Одиноки ли мы во Вселенной?

Коллектив авторов, 2016

Если наша планета не уникальна, то вероятность повсеместного существования разумной жизни огромна. Более того, за всю историю человечества у инопланетян было достаточно времени, чтобы дать о себе знать. Так где же они? Какие они? И если мы найдем их, то чем это обернется? Ответы на эти вопросы ищут ученые самых разных профессий – астрономы, физики, космологи, биологи, антропологи, исследуя все аспекты проблемы. Это и поиск планет и спутников, на которых вероятна жизнь, и возможное устройство чужого сознания, и истории с похищениями инопланетянами, и изображение «чужих» в научной фантастике и кино. Для написания книги профессор Джим Аль-Халили собрал команду ученых и мыслителей, мировых лидеров в своих областях, в числе которых такие звезды, как Мартин Рис, Иэн Стюарт, Сэт Шостак, Ник Лейн и Адам Резерфорд. Вместе они представляют весь комплекс вопросов и достижений современной науки в этом поиске, и каждый из них вносит свой уникальный вклад.

1

Инопланетяне и мы: сможет ли постчеловечество заселить Галактику?

Мартин Рис

Внеземная жизнь и инопланетный разум всегда были увлекательными темами для размышлений на стыке фантастики и научного знания, где рождаются самые смелые гипотезы. Однако в последние пару десятилетий революционные открытия по целому ряду направлений вывели эти темы практически в мейнстрим — на передовой край науки.

Изучение планет за пределами Солнечной системы — так называемых экзопланет — началось больше 20 лет назад. Теперь можно с уверенностью утверждать, что в нашей Галактике миллиарды экзопланет. Мы ближе подошли к пониманию происхождения жизни. Много десятилетий было очевидно, что объяснение перехода от сложных химических соединений к чему-то, что можно было бы назвать «живым», — одна из главных научных головоломок. Вплоть до недавнего времени ученые избегали ее, считая несвоевременной и попросту нерешаемой. Теперь же множество выдающихся умов взялись за поиск разгадки.

По мере развития компьютеров и робототехники нас все больше интересовал вопрос, сможет ли искусственный интеллект (ИИ) в грядущие десятилетия сравняться с человеческим и даже превзойти его. На этой основе возникла дискуссия о природе сознания, а специалисты по этике и философы сделали следующий шаг в осмыслении того, какие формы неорганического интеллекта могут быть созданы человечеством — или уже существуют в космосе — и как люди могли бы с ними связаться.

Немного истории

Идея о «множественности обитаемых миров» восходит к античности. С XVII по XIX в. было широко распространено представление о том, что на других планетах Солнечной системы есть жизнь. Астроном Уильям Гершель считал, что даже Солнце может быть обитаемо. Аргументы носили скорее не научный, а теологический характер. Видные мыслители XIX в. утверждали, что жизнь должна наполнять космос, поскольку в противном случае создание столь обширной области пространства было бы пустой тратой сил Творца. С иронической критикой такого рода идей выступил соавтор теории естественного отбора Альфред Рассел Уоллес в великолепной книге «Место человека во Вселенной»^[1] (Man's Place in the Universe). Особенно досталось от Уоллеса физику Дэвиду Брюстеру (тому самому, в честь которого назван оптический закон), который настаивал на том, что даже на Луне должны быть жители. Если бы Луна «была обречена служить лишь лампой для нашей Земли, тогда незачем было бы разнообразить ее поверхность высокими горами и потухшими вулканами, — утверждал Брюстер. — Она лучше годилась бы на роль лампы, если бы представляла собой гладкий кусок известняка или мела».

К концу XIX в. многие астрономы были настолько убеждены в существовании обитателей других планет Солнечной системы, что первому человеку, который сумеет вступить с ними в контакт, была обещана премия в 100 000 франков. Контакт с марсианами, однако, на премию претендовать не мог — считалось, что это слишком просто!

Космическая эра принесла отрезвляющие новости. Затянутая плотными облаками Венера, рисовавшаяся тропическим раем, изобилующим водой, оказалась безжалостной адовой бездной едких кислот. Меркурий — изуродованная глыба раскаленного камня. Пробы, взятые на Марсе зондом НАСА «Кьюриосити» и его предшественниками, показали, что и этот, самый землеподобный объект Солнечной системы, представляет собой ледяную пустыню с очень слабой атмосферой. Возможно, какие-то существа плавают подо льдом Европы или Энцелада — спутников, соответственно, Юпитера и Сатурна, но поводов для оптимизма маловато. Определенно, на встречу с развитой жизнью, где бы то ни было в Солнечной системе, кроме Земли, рассчитывать не приходится.

Однако найти жизнь за пределами Солнечной системы — дальше, чем позволяет наша нынешняя технология, — шансы как будто выше. На сегодняшний день очевидно, что вокруг большинства звезд вращаются планеты, как это виделось Джордано Бруно еще в XVI в. Уже с 1940-х гг. астрономы полагают, что он мог быть прав. Более ранняя теория о возникновении нашей системы из протуберанца, оторванного от Солнца приливными силами прошедшей поблизости звезды (предполагавшая, что планетарные системы — редкость), была опровергнута. Но лишь в конце 1990-х гг. начали появляться свидетельства существования экзопланет. Планетарные системы отличаются огромным разнообразием, однако в одной только нашей галактике Млечный Путь предположительно около миллиарда планет являются «землеподобными» — т. е. имеют сопоставимые с Землей размеры и находятся на соответствующем расстоянии от своей звезды, соответственно, там может существовать вода, которая не выкипает и не остается вечно замерзшей.

Возможно, эти планеты пригодны для обитания. Из чего, разумеется, совершенно не следует, что они обитаемы. Жизнь могла возникнуть вследствие случайного события столь малой вероятности, что во всей Галактике оно могло произойти один-единственный раз. Возможно, однако, и противоположное — что зарождение жизни неизбежно при наличии подходящих условий. Мы попросту этого не знаем, как не знаем и того, является ли биохимия на основе ДНК и РНК единственным фундаментом развития жизни, причем только земной, или одним из множества вариантов, могущих реализоваться где угодно.

Этот ключевой вопрос скоро будет прояснен. Загадке происхождения жизни уделяется все большее внимание, и она уже не входит в число вопросов (как, например, о природе сознания), которые, при очевидной значимости, считаются «слишком крепкими орешками».

Почти полтысячелетия назад Джордано Бруно смело шагнул еще дальше, заявив, что на некоторых планетах — в других мирах, «столь же великолепных, как наш» — не может не быть «обитателей, подобных земным или даже лучших». Оправдается ли в один прекрасный день его предсказание? Если возникла простая жизнь, велика ли вероятность того, что она разовьется до состояния сложных, мыслящих живых существ, подобных нам? Даже в рамках гипотезы, что жизнь в определенных формах — таких как микробы — возникает достаточно легко, ничто не гарантирует ее эволюции до разумной жизни. Этот процесс может зависеть от огромного количества факторов, большинство из которых нам не известны. Ход эволюции на Земле находился под влиянием циклических оледенений, тектонической истории нашей планеты, ударных воздействий астероидов и тому подобного. Многие авторы размышляли на тему так называемых «бутылочных горлышек» — ключевых труднопреодолимых стадий эволюции. Возможно, переход к многоклеточной жизни — одно из таких «бутылочных горлышек». (Тот факт, что простейшая жизнь на Земле, по-видимому, возникла достаточно быстро, тогда как для появления даже самых примитивных многоклеточных организмов потребовалось почти 3 млрд лет, заставляет предположить, что развитие любой сложной жизни может сталкиваться с крайне серьезными препятствиями.) Как вариант «бутылочное горлышко» приходится преодолевать на последующих этапах. Но даже в сложной биосфере не гарантировано возникновение разумной жизни. Если бы не вымерли динозавры, оставив эволюционную брешь, где смогли развиваться наши предшественники-млекопитающие, еще неизвестно, появились бы на нашей планете разумные существа.

Не исключено, что грозное «бутылочное горлышко» еще поджидает нас самих на нынешней стадии эволюции — стадии, когда разумная жизнь овладевает мощной технологией. В таком случае долгосрочный прогноз существования жизни «земного происхождения» определяется тем, переживут ли люди этот эволюционный кризис. Причем не обязательно, чтобы в планетарной катастрофе выстояла сама Земля. Достаточно, чтобы до краха некоторые люди или космические аппараты распространились за пределы родной планеты.

Рассуждая о возможности жизни во Вселенной, мы, безусловно, должны непредубежденно подходить к вопросам о том, где она могла бы возникнуть и в каких формах, — уделив внимание в том числе неземлеподобной жизни в неземлеподобных условиях. Но за отправную точку, очевидно, имеет смысл взять то, что нам уже известно, и всеми доступными средствами изучить состав атмосферы экзопланет в поисках биосферы. В ближайшие 10–20 лет мы наверняка получим какие-то данные на этот счет благодаря спектральному анализу при высоком разрешении. Таковы возможности космического телескопа Джеймса Уэбба и 30-метровых наземных телескопов следующего поколения, которые будут введены в строй в 2020-е гг. Чтобы довести до максимума шансы на успех, нужно предварительно просканировать все небо в поисках ближайших землеподобных планет. Даже для телескопов нового поколения станет сложной задачей отделение спектра атмосферы планеты от спектра несоизмеримо более яркой звезды, вокруг которой она вращается.

Все рассуждения относительно развитой или разумной жизни строятся на гораздо более шатком фундаменте по сравнению с простыми формами жизни. На мой взгляд, отсюда вытекает две вероятности, в чем, возможно, убедятся сотрудники проекта SETI.

1. Найденная нами жизнь не будет «органической» или биологической.

2. Она уже покинет планету, где жили ее биологические предшественники.

Отдаленное будущее разума земного происхождения

Мы уже начали исследовать Солнечную систему. К концу столетия у нас будут карты каждой планеты, каждого спутника и астероида. Следующим этапом станет создание масштабных, полностью роботизированных производств, способных строить в космосе огромные объекты. Это будет более эффективным использованием ресурсов, добытых на астероидах или на Луне, чем транспортировка их на Землю. «Потомки» космического телескопа «Хаббл» с тонкими, как лист, зеркалами большой площади, собранные при нулевой гравитации, позволят нам как никогда глубоко заглянуть в космические дали.

Какая роль отводится людям? «Кьюриосити», марсоход НАСА, почти наверняка мог проглядеть потрясающие открытия, мимо которых не прошел бы живой геолог. Однако робототехника стремительно развивается, осваивая все более совершенные беспилотные космические аппараты, и уже в этом столетии в космосе могут появиться роботизированные мощности, способные создавать гигантские легкие структуры. С каждым достижением робототехники и миниатюризацией аппаратов пилотируемые космические полеты все более лишаются практического смысла. Если кто-то из ныне живущих однажды ступит на поверхность Марса (на что я надеюсь!), это будет скорее приключением, а также очередным шагом, приближающим человечество к звездам.

Пилотируемый космический полет в качестве государственной программы, проводимой западными правительствами, — чрезвычайно дорогостоящее предприятие. Затраты могла бы снизить готовность астронавтов рисковать. Полагаю, чтобы отправиться в космос дальше Луны, нужно быть отчаянным искателем приключений, готовым к любому риску. Но о массовой эмиграции и речи не идет, поскольку даже самые негостеприимные уголки Земли, такие как Антарктида в разгар полярной зимы или высочайшие горные вершины, несопоставимо более приспособлены для жизни человека, чем любой объект Солнечной системы. Космос никогда не станет для нас местом спасения от земных проблем.

Тем не менее в следующие 100 или 200 лет маленькие группы первопроходцев вполне могут основать поселения, пригодные для автономного проживания вне Земли. Возможно, по этическим соображениям мы решим ввести ограничения на генетические модификации и создание киборгов на Земле. Напротив, попытки первых космических переселенцев освоить любые новые технологии, которые позволят их потомкам процветать во враждебной среде, будут и логичными, и одобряемыми. За несколько столетий разовьется новый вид — постчеловечество, весьма отличающийся от людей, оставшихся на Земле. Постепенно возможен переход к полностью неорганическим формам существования разума.

Самое жесткое ограничение на рутинные полеты, тем более за пределы орбиты Земли, накладывает неэффективность химического топлива, оборачивающаяся необходимостью брать его запас, намного превышающий по весу полезную нагрузку. До тех пор пока мы зависим от химического топлива, межпланетное путешествие остается крайне сложной задачей. (Заметим, кстати, что в силу фундаментальных законов химии это общее ограничение для любой органической разумной жизни на любой планете. Если гравитация планеты достаточна, чтобы удержать атмосферу при температуре, обеспечивающей наличие жидкой воды и не слишком медленный метаболизм, то для преодоления этой гравитации на каждую молекулу груза придется затратить более одной молекулы химического топлива.)

Революционным прорывом может стать появление двигателя на основе атомной энергии (или футуристического аннигилятора материи/антиматерии). Но и в этом случае для полета дальше ближайших к нам звезд не хватит человеческой жизни. Межзвездные путешествия могут стать реальностью только для постчеловечества. Откажутся ли его представители от тела со всеми его ограничениями в пользу кремния или останутся органическими существами, сумевшими преодолеть или до бесконечности замедлить естественные процессы старения и смерти, — это покажет будущее.

Почти никто не сомневается, что постепенно машины освоят и даже превзойдут многие способности, которые мы считаем сугубо человеческими. Вопрос лишь в сроках. Растянется ли этот процесс на века или уложится в несколько десятилетий? Последняя наблюдаемая фаза человеческой эволюции оказалась намного более стремительной, чем все предыдущие. По сравнению с миллиардами лет дарвиновской эволюции, создавшей человека современного вида, и с полным временем существования Космоса она произошла мгновенно. Возможно, порождения технологической эволюции будут оценивать наш нынешний интеллект не выше, чем мы оцениваем интеллект мотылька.

Итак, человек вовсе не вершина эволюции. Если мы инициируем переход к потенциальному бессмертию сознания в кремниевом носителе, то сохраним определенное значение в космических масштабах — чем и должны будем утешаться. Когда постчеловечество двинется в космос, преодолевая ограничения биологического существования, наше наследие станет частью его пути во Вселенной. Как мы ныне находим следы минувших цивилизаций, так космические обитатели далекого будущего станут открывать археологические следы, оставленные нашей цивилизацией. Более поздние, мощные и высокоразвитые культуры, отделенные от нас тысячелетиями, возможно, сохранят в себе отпечаток наших мыслей и веры, подобно тому как наши тела сохраняют пережитки ранних стадий эволюции.

Следующий вопрос: будут ли подобные существа в полной мере наделены «сознанием» или это исключительное свойство водно-органического мозга человека и, вероятно, некоторых животных? Независимо от своих физических возможностей будут ли роботы осознавать себя, обладать подобием той интенсивной внутренней жизни, которая нас отличает? Ответ на этот вопрос принципиален для нашей реакции на описанный мною сценарий далекого будущего. Если машины будут механическими зомби, то постчеловеческое будущее представляется мрачным. Если же они будут наделены сознанием, можно лишь приветствовать перспективу их господства.

Многие мыслители ныне сходятся на том, что машинам суждено перегнать нас на Земле еще до того, как мы сумеем создать колонию людей где-либо в космосе. Абстрактное мышление биологического мозга служит фундаментом всех культур и наук. Но эта мыслительная деятельность — длящаяся самое большее 10 000 лет — станет кратким этапом, предшествующим деятельности более мощных форм интеллекта неорганической постчеловеческой эры. «Влажный» органический мозг имеет заданные химическими и метаболическими процессами пределы развития. Не исключено, что мы их уже достигли. Кремниевые (или даже квантовые) компьютеры не имеют подобных ограничений, и их будущее развитие может стать столь же интенсивным и значительным, что и эволюционный путь от одноклеточных до человека.

Возможно также, что если мы прикованы к нашей планете, поскольку развивались в неразрывной связи с ней, то формы ИИ, свободные от этих уз, именно в межпланетном и межзвездном пространстве смогут достичь всей полноты своего развития.

Со времени появления человека как вида наш мозг изменился очень мало. Просто потрясающе, что его возможностей достаточно и для того, чтобы выжить в африканской саванне, и чтобы постичь сложнейшие концепции квантовой механики и строения космоса. Тем не менее ряд ключевых свойств реальности могут оставаться недоступными нашему пониманию. По мере развития науки мы обязательно найдем ответы на многие нынешние вопросы, но некоторые аспекты Вселенной, предопределяющие наше отдаленное будущее, могут оказаться попросту непостижимыми для нас. Придется ждать появления постчеловеческого интеллекта с принципиально иной структурой сознания, чтобы эти тайны были разгаданы.

SETI: перспективы и методы исследования

Из вышеописанных сценариев следует (и это повод для гордости!), что, даже если жизнь зародилась только на Земле, она не останется преходящей случайностью во Вселенной. Возможно, человечество является не столько итогом, сколько началом процесса, в ходе которого еще более сложный разум распространится по Галактике. Это, однако, означает, что в настоящее время никаких инопланетян не существует.

Но давайте представим, что жизнь зародилась еще на множестве планет, причем на некоторых из них естественный отбор пошел по такому же пути, что и у нас. Даже в этом случае крайне маловероятно, что основные стадии эволюции будут синхронными. Если развитие разума и технологии на планете значительно отстает от событий на Земле (поскольку планета моложе, или прохождение «бутылочных горлышек» отняло больше времени), тогда, разумеется, никаких признаков разумной жизни на ней наблюдаться не будет. Напротив, жизнь в системе звезды, более старой, чем Солнце, могла стартовать на миллиард или более лет раньше и на данный момент значительно продвинулась в развитии по одному из футуристических сценариев, о которых говорилось в предыдущем разделе.

Общая черта этих сценариев — представление об «органическом» разуме человеческого уровня как о кратком подготовительном этапе перед эволюционной победой машин. История человеческой технологической цивилизации измеряется (самое большее) тысячелетиями, и, возможно, всего через одно или два столетия людей догонит или превзойдет неорганический разум, который затем будет существовать, продолжая развиваться, миллиарды лет. Следовательно, если нам удастся обнаружить внеземной разум, он, скорее всего, окажется неорганическим. Практически нереально застать инопланетную разумную жизнь в тот краткий промежуток времени, когда она еще находится в органической форме.

Программы поиска инопланетной жизни SETI, бесспорно, имеют смысл. Пусть шансы невелики, сам вопрос слишком важен. Можно только приветствовать такие инициативы, как Breakthrough Listen — рассчитанный на десять лет масштабный проект российского инвестора Юрия Мильнера по применению и развитию технологии подробного сканирования неба.

Радиотелескопы, время наблюдения на которых арендуется на грант Мильнера, будут искать радиосигналы неприродного происхождения от ближних и дальних звезд, плоскости Млечного Пути, центра нашей Галактики и соседних галактик. В широком спектре радио — и микроволновых частот с применением продвинутой обработки сигнала будет вестись поиск явно искусственной передачи. Однако даже в случае успеха (вероятность которого немногие оценивают более чем в 1 %) я бы не рассчитывал на то, что сигнал окажется сообщением, пригодным для расшифровки. Скорее, это будет побочный продукт (или даже ошибка) некой сверхсложной машины, устройство которой намного превосходит наше понимание, — отдаленного потомка инопланетных органических существ (все еще живущих на родной планете или давным-давно вымерших). Мы могли бы расшифровать только сообщения разума определенного типа, относящегося к той (вероятно, малочисленной) разновидности, которая пользуется технологией, укладывающейся в наши ограниченные представления.

Даже при условии, что разум распространен в космосе повсеместно, мы в принципе способны распознать лишь крохотную и простейшую долю его проявлений. Какие-то «мозги», возможно, описывают реальность принципиально непостижимым для нас образом. Другие ведут созерцательную энергоэкономную жизнь, не выдавая своего присутствия никакими действиями. Нам следует начать с поиска планет, похожих на нашу, вращающихся вокруг долгоживущих звезд, невзирая на то что научная фантастика предлагает более интересные варианты для поиска внеземной жизни. Прежде всего стоило бы отказаться от представления о ней как об «инопланетной цивилизации» — оно слишком ограниченно. Под «цивилизацией» подразумевается общество, состоящее из индивидов, тогда как внеземная жизнь может оказаться, например, единым интегрированным разумом. Возможно, сигналы передаются, но мы не опознаем их искусственного происхождения, поскольку не знаем, как их расшифровывать. Радиоинженеру, знакомому только с амплитудной модуляцией, пришлось бы попотеть, чтобы понять современную беспроводную передачу.

Не исключено, что Галактика уже сейчас изобилует развитой жизнью и наши потомки присоединятся к галактическому содружеству в качестве «младших членов». Или же в конце концов окажется, что мы все-таки одни — счастливцы, наследующие целую Вселенную, которая словно бы создана для жизни. В этом случае нам незачем особенно скромничать: наша крохотная планета — бледно-голубая точка в космосе — становится самым важным местом во всем его безграничном пространстве. Местом, где зародилась жизнь и откуда она, если продолжится ее неукротимое стремление к осознанности и сложности, однажды выйдет, чтобы распространиться повсеместно.

Наконец, в связи с поиском внеземной жизни уместно напомнить две крылатые фразы: «Исключительные заявления требуют исключительных подтверждений» и «Отсутствие доказательств не есть доказательство отсутствия».

Примечания

1

Уоллес А. Место человека во Вселенной. — СПб.: Изд. О.Н. Поповой, 1904.