жизни (шимпанзе) к разумной жизни (люди) не кажется чудесным шагом, Стивен Пинкер отвергает идею неизбежного «подъема» в процессе эволюции: «Поскольку эволюция не ставит цель, а просто происходит, она использует адаптацию, которая будет полезна для конкретной экологической ниши, и факт того, что она на Земле привела к технологическому разуму, уже сам по себе может говорить о том, что такой результат естественного отбора весьма редок и не является привычным следствием эволюции древа жизни».

Большинство скачков не расценивают как кандидатов на Великий фильтр. Любой возможный Великий фильтр должен быть вещью из разряда один на миллиард, когда должно произойти что-то невероятно странное, чтобы обеспечить сумасшедшее исключение - по этой причине переход от одноклеточной к многоклеточной жизни не берется во внимание, потому что только на нашей планете он произошел 46 раз в виде изолированных событий. По той же причине, если мы найдем окаменевшие эукариотические клетки на Марсе, они не будут признаком Великого фильтра (как и ничто другое, случившееся до этого момента в эволюционной цепочке), - потому что если на Земле и Марсе это произошло, значит, произойдет где-то еще.

Если мы действительно редкость, это может быть из-за странного биологического события, а также связано с тем, что называют гипотезой «редкой Земли», которая говорит, что может быть множество планет земного типа с похожими на земные условия, но отдельные условия на Земле - специфика Солнечной системы, связь с Луной (большая Луна редкость для таких маленьких планет) или что-то в самой планете может сделать ее чрезвычайно дружелюбной для жизни.

2. Мы первые

Приверженцы I группы считают, что если Великий фильтр не позади нас, есть надежда, что условия во Вселенной совсем недавно, впервые с момента Большого Взрыва, стали такими, что позволили развиться разумной жизни. В этом случае мы и многие другие виды могут быть на пути к сверхинтеллекту, и просто до этого никто не дошел. Мы оказались в нужном месте в нужное время, чтобы стать одной из первых сверхразумных цивилизаций.

Один из примеров явления, которое могло бы сделать это объяснение возможным, является распространенность гамма-вспышек, гигантских взрывов, которые мы наблюдаем в далеких галактиках. Точно так же, как юной Земле понадобилось несколько сотен миллионов лет до того, как астероиды и вулканы утихли, открыв дорогу жизни, Вселенная могла быть наполнена катаклизмами вроде гамма-вспышек, которые выжигали все, что время от времени могло стать жизнью, до определенного момента. Теперь, возможно, мы находимся в середине третьей астробиологической стадии перехода, когда жизнь способна развиваться такое долгое время и ей ничто не мешает.

3. Нам крышка (Великий фильтр впереди)

Если мы не редкость и не первые, среди возможных объяснений I группы есть и то, что Великий фильтр нас еще ждет. Возможно, жизнь регулярно развивается до порога, на котором мы стоим, но что-то мешает ей развиваться дальше и дорастать до высшего интеллекта практически во всех случаях - и мы вряд ли станем исключением.

Один из возможных Великих фильтров - регулярно встречающееся катастрофическое природное событие вроде вышеупомянутых гамма-вспышек. Возможно, они еще не завершились, и остается лишь вопрос времени, прежде чем вся жизнь на Земле внезапно поделится на ноль. Другой кандидат - возможная неизбежность самоуничтожения всех развитых цивилизаций после достижения определенного уровня технологий.

Вот почему философ Оксфордского университета Ник Бостром говорит, что «отсутствие новостей - хорошие новости». Открытие даже простейшей жизни на Марсе будет иметь разрушительные последствия, потому что урежет ряд возможных Великих фильтров позади нас. И если мы найдем окаменелости сложной жизни на Марсе, по мнению Бострома, «это будет худшая новость в истории человечества, напечатанная в газете», потому что будет означать, что Великий фильтр почти наверняка будет впереди. Бостром считает, что когда речь заходит о парадоксе Ферми, «тишина ночного неба - золото».

II группа объяснений: цивилизации II и III типа существуют, но есть логические причины того, что мы их не слышим

II группа объяснений избавляется от какого-либо упоминания нашей редкости или единственности - наоборот, ее последователи верят в принцип посредственности, отправная точка которого - нет ничего редкого в нашей галактике, солнечной системе, планете, уровне интеллекта, пока доказательства не засвидетельствуют обратное. Также они не спешат говорить о том, что отсутствие свидетельств высшего интеллекта говорит об их отсутствии как таковых - и подчеркивают факт, что наш поиск сигналов растянулся всего на 100 световых лет от нас (0,1% галактики). Вот десять возможных объяснений парадокса Ферми с точки зрения II группы.

1. Сверхразумная жизнь уже посещала Землю , задолго до того, как мы появились. В такой схеме вещей живые люди существуют порядка 50 000 лет, что относительно немного. Если контакт произошел до этого, наши гости просто одиноко окунулись в воду, и на этом все. Кроме того, записанная история насчитывает всего 5500 лет - возможно, группа древних племен охотников-собирателей столкнулась с неведомой внеземной фигней, но не нашла способа запомнить или запечатлеть это событие для будущих потомков.

2. Галактика колонизирована , но мы просто живем в какой-то пустынной сельской местности. Американцы могли быть колонизированы европейцами задолго до того, как небольшое племя инуитов в северной Канаде поняло, что это произошло. Может быть и урбанистический момент в колонизации галактики, когда виды собираются по соседству для удобства, и было бы непрактично и бессмысленно пытаться связаться с кем-то в той части спиральной галактики, в которой мы находимся.

3. Вся концепция физической колонизации - забавная идея древности для более продвинутых видов. Помните изображение цивилизации II типа в сфере вокруг своей звезды? Со всей этой энергией они могли бы создать идеальное место для себя, которое удовлетворяло бы всем потребностям. Они могли бы невероятно снизить потребность в ресурсах и жить в своей счастливой утопии, вместо того чтобы исследовать холодную, пустую и неразвитую Вселенную.

Еще более развитая цивилизация могла бы видеть весь физический мир как ужасно примитивное место, давным-давно покорив собственную биологию и загрузив свои мозги в виртуальную реальность, рай для вечной жизни. Жизнь в физическом мире биологии, смертности, желаний и потребностей могла бы показаться примитивной для таких существ, как нам кажется примитивной жизнь в холодном темном океане.

4. Где-то там существуют хищные страшные цивилизации, и самая разумная жизнь знает, что транслировать любой исходящий сигнал , тем самым выдавая свое расположение, крайне неразумно . Этот неприятный момент мог бы объяснить отсутствие любого сигнала, принимаемого спутниками SETI. Это так же могло бы означать, что мы просто наивные новички, которые по глупости своей рискованно выдаем свое местоположение. Есть спор на тему того, стоит ли нам пытаться связаться с внеземной цивилизацией, и большинство людей приходит к выводу, что нет, не стоит. предупреждает: «Если пришельцы посетят нас, последствия будут хуже, чем когда Колумб высадился в Америке, что для коренных американцев было явно не очень хорошо». Даже Карли Саган (который свято верил, что любая развитая цивилизация, освоившая межзвездные путешествия, будет альтруистичной, а не враждебной) назвал практику METI «крайне неразумной и незрелой» и порекомендовал «новорожденным в странном и непонятном космосе сидеть и тихо слушать долгое время, терпеливо обучаясь и впитывая, прежде чем кричать в неизвестность, которую мы не понимаем».

5. Есть только один представитель высшей интеллектуальной жизни - цивилизация «хищников» (вроде людей здесь на Земле) - которая является гораздо более продвинутой, чем все остальные, и удерживается на плаву за счет уничтожения любой разумной цивилизации, как только та достигает определенного уровня развития. Это было бы крайне плохо. Было бы крайне неразумно уничтожать цивилизации, тратя на это ресурсы, потому что большая их часть сама собой вымерла бы. Но после определенного момента разумные виды могут начать размножаться как вирус и вскоре заселить всю галактику. Эта теория подразумевает, что кто бы ни заселил галактику первым, он победит, и ни у кого другого шансов больше нет. Это могло бы объяснить отсутствие активности, потому что свело бы число сверхразумных цивилизаций к одной.

6. Где-то там есть и активность, и шум , но наши технологии слишком примитивны и мы пытаемся услышать не то. Вы заходите в современное здание, включаете рацию и пытаетесь что-то услышать, но все отправляют эсэмэски, и вы решаете, что здание пусто. Или же, как говорил Карл Саган, наши умы могут работать в разы медленнее или быстрее, чем умы других разумных форм: им нужно 12 лет, чтобы сказать «Привет», но когда мы это слышим, для нас это белый шум.

7. Мы контактируем с разумной жизнью, но власти это скрывают . Эта теория совершенно идиотическая, но мы обязаны ее упомянуть.

8. Высшие цивилизации знают о нас и наблюдают за нами («гипотеза зоопарка»). Насколько нам известно, сверхразумные цивилизации существуют в плотно регулируемой галактике, и наша Земля считается чем-то вроде национального заповедника, защищенного и большого, с табличкой «смотреть, но не трогать». Мы не замечаем их, потому что если бы разумный вид хотел бы за нами понаблюдать, он знал бы, как спрятаться от нас с легкостью. Возможно, действительно существует некая «первая директива» из «Звездного пути», которая запрещает сверхразумным существам вступать в какой-либо контакт с младшими видами, пока те не достигнут определенного уровня интеллекта.

9. Высшие цивилизации здесь, вокруг нас. Но мы слишком примитивны, чтобы их воспринимать . Мичио Каку объясняет это так:

«Допустим, у нас есть муравейник в центре леса. Рядом с муравейником построено скоростное шоссе из десяти полос. Вопрос следующий: «Поймут ли муравьи, что такое десятиполосное скоростное шоссе? Смогут ли муравьи понять технологии и намерения существ, которые строят шоссе рядом с ними?».

Таким образом, мы не только не можем уловить сигналы с планеты X, используя наши технологии, мы даже не в силах понять, что делают существа с планеты X. С их стороны, попытка просветить нас была бы похожа на попытку обучить муравьев пользоваться Интернетом.

Это также могло бы ответить на вопрос: «Что ж, если так много невероятных цивилизаций III типа, почему они до сих пор с нами не связались?». Чтобы ответить на этот вопрос, давайте спросим себя: когда Писарро направлялся в Перу, останавливался ли он перед муравейниками, чтобы пообщаться? Был ли он великодушным, пытаясь помочь муравьям в их нелегких делах? Был он враждебным и останавливался время от времени, чтобы сжечь ненавистные муравейники? Или ему было глубоко по барабану? То-то же.

10. Мы совершенно заблуждаемся в своих представлениях о реальности. Есть масса вариантов, которые могли бы полностью поделить на ноль наши представления. Вселенная может быть чем-то вроде голограммы. Или же мы и есть пришельцы, и нас поместили сюда как эксперимент или удобрение. Есть даже шанс, что мы все являемся каких-то ученых из другого мира, а другие формы жизни просто не были запрограммированы на появление.

Поскольку наш путь продолжается, мы продолжаем искать внеземной разум, не совсем понятно, чего ждать. Если мы узнаем, что мы одиноки во Вселенной, или официально войдем в галактическое сообщество, оба варианта одинаково жуткие и одинаково взрывают сознание.

Помимо своего шокирующего фантастического компонента, парадокс Ферми оставляет людей с чувством глубокого смирения. Это не обычное «я микроб и живу три секунды», которое возникает при мысли о Вселенной. Парадокс Ферми оставляет более четкое, персональное смирение, которое может появиться только спустя часы, проведенные за изучением самых невероятных теорий, представленных лучшими учеными, которые постоянно переворачивают сознание и противоречат одна другой. Он напоминает нам, что будущие поколения будут точно так же смотреть на нас, как мы смотрим на людей древности, которые думали, что звезды прикручены к деревянному небосводу, и удивляться: «Ух ты, они реально понятия не имели, что происходит».

Все это бьет по нашей самооценке вместе с беседами о цивилизациях II и III типа. Здесь, на Земле, мы короли своего маленького замка, гордо правящие горсткой глупцов, разделяющих планету вместе с нами. И в этом пузыре нет конкуренции и никто нас не осудит, нам вообще не с кем обсудить проблему бытия, кроме нас самих.

Все это наводит на мысли, что мы, люди, наверное, не так умны, сидим себе на крошечной скале в середине пустынной Вселенной и даже понятия не имеем, что можем ошибаться. Но мы, может, и ошибаемся, давайте не будем об этом забывать в попытках оправдать собственное величие. Мы даже понятия не имеем, что где-то там есть история, в которой мы даже и буквы не представляем - точка, запятая, номер страницы, закладка.

По материалам WaitButWhy.com

Парадокс Ферми против уравнения Дрейка. Мы одни во Вселенной?

Прошло почти 14 миллиардов лет с момента Большого взрыва, и некоторые из чужеродных цивилизаций должны были стать технологически развитыми и межпланетными, поэтому их обнаружение не составило бы труда.

Like Love Haha Wow Sad Angry

1 1

«Где они?», задавался вопросом физик Энрико Ферми, размышляя о жизни в космосе. Он рассуждал, что, если генезис жизни не сложный, то Вселенная должна изобиловать зелеными существами на триллионах планет. Прошло почти 14 миллиардов лет с момента Большого взрыва, и некоторые из чужеродных цивилизаций должны были стать технологически развитыми и межпланетными, поэтому их обнаружение не составило бы труда. Так почему же мы до сих пор «одиноки»? Есть ответ: отсутствие доказательств внеземной жизни известно как парадокс Ферми.

Энрико Ферми. Итальянский физик, наиболее известный благодаря созданию первого в мире ядерного реактора, внесший большой вклад в развитие ядерной физики, физики элементарных частиц, квантовой и статистической механики. Считается одним из «отцов атомной бомбы».

Парадокс подверг сомнению возможность обнаружения внеземных цивилизаций и связан с попыткой ответить на один из важнейших вопросов современности: «Является ли человечество единственной технологически развитой цивилизацией во Вселенной?». Попыткой ответа на этот вопрос служит уравнение Дрейка, которое оценивает количество возможных для контакта внеземных цивилизаций. Оно может давать при некоторых значениях неизвестных параметров довольно высокую оценку шансам на такую встречу. На подобные выводы Ферми ответил, что, если в нашей Галактике должно существовать множество развитых цивилизаций, то надо ответить на вопрос: «Где они? Почему мы не наблюдаем никаких следов разумной внеземной жизни, таких, например, как зонды, космические корабли или радиопередачи?». Допущения, которые легли в основу парадокса Ферми, часто называют Принципом Ферми.

Уравнение Дрейка: N = R · f p · n e · f l · f i · f c · L , где:

N – количество разумных цивилизаций, готовых вступить в контакт;

R – количество звёзд, образующихся в год в нашей галактике;

f p – доля звезд, обладающих планетами;

n e – среднее количество планет (и спутников) с подходящими условиями для зарождения цивилизации;

f l – вероятность зарождения жизни на планете с подходящими условиями;

f i – вероятность возникновения разумных форм жизни на планете, на которой есть жизнь;

f c – отношение количества планет, разумные жители которых способны к контакту и ищут его, к количеству планет, на которых есть разумная жизнь;

L – время жизни такой цивилизации (то есть время, в течение которого цивилизация существует, способна вступить в контакт и хочет вступить в контакт).

Фрэнк Дональд Дрейк сформулировал уравнение в 1960 году во время подготовки к телеконференции, на которой собрались ведущие астрономы, физики, биологи, социологи и промышленники, чтобы обсудить возможность обнаружения разумной жизни на других планетах.

Фрэнк Дональд Дрейк. Родился в Чикаго, учился на факультете электроники Корнеллского университета. Прослушав курс лекций прославленного астронома Отто Струве о формировании планетных систем, на всю жизнь загорелся интересом к вопросам внеземной жизни и цивилизаций.

Когда Дрейк выступал со своей формулой, он не предполагал, что она послужит аргументом для сторонников SETI, обеспечившим проекту финансирование на десятилетия вперед.

Парадокс Ферми имеет много других предполагаемых решений, например, что мы действительно одиноки в космосе, или, что Земля изолирована от межзвездного сообщества до тех пор, пока люди не станут «ответственными гражданами галактики». Самое страшное из всех – идея Великого фильтра – некий неизбежный вектор развития, при котором у всех цивилизаций есть относительно короткий срок существования, возможно потому что они развиваются и становятся жертвами саморазрушительных технологий. При таком сценарии шансы на существование двух цивилизаций в непосредственной близости ничтожно малы, и они всегда будут ощущать себя одинокими.

Парадокс Ферми? Нет, не слышали!

Американский астроном Джейсон Райт, профессор астрономии из Университета штата Пенсильвания, 24 апреля 2017 года опубликовал статью, в которой он перефразировал Ферми так: «Где они были?». Он задается вопросом, возникали ли в прошлом в Солнечной системе и ее окрестностях «коренные» технически развитые цивилизации и какое наследие они могли оставить нам, жителям Земли.

До того, как люди начали бродить по Земле

Исходя из работы Джейсона Райта, Вселенная может быть заполнена остатками мертвых цивилизаций. Ученый не опирается на шансы «созерцать» жизнь где-то за десятки и сотни световых лет, где ее невероятно сложно обнаружить, а рассматривает возможность существования цивилизаций в ранней Солнечной системе, которые пали жертвой Великого Фильтра сотни миллионов, если не миллиардов, лет до того, как люди сделали первые шаги по Земле.

Инопланетная жизнь в представлении Карла Сагана.

Если бы разумная жизнь существовала здесь или на других планетах и лунах, какие следы и где мы должны искать? В разрушительной среде Венеры и агрессивной тектонике Земли любые «рукотворные» сооружения были бы разрушены за столь долгое время. Но на медленно меняющихся Марсе, Луне и, возможно, покрытых вечной мерзлотой спутниках газовых гигантов, города древних цивилизаций могли бы сохраниться под толщей льда и каменных пород. Кроме этого, технически развитые предшественники могли бы оставить после себя радиоизотопные источники энергии, выдающие себя на протяжении миллиардов лет.

Численные расчеты распределения заряда и поля в атоме методом самосогласованного поля чрезвычайно громоздки, в особенности для сложных атомов. Но как раз для сложных атомов существует другой приближенный метод, ценность которого заключается в его простоте; правда, он приводит к значительно менее точным результатам, чем метод самосогласованного поля.

В основе этого метода (Е. Fermi, L. Thomas, 1927) лежит тот факт, что в сложных атомах с большим числом электронов большинство электронов обладает сравнительно большими главными квантовыми числами. В этих условиях применимо квазиклассическое приближение. Поэтому мы можем применить к состояниям отдельных электронов в атоме понятие о «клетках в фазовом пространстве» (§ 48).

Объем фазового пространства, соответствующий электронам, обладающим импульсом, меньшим чем , и находящимся в элементе объема физического пространства, равен .

Этому объему соответствует клеток т. е. возможных состояний, в которых может одновременно находиться не более

электронов (в каждой клетке по два электрона со взаимно противоположными спинами). В нормальном состоянии атома электроны, находящиеся в каждом элементе объема должны заполнять (в фазовом пространстве) клетки, соответствующие импульсу от нуля до некоторого максимального значения Тогда кинетическая энергия электронов будет иметь в каждой точке по возможности меньшее значение. Если написать число электронов в объеме как (где - плотность числа электронов), то можно утверждать, что максимальное значение импульса электронов в каждой точке связано с посредством соотношения

Максимальное же значение кинетической энергии электрона в месте, где электронная плотность есть , равно, следовательно,

Пусть, далее, - электростатический потенциал, который мы принимаем равным нулю на бесконечности. Полная энергия электрона есть Очевидно, что полная энергия каждого электрона должна быть отрицательной; в противном случае электрон уйдет на бесконечность. Обозначим максимальное значение полной энергии электрона в каждой точке посредством - где - положительная постоянная (если бы эта величина была не постоянной, то электроны переходили бы из точек с меньшим в точки с большим ). Таким образом, можно написать

Приравнивая выражения (70,1) и (70,2), получим

Соотношение, связывающее электронную плотность и потенциал в каждой точке атома.

При плотность обращается в нуль; должно быть, очевидно, положено равным нулю и во всей области, где и соотношение (70,2) привело бы к отрицательной максимальной кинетической энергии. Таким образом, уравнением определяется граница атома. Но вне центрально-симметричного распределения зарядов с равным нулю полным зарядом поле отсутствует. Поэтому на границе нейтрального атома должно быть Отсюда следует, что для нейтрального атома постоянная должна быть положена равной нулю. Напротив, для иона постоянная отлична от нуля.

Ниже мы рассматриваем нейтральный атом и соответственно этому полагаем . Согласно электростатическому уравнению Пуассона имеем ; подставляя сюда (70,3), получим основное уравнение Томаса - Ферми

Распределение поля в нормальном состоянии атома определяется центрально-симметричным решением этого уравнения, удовлетворяющим следующим граничным условиям: при поле должно переходить в кулоново поле ядра, т. е. должно быть при должно быть . Вводя вместо переменной новую переменную согласно определениям

а вместо новую неизвестную функцию :

получим уравнение

с граничными условиями при при . Это уравнение не содержит уже никаких параметров и определяет, таким образом, универсальную функцию . В табл. 2 приведена эта функция, полученная путем численного интегрирования уравнения (70,7).

Таблица 2. Значения функции

Функция монотонно убывает, обращаясь в нуль лишь на бесконечности. Другими словами, в модели Томаса - Ферми атом не имеет границы, а формально простирается до бесконечности.

Значение производной равно Поэтому при функция имеет вид и соответственно потенциал :

Первый член есть потенциал поля ядра, а второй есть потенциал» создаваемый электронами в начале координат. Подставляя (70,6) в (70,3), найдем для электронной плотности выражение вида

Мы видим, что в модели Томаса - Ферми распределение плотности заряда в различных атомах оказывается подобным, причем роль характеристического параметра длины играет (в обычных единицах: т. е. деленный на боровский радиус). Если измерять расстояния в атомных единицах, то, в частности, расстояния, на которых электронная плотность максимальна, будут одинаковыми для всех Z. Поэтому можно утверждать, что большая часть электронов в атоме с номером Z находится на расстояниях от ядра порядка величины Численный расчет показывает, что половина полного электронного заряда атома находится внутри сферы радиуса

Аналогичные рассуждения показывают, что средняя скорость электронов в атоме (рассматриваемая по порядку величины, как корень квадратный из энергии) порядка

Уравнение Томаса - Ферми становится неприменимым как на слишком малых, так и на слишком больших расстояниях от ядра. Область его применимости при малых ограничивается неравенством (49,12); при меньших расстояниях в кулоновом поле ядра становится непригодным квазиклассическое приближение. Полагая в (49,12) а = Z, находим в качестве нижней границы расстояний величину 1/Z. Квазиклассическое приближение становится непригодным в сложном атоме также и при больших . Именно, легко видеть, что при дебройлевская длина волны электрона становится порядка величины самого этого расстояния, так что условие квазиклассичности полностью нарушается. В этом можно убедиться оценкой членов в уравнениях (70,2), (70,4); впрочем, результат очевиден и заранее, без вычислений, поскольку уравнение (70,4) не содержит Z. Таким образом применимость уравнения Томаса - Ферми ограничена областью расстояний, больших по сравнению с и малых по сравнению с 1. Однако в сложных атомах в этой области находится большая часть электронов.

Последнее обстоятельство означает, что «внешняя граница» атома в модели Томаса - Ферми находится при , т. е. раз меры атомов не зависят от Z.

Вместе с ними оказывается не зависящей от Z также и энергия внешних электронов, т. е. потенциал ионизации атома.

С помощью метода Томаса - Ферми можно вычислить полную энергию ионизации Е, т. е. энергию, необходимую для удаления всех электронов из нейтрального атома. Для этого надо вычислить электростатическую энергию распределения Томаса - Ферми для зарядов в атоме; искомая полная энергия будет равна половине этой электростатической энергии, поскольку в системе частиц, взаимодействующих по закону Кулона, средняя кинетическая энергия равна (по теореме вириала - см. I, § 10) минус половине средней потенциальной энергии.

Зависимость Е от Z можно определить заранее из простых соображений: электростатическая энергия Z электронов в поле ядра с зарядом Z, находящихся на среднем расстоянии от ядра, пропорциональна Числовой расчет приводит к результату: . Зависимость от Z оказывается в хорошем согласии с экспериментальными данными; эмпирическое же значение коэффициента ближе к 16.

Мы уже упоминали, что отличные от нуля положительные значения постоянной соответствуют ионизованным атомам. Если определить функцию посредством то для получим прежнее уравнение (70,7). Нас должны, однако, интересовать теперь решения, обращающиеся в нуль не на бесконечности, как для нейтрального атома, а при конечных значениях такие решения существуют для любого . В точке плотность заряда обращается вместе с в нуль, а потенциал остается конечным.

Значение связано со степенью ионизации следующим образом. Полный заряд внутри сферы радиуса , по теореме Гаусса, равен

Гипотеза уникальной Земли

Одна из современных гипотез, названная гипотезой уникальной Земли , утверждает, что многоклеточная жизнь может быть чрезвычайно редкой из-за возможной исключительности и редкости планет земного типа. В ней утверждается, что целый ряд невероятных совпадений сделали возможным возникновение сложных форм жизни на Земле. Несколько примеров таких совпадений приведены ниже.

Спиральные витки галактики содержат много сверхновых звёзд, радиация которых, как считается, делает высшие формы жизни невозможными. Наша Солнечная система находится на особенной орбите внутри Млечного Пути : она является почти идеальной окружностью такого радиуса, что она двигается с той же скоростью, что и гравитационные ударные волны, формирующие спиральные витки. Земля пребывала между спиральными витками Галактики на протяжении сотен миллионов лет, или свыше тридцати полных галактических оборотов, то есть практически всё время, пока на Земле существуют высшие формы жизни.

Другой необходимый элемент - Луна . Популярная теория гигантского столкновения утверждает, что она сформировалась вследствие редкого столкновения молодой Земли с планетой размером с Марс примерно 4,45 миллиардов лет назад. Столкновение должно было произойти лишь под определённым углом: прямой угол уничтожил бы Землю, более пологий угол привёл бы к тому, что другая планета бы просто отрикошетила от Земли. Приливы, вызванные Луной, стабилизировали земную ось: без влияния Луны её колебания (прецессия) были бы намного большими и привели бы к громадным изменениям климата, которые могли уничтожить жизнь на Земле. Лунные приливы, вероятно, разогрели земное ядро , которое должно быть расплавленным, чтобы генерировать магнитное поле , существенно ослабляющее влияние солнечного ветра .

Сторонники противоположной точки зрения настаивают, что требование наличия земных условий для существования жизни свидетельствуют об узком видении природы, поскольку исключает из рассмотрения формы жизни, принципиально отличные от земных (См. углеродный шовинизм).

Уравнение Дрейка

Те, кто верит в предложенные доктором Карлом Саганом более оптимистические оценки параметров уравнения Дрейка, утверждают, что разумная жизнь является распространённым явлением во Вселенной. Некоторые из них считают, что приняв обоснованные, по их мнению, параметры уравнения Дрейка, мы приходим к выводу, что наличие большого количества внеземных цивилизаций не только возможно, но «практически гарантировано». Тем не менее, сторонники принципа Ферми считают, что в связи с отсутствием доказательств в пользу обратного, человечество - единственная технологически развитая цивилизация как минимум в нашей части Млечного Пути. Также они считают, что поскольку мы не имеем надёжных оценок для параметров уравнения Дрейка, то его нельзя использовать как единственный способ для оценки числа внеземных цивилизаций, а следует опираться на данные, которые мы только начинаем систематически накапливать.

Существующие данные

Оппоненты, однако, говорят об отсутствии инструментов для обработки всех сигналов как о возможной причине отсутствия разумных сигналов. Например, главный астроном из института SETI Сет Шостак (Seth Shostak) утверждает, что в галактике может существовать большое количество радиопередатчиков от сотен миллиардов звёзд, но чтобы уловить и обработать все сигналы, понадобятся большие вычислительные мощности, на данный момент недоступные человеку . Кроме того, по их мнению, внеземные цивилизации или инопланетяне могут просто использовать способы связи, отличные от радиоволн, или по каким-либо причинам скрывать сам факт радиопередач. Их оппоненты в то же время указывают, что это может действительно быть так, но только в случае, если существует/существовало очень малое количество цивилизаций, и если бы их было столько, сколько прогнозировали Саган и Дрейк, то даже при условии, что только часть из них использовала радио во время своего развития, этого было бы достаточно, чтобы заметно повлиять на радиоспектр части звёзд.

Антропный принцип

Подобно гипотезе уникальной Земли, антропный принцип утверждает, что Вселенная «тонко настроена» на известную нам форму жизни. Он утверждает, что поскольку жизнь на Земле была бы невозможна, если какой-либо из многих параметров физической Вселенной был даже в незначительной мере изменён, то похоже, что люди имеют преимущество над любой другой формой разумной жизни, делая допущение о том, что люди - единственный разумный вид, вероятным. Ещё более убедительным является ряд работ Стивена Хокинга , опубликованных в 2004 году, в которых утверждается, что вероятность того, что вследствие Большого взрыва возникнет вселенная того же типа, что мы наблюдаем сегодня, составляет 98 %.

Критики возражают, объявляя это утверждение тавтологией : в изменённой Вселенной жизнь в известной нам форме, возможно, не существовала бы, но могла бы существовать в другой форме.

Вклад Фримена Дайсона

Упоминается в научно-фантастическом произведении Майкла Крайтона «Сфера ».

Неоднократно упоминается в рассказе Фредерика Пола «Ферми и стужа». Парадокс объясняется тем, что как только цивилизация достигает достаточного уровня технологического развития для выхода в космос, она уничтожает себя в ядерной войне .

См. также

Примечания

Ссылки

  • Shostak, Seth (25 October 2001). «Our Galaxy Should Be Teeming With Civilizations, But Where Are They?». Space.com. Space.com. Retrieved on April 08, 2006.
  • Парадокс Ферми (англ.)
  • Наши наблюдения неполны и логические ошибки (англ.)
  • Стефан Уэбб. 50 решений парадокса Ферми.
  • Язев С. А. Почему все-таки молчит космос? //Земля и Вселенная, 1998. N 1. С. 65-71.
  • Шкловский И. С. Существуют ли внеземные цивилизации? // Земля и Вселенная . - 1985, № 3. - С. 76-80.


Парадокс Ферми - это очевидное противоречие между высокой оценкой вероятности существования внеземных цивилизаций и отсутствием доказательств о существовании таких цивилизаций.
Возраст Вселенной и ее огромное количество звезд показывают, что если Земля - это типичная планета, то внеземная жизнь должна быть обычным явлением для космоса. В 1950 году физик Энрико Ферми поставил вопрос: "Если в галактике Млечный Путь существует множество развитых внеземных цивилизаций, почему мы до сих пор не видим такие их следы, как космические корабли или зонды?" Другой тесно связанный с парадоксом вопрос - Великое Молчание : даже если путешествовать трудно, но внеземная жизнь распространена, почему бы нам не обнаружить их радиовещание? (Заметим, что термин "Великое Молчание" часто используется как синоним "Парадокса Ферми").
Были сделаны попытки объяснения парадокса Ферми путём приведения доказательства существования внеземных цивилизаций и без человеческих знаний (например, частые случаи НЛО).

Контраргументы предполагают, что разумная внеземная жизнь не существует или возникает так редко или на такой короткий промежуток времени, что люди никогда не смогут осуществить с ней контакт.
Желание миллионов доказать, что это не так, заставило человечество приложить много усилий на развитие научных теорий и моделей о возможной внеземной жизни, а парадокс Ферми стал теоретической точкой в осуществлении этой работы. Эта проблема породила также многочисленные научные труды по её решению напрямую.

Суть парадокса


Более полное определение парадокса может быть сделано следующим образом:

Видимый размер и возраст Вселенной показывают, что должны существовать многие технологически развитые инопланетные цивилизации. Однако эта гипотеза кажется провальной в силу отсутствия наблюдаемых доказательств.


Первый аспект парадокса - аргумент масштаба .

Существует приблизительно 200-400 млрд. звезд в галактике "Млечный Путь" и 70 секстиллионов (7х10 22) - в видимой Вселенной. Даже если разумная жизнь встречается только на незначительной части планет вокруг этих звезд, все-равно на них должно до сих пор существовать большое количество цивилизаций. Этот аргумент допускает принцип заурядности, который гласит, что Земля не является уникальной - она всего лишь типичная планета, которая подчиняется тем же законам, эффектам, и, вероятно, результатам, как и любой другой мир.

Второй краеугольный камень парадокса - возражение на аргумент масштаба: способность разумной жизни преодолевать дефицит ресурсов и её склонность к колонизации новых местообитаний. Кажется вполне вероятным, что любая развитая цивилизация будет искать новые ресурсы и колонизировать сначала звезду их собственной звездной системы, а затем и звезды окружающих звездных систем. Поскольку на Земле или в любом другом месте во Вселенной не существует никаких убедительных доказательств о существовании других разумных цивилизаций даже спустя 13,7 млрд. лет истории Вселенной, можно предположить, что разумная жизнь очень редкостна или, что наши предположения об общем поведении разумных видов недостаточны.

«Почему нет пришельцев или их физических артефактов?» Если межзвездные путешествия возможны, даже «медленные», т.е. в пределах досягаемости технологий Земли, то необходимо всего от 5 до 50 миллионов лет, чтобы колонизировать всю галактику. Это относительно небольшое количество времени в геологическом масштабе, не говоря уже о космологическом. Поскольку существует много звезд старших, чем Солнце, или поскольку разумная жизнь могла развиваться ранее в другом месте, возникает вопрос, почему галактика ещё не колонизирована? Даже если колонизация нецелесообразна или нежелательна для всех внеземных цивилизаций, то они могли бы осуществлять крупномасштабное исследование галактики. Тем не менее, каких-либо признаков либо колонизации, либо разведывания не существует.

Конечно же, этот аргумент может не подходить для Вселенной в целом, так как отсутствие физических свидетельств присутствия пришельцев из далеких галактик на Земле может быть объяснён временем путешествий. Однако тогда возникает вопрос: «Почему мы не видим никаких знаков разумной жизни?» , ведь достаточно развитая цивилизация может быть наблюдаемая в рамках огромной области наблюдаемой Вселенной. Даже если такие цивилизации редки, аргумент масштаба указывает, что они должны были бы существовать на каком-то определенном этапе истории Вселенной. Тем не менее, нет никаких признаков таких цивилизаций.

Уравнение Дрейка

С парадоксом Ферми связаны многочисленные теории и принципы, но наиболее тесную связь с ним имеет уравнение Дрейка (см. ).

Уравнение было сформулировано Фрэнком Дрейком в 1960 году, через десять лет после возражений Энрико Ферми, в попытке найти средства систематической оценки многочисленных вероятностей, связанных с внеземными цивилизациями. С его помощью можно подсчитать количество внеземных цивилизаций, с которыми мы можем вступить в контакт. Теоретические переменные уравнения таковы: скорость формирования звезд в галактике; число звезд, имеющих планеты, и число планет, которые пригодны для жизни; количество планет, на которых развивается жизнь и впоследствии становится разумной; ожидаемое время жизни такой цивилизации.

Фундаментальная проблема состоит в том, что последние четыре условия (доля планет с жизнью; вероятность, что жизнь станет умной; вероятность, что разумная жизнь станет коммуникативной; длительность существования такой цивилизации) совершенно неизвестны. Кроме того, сама форма уравнения Дрейка предполагает, что цивилизации возникают и умирают в пределах их солнечной системы. Если межзвездная колонизация возможна, то такое предположение неверно, и необходимо использовать уравнение динамики численности населения.

Уравнение Дрейка было использовано как оптимистами, так и пессимистами, но с дико разными результатами. Доктор Карл Саган, используя оптимистичные цифры, в 1966 г. предположил о существовании более чем 1 миллиона коммуникативных цивилизаций в нашей галактике. Скептики, такие как Фрэнк Типлер, использовали пессимистические цифры и пришли к выводу, что среднее число цивилизаций в галактике гораздо меньше, чем единица.

Сам Фрэнк Дрейк согласился, что уравнение Дрейка вряд ли сможет решить парадокс Ферми.

Практические попытки решения парадокса


Очевидный способ решить парадокс Ферми- это найти убедительные доказательства существования внеземных цивилизаций. Попытки найти такие доказательства осуществляются с 1960 года, ряд из них совершаются на постоянной основе. Поскольку человеческая цивилизация не имеет возможности межзвездных путешествий, такие поиски в настоящее время осуществляются удаленно и опираются на анализ очень тонких факторов. Поэтому маловероятно, что с Земли в ближайшем будущем будут обнаружены нетехнологические цивилизации.

Одна из трудностей в поиске - это чрезмерно антропоцентрическая точка зрения. Поиски нацелены на обнаружение таких доказательств внеземных цивилизаций, которые использует человечество сейчас или могло бы использовать при более высоком уровне развития. Разумные инопланетяне могли бы избегать таких "ожидаемых" видов деятельности или осуществлять такие виды деятельности, которые совершенно незнакомы для человека.

Существует два способа, с помощью которых астрономия может найти свидетельства внеземной цивилизации.

1. Один из них заключается в том, что обычные астрономы, изучая звезды, планеты и галактики, могут интуитивно обнаруживать явления, которые не смогут быть объяснены без позиционирования разумной цивилизации в качестве источника явлений. Такое случалось несколько раз - пульсары , когда их только обнаружили, называли LGMs (Little Green Men - маленькие зелёные человечки) из-за ритмичного повторения их импульсов. Кроме того, галактики Сейферта считались несчастными случаями на инопланетных заводах, так как их огромная и целенаправленная энергия не была первоначально объяснена. В конце концов, разумеется, для всех этих явлений были найдены естественные объяснения, не связанные с разумной жизнью, - пульсары в настоящее время объясняются нейтронными звездами, а галактики Сейферта - это последний взгляд на разрастание вещества внутри черных дыр. При этом всём возможность дальнейшего открытия необъяснимых явлений остаётся.

2. Поиск явлений, специально созданных инопланетными цивилизациями для поиска других цивилизаций.

Радиоизлучение

Радиотехнологии и возможность построить радиотелескоп являются теми средствами, с помощью которых внеземная цивилизация может генерировать и принимать радиоволны, которые могут передаваться на большие межзвездные расстояния. Восприимчивые наблюдатели в какой-нибудь солнечной системе заметили бы необычайно интенсивные радиоволны для звезды типа (наше Солнце). Всё это - наше теле- и радиовещание. Именно из-за них внеземные наблюдатели могут сделать вывод о существовании нашей цивилизации.

Таким образом, тщательный поиск радиоизлучений в космосе, которые не являются естественными сигналами, может привести к обнаружению внеземных цивилизаций (рис. 1). Такие сигналы могут быть либо "случайным" побочным продуктом цивилизации (например, радиовещание), либо преднамеренной попыткой коммуникации, наподобие наших посланий внеземным цивилизациям (см. послание Аресибо).

Ряд астрономов и обсерваторий пытались и пытаются обнаружить такие сигналы в основном за счет организации SETI .

Рис. 1. Радиотелескопы, которые часто используются в рамках программы SETI

За несколько десятилетий исследований SETI не было обнаружено никаких звезд с необычно яркими или выразительно повторяющимися радиосигналами, хотя и было несколько сигналов-кандидатов. 15 августа 1977 г. радиотелескопом «Большое Ухо» (см. ) был подхвачен так называемый "сигнал wow" (рис. 2). Тем не менее, повторные обследования того же участка неба ничего не дали (см. ). В 2003 г. появился новый кандидат - радиоисточник SHGb02+14а (см. - на укр. языке ).

(нажмите для просмотра в оригинальном мастштабе)

Рис. 2. Wow-сигнал


Прямые планетарные наблюдения

Определение и классификация экзопланет (планет за пределами Солнечной системы) основывается на последних усовершенствованиях астрономических инструментов и анализов. Это - новое направление в астрономии - первая опубликованная работа, которая утверждала, что учёные обнаружили экзопланету, была выпущена в 1989 году, но вполне возможно, что в ближайшем будущем будут найдены планеты, которые могут быть подходящими для поддержания жизни.

Прямые доказательства существования жизни могут быть найдены, например, из-за обнаружения ключевых биотических газов (метана и кислорода) или даже промышленного загрязнения воздуха в технологически развитой цивилизации - всё с помощью спектрального анализа . По мере улучшения наших наблюдательных возможностей, в конце концов, может стать возможным обнаружение таких прямых доказательств, таких как это (рис. 3):

(нажмите для просмотра в оригинальном масштабе 800х400)

Рис. 3. Человечество наблюдаемо из космоса

Но что бы там ни было, экзопланеты редко предоставляют возможность для непосредственного наблюдения, а их существование, как правило, обнаруживается из-за их влияния на орбиту звезды (звезд). Это означает, что можно определить лишь массу и орбиту экзопланеты. Эта информация, наряду со звездной классификацией её светила, а также обоснованные предположения относительно её состава (которые обычно базируются на основе массы планеты, а также её расстояния до светила) позволяют делать лишь грубую оценку планетарной среды. До 2009 г. методы обнаружения экзопланет не предоставляли возможности для выявления миров, имеющих жизнь. Такие методы, как гравитационное микролинзирование, могут детектировать присутствие «малых» миров, возможно даже меньших, чем земной мир, но лишь на протяжении небольших промежутков времени без возможности дальнейшего исследования. Другие методы, такие как метод радиальной скорости (метод Доплера), астрометрия и транзитный метод, позволяют длительное обследование эффектов экзопланет, но работают только с планетами, которые во много раз превышают массу Земли. А такие планеты считаются маловероятными кандидатами в пристанища внеземной жизни.

Тем не менее, с 1988 по 2010 обнаружено 424 планеты, а первая возможно земная планета была найдена в 2007 году. Новые усовершенствования методов обнаружения экзопланет, а также использование существующих методов в космосе (таких как миссия Кеплера , начатая в 2009) могут обнаружить и охарактеризовать планеты с земными размерами. (Для дополнительной информации см. Список экзопланет).

Инопланетные объекты


Зонды, колонии и другие артефакты

Как уже отмечалось, с учетом размеров и возраста Вселенной, а также относительной скорости, с которой может возникнуть разумная жизнь, могут быть обнаружены следы колонизаций, осуществляемых инопланетными цивилизациями. Также это касается следов исследований, которые не содержат внеземную жизнь, например, датчики и устройства сбора информации.

Некоторые теоретические технологии исследования и поиска сырья, такие как , могут исчерпывающе исследовать галактику размером в Млечный Путь всего за 1 миллион лет при небольших инвестициях в создание зондов по сравнению с результатами их работы (рис. 4). Если хотя бы одна цивилизация в Млечном Пути использует (использовала) такие зонды, они могут быть распространены по всей галактике. Свидетельства таких зондов могут быть найдены в Солнечной системе - возможно, в поясе астероидов, где много легкодоступного сырья.

Еще один вариант контакта с инопланетным зондом - попытка инопланетной цивилизации найти жизнь на других планетах, например, инопланетный (рис. 4). Такое устройство может быть автономным космическим зондом, целью которого является поиск и общение с инопланетными цивилизациями (в отличие от зонда фон Неймана, который обычно характеризуется как чисто исследовательский).

Рис. 4. Иллюстрации Зонда Фон Неймана (слева) и Зонда Брейсуэлла (справа) (источник - daviddarling.info )

С 1950-х годов проводятся прямые исследования на небольшом участке Солнечной системы, но до сих пор нет никаких доказательств, что этот участок когда-либо посещали инопланетные колонисты или зонды. Детальная разведка областей Солнечной системы, где находится много ресурсов, - таких как астероиды пояса Койпера , облако Оорта и системы планетарных колец - всё ещё могут теоретически предоставить доказательства инопланетных исследований, несмотря на то, что эти регионы огромны и их трудно обследовать. Первые шаги в этом направлении были осуществлены в виде проектов SETA и SETV (см. официальный сайт SETV), предназначенных для поиска внеземных артефактов или других доказательств внеземного посещения в пределах Солнечной системы. Были также осуществлены попытки послать сигнал, привлечь, или активировать зонд Брейсвелла.

Инопланетные структуры, соизмеримые с размерами звезд

В 1959 году д-р Фримен Дайсон исследовал, что в каждой развивающейся человеческой цивилизации постоянно увеличивается потребление энергии, и, теоретически, цивилизация достаточного уровня развития, в конце концов, будет испытывать необходимость в энергии, вырабатываемой её звездой. - это пример решения такой потребности: корпус или облако из различных объектов, окружающих эту звезду со всех сторон, используется для улавливания лучей энергии звезды (рис. 5). Такой шедевр астроинженерной мысли мог бы существенно изменить наблюдаемый спектр задействованной звезды, меняя его от линий излучения для нормальной звездной атмосферы до излучения абсолютно черного тела, вероятно, с максимумом в инфракрасном диапазоне. Дайсон сам предположил, что развитые внеземные цивилизации могут быть обнаружены путем изучения спектров звезд в поисках такого изменения.