Поиски внеземных цивилизаций

23 Янв 2014 | Автор: | Комментариев нет »

Содержание

 Введение 3

1. Основания для поисков внеземных цивилизаций 4

2. Проекты NASA 6

3. Проект SETI и перспективы поисков внеземных цивилизаций 11

4. Попытки наладить контакт 22

Заключение 25

Список литературы 26

Введение

 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. К сожалению нам знакома только одна форма жизни - белковая и только одно место во Вселенной, где эта жизнь существует, - планета Земля. А уникальные явления, как известно, с трудом поддаются научному исследованию.

Задача обнаружения и исследования внеземных цивилизаций является проблемой исключительной важности для практики человечества, его культуры и философии. Ведь информация, полученная в результате обнаружения разума в космосе, может указать путь развития нашей цивилизации на астрономически большие интервалы времени. Использование этой информации может коренным образом изменить весь наш образ жизни и деятельности. Интерес к решению подобной сверхпроблемы возрастает с каждым годом, подключая к нему все большее число наиболее компетентных специалистов, работающих в различных областях естествознания.

В тоже время основные исходные предпосылки о том, кого мы собираемся искать, и как это сделать, все еще являются спорными и противоречивыми. В данном реферате мы рассмотрим основания для поисков внеземных цивилизаций, охарактеризуем методы поиска, которыми пользуются современные исследователи данной проблемы, а также попытаемся объединить всю ту информацию, которая находится в настоящее время в руках ученых.

1. Основания для поисков внеземных цивилизаций.

 В космосе мы встречаем широкий спектр физических условий: температура вещества меняется от 3 - 5 К до 107 - 108 К, а плотность - от 10-22 до 1018 кг/см3. Среди столь большого разнообразия нередко удаётся обнаружить места (например, межзвёздные облака), где один из физических параметров с точки зрения земной биологии благоприятствует развитию жизни. Но лишь на планетах могут совпасть все параметры, необходимые для жизни (8).

Планеты должны быть не меньше Марса, чтобы удержать у своей поверхности воздух и пары воды, но и не такими огромными, как Юпитер и Сатурн, протяжённая атмосфера которых не пропускает солнечные лучи к поверхности. Одним словом, планеты типа Земли, Венеры, возможно, Нептуна и Урана при благоприятных обстоятельствах могут стать колыбелью жизни. А обстоятельства эти довольно очевидны: стабильное излучение звезды; определённое расстояние от планеты до светила, обеспечивающее комфортную для жизни температуру; круговая форма орбиты планеты, возможная лишь в окрестностях уединённой звезды (т. е. одиночной или компонента очень широкой двойной системы). Это главное. Часто ли в космосе встречается совокупность подобных условий?

Одиночных звёзд довольно много - около половины звёзд Галактики. Из них около 10% сходны с Солнцем по температуре и светимости. Правда, далеко не все они также спокойны, как наша звезда, но приблизительно каждая десятая похожа на Солнце и в этом отношении. Наблюдения последних лет показали, что планетные системы, вероятно, формируются у значительной части звёзд умеренной массы. Таким образом, Солнце с его планетной системой должны напоминать около 1% звёзд Галактики, что не так уж мало - миллиарды звёзд.

В конце 50-х гг. XX столетия американские биофизики Стэнли Миллер, Хуан Оро, Лесли Оргел в лабораторных условиях имитировали первичную атмосферу планет (водород, метан, аммиак, сероводород, вода). Колбы с газовой смесью они освещали ультрафиолетовыми лучами и возбуждали искровыми разрядами (на молодых планетах активная вулканическая деятельность должна сопровождаться сильными грозами). В результате из простейших веществ очень быстро формировались любопытные соединения, например 12 из 20 аминокислот, образующих все белки земных организмов, и 4 из 5 оснований, образующих молекулы РНК и ДНК. Разумеется, это лишь самые элементарные «кирпичики», из которых по очень сложным правилам построены земные организмы. До сих пор непонятно, как эти правила были выработаны и закреплены природой в молекулах РНК и ДНК (10, с. 45).

Биологи не видят иной основы для жизни, кроме органических молекул - биополимеров. Если для некоторых из них, например молекулы ДНК, важнейшей является последовательность звеньев-мономеров, то для большинства других молекул - белков и в особенности ферментов - важнейшей является их пространственная форма, которая очень чувствительна к окружающей температу¬ре. Стоит повыситься температуре, как белок денатурируется - теряет свою пространственную конфигурацию, а вместе с ней и биологические свойства. У земных организмов это происходит при температуре около 60 С. При 100 - 120 С разрушаются практически все земные формы жизни. К тому же универсальный растворитель - вода - при таких условиях превращается в атмосфере Земли в пар, а при температуре менее 0 С - в лёд. Следовательно, можно считать, что благоприятный для возникновения диапазон температур – 0 - 100 С.

Температура на поверхности планеты в основном зависит от светимости родительской звезды и расстояния до неё. В конце 50-х гг. американский астрофизик, китаец по рождению, Су-Шу Хуанг исследовал эту проблему детально: он рассчитал. На каком расстоянии от звёзд разного типа могут находиться обитаемые планеты, если средняя температура на их поверхности лежит в пределах 0 - 100 С. Ясно, что вокруг любой звезды существует определённая область - зона жизни, за границы которой орбиты этих планет не должны выходить. У звёзд-карликов она близка к звезде и неширока. При случайном формировании планет вероятность, что какая-нибудь из них попадёт в эту область, мала. У звёзд высокой светимости зона жизни находится далеко от звезды и очень обширна. Это хорошо, но продолжительность их жизни так мала, что трудно ожидать появления на их планетах разумных веществ (земной биосфере для этого понадобилось более 2 млрд. лет) (10, с. 47).

Таким образом, по мнению Су-Шу Хуанга, для обитаемых планет наиболее подходят звёзды главной последовательности спектральных классов от F5 до К5. Годятся не любые из них, а лишь звёзды второго поколения, богатые теми химическими элементами, которые необходимы для биосинтеза, - углеродом, кислородом, азотом, серой, фосфором. Солнце как раз и является такой звездой, а наша Земля движется в середине его зоны жизни. Венера и Марс находятся вблизи краёв этой зоны. В результат жизни на них нет.

Итак, можно надеяться, что у любой солнцеподобной звезды, обладающей планетной системой, найдётся хотя бы одна планета с условиями, пригодными для развития на ней жизни.

К сожалению, осталось мало шансов обнаружить активную биосферу в Солнечной системе и совершенно непонятно, как искать её и в других планетных системах. Но если где-то жизнь достигла разумной формы и создала техническую цивилизацию, подобную земной, то можно попытаться вступить с ней в контакт; для созданной людьми техники это уже реальная задача.

2. Проекты NASA.

 Для беспроводной связи на земле в основном используют радио. Поэтому главные усилия сейчас направлены на поиски сигналов внеземных цивилизаций (ВЦ) в радиодиапазоне. Но ведутся они и в других диапазонах излучения. За последние 20 лет было проведено несколько экспериментов по поиску лазерных сигналов в оптическом диапазоне. Достоинство лазерной связи на малых расстояниях очевидно: у неё очень высокая пропускная способность, позволяющая передавать огромное количество информации за короткое время. На больших расстояниях лазерный луч рассеивается и поглощается в атмосфере, и его приходится пропускать по оптико-волоконному кабелю. Но космическое пространство достаточно прозрачно для оптической связи. Вторая особенность лазера - высокая направленность луча - скорее является недостатком для желающих перехватить чужое космическое послание.

При наблюдении с Земли лазерный сигнал будет давать узкую линию в спектре звезды, около которой расположен лазерный передатчик ВЦ. Следовательно, задача сводится к поиску «звёзд-лазеров», обладающих сверхузкими линиями излучения. Программа по поиску таких звёзд проводится в Специальной астрофизической обсерватории Российской Академии наук на Северном Кавказе с помощью 6-метрового рефлектора БТА. Там был разработан специальный комплекс аппаратуры МАНИЯ, позволяющий обнаруживать сверхбыстрые, до 10-7 с, вариации светового потока и их сверхузкие, до 10-6 Ао, эмиссионные линии. Важно, что поиск сигналов ВЦ ведётся одновременно с решением астрофизических задач, например с изучением нейтронных звёзд и поиском чёрных дыр, т. е. не отвлекает телескопы от научных целей (9, с. 12).

Недавно в эту работу включились аргентинские астрономы, начав поиск оптических сигналов с помощью телескопа диаметром 2 м в провинции Сан-Жуан вблизи Аргентинских Анд. Важно, что этому телескопу доступны звёзды южного полушария неба. Ещё одна программа поиска лазерных сигналов в инфракрасном диапазоне ведётся Калифорнийским университетом в Беркли. Для неё используется одно из зеркал диаметром 1,7 м звёздного интерферометра, установленного в обсерватории Маунт-Вилсон. Эта программа включает исследование 300 близких к Земле звёзд и рассчитана на несколько лет.

И всё же пока радиоволны считаются наиболее перспективным видом связи. Чувствительные земные радиоантенны могли бы обнаружить мощные телевизионные передатчики типа Останкинского на планетах у соседних звёзд. Современная техника позволяет установить связь с братьями по разуму в любом уголке Галактики, если, конечно, знать, где они и в каком диапазоне волн собираются вести переговоры. А может быть, эти переговоры уже ведутся, и осталось лишь настроить приёмники, чтобы их слышать?

Итак, для поиска сигналов ВЦ помимо технических финансовых проблем нужно было решить 2 принципиальные: в какую точку неба направить антенну и на какую частоту настроить приёмник (8).

Первая проблема решилась легко: антенны направлены на ближайшие звёзды, похожие на Солнце, в надежде, что рядом с ними есть планеты, похожие на Землю. Вторая проблема оказалась сложнее. Когда человек ловит неизвестную радиостанцию домашним приёмником, то он просто «бродит» по всему диапазону волн. Если станция мощная, её отыскать легко, а если сигнал слаб, то нужно медленно переходить с волны на волну, внимательно вслушиваясь в шорох помех, — на это уходит много времени. Ожидаемый из космоса сигнал настолько слаб, что, просто вращая ручку настройки приёмника, его не найти. В первые годы поиска сигнала ВЦ учёные пытались угадать, на какой частоте можно ожидать передачу из космоса. Решили так: эту частоту должен знать любой радиоастроном в Галактике, значит, это должна быть линия излучения какого-нибудь космического вещества, лучше всего самого распространённого, т. е. водорода. Действительно, он слабо излучает на волне длиной 21 см. На эту волну и решили настроиться.

Наблюдения начались в 1960 г., когда Фрэнсис Дрейк попытался с помощью антенны диаметром 26 метров принять сигналы от звёзд  Кита и  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 (5, с. 67).

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 обнару¬жит, 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 суперприёмники, 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, мотивирую соя 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.

3. Проект SETI и перспективы поисков внеземных цивилизаций.

 Накануне XX века в 1899 году произошло символическое событие. Знаменитый сербский изобретатель Н. Тесла, как обычно, работал в своей лаборатории в Колорадо Спрингс. Вдруг он заметил чрезвычайно странные колебания напряжений электрической сети. "Изменения, которые я заметил, - писал он, - были периодическими и носили столь явный характер чисел и команд, что не могли быть вызваны ни одной из известных мне в то время причин. Конечно, мне хорошо были известны возмущения, вызываемые Солнцем, полярными сияниями и земными токами. Но я был глубоко уверен, что наблюдаемые мною вариации не могли быть вызваны ни одной из этих причин... Некоторое время спустя у меня мелькнула мысль, что, может быть, я наблюдал сигналы разумных существ... У меня все более крепло ощущение, что я был первым, кто услышал приветствие от одной планеты к другой". Это сообщение, опубликованное в канун 1900 года, вызвало большой шум в прессе. Изобретателя подвергли всеобщему осмеянию. Говорят, что он очень тяжело пережил эти насмешки и больше никогда не возвращался к данному вопросу. Уйдя из жизни. Тесла унес с собою и тайну необычных сигналов (3, с. 115).

Позднее о приеме сигналов из. Космоса сообщил Г. Маркони. Он не исключал, что некоторые из них могли быть посланы с Марса. Приближалось великое противостояние Марса 1924 года. Американский астроном Д. Тодд предложил, чтобы во время противостояния все радиостанции земного шара в течение каждого часа на 5 минут прерывали передачи для облегчения приема марсианских сигналов. Большинство ученых и владельцев радиостанций отнеслись к этой идее скептически. Однако неожиданно она получила поддержку со Стороны Вооруженных Сил США. Так возник проект SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence). Основанием для такой замены послужило осознание того обстоятельства, что, прежде чем говорить об установлении связи с ВЦ, необходимо их обнаружить.

Хотя с самых первых шагов SETI была осознана как сложная междисциплинарная проблема, сердцевину ее составляли эксперименты по поиску сигналов ВЦ, в первую очередь - радиосигналов. В этом отношении уже в 60-70-е годы сформировались два направления: 1) поиск возможно более узкополосных сигналов от цивилизаций нашего или сравнимого с нами уровня и 2) поиск сигналов от сверхцивилизаций, сигналов, которые обладают другими характеристиками и требуют иной стратегии поиска. Это направление развивалось и активно пропагандировалось Н. Кардашевым. Наибольшее развитие получило все же первое направление, особенно в США. Там были созданы уникальные многоканальные приемники, содержащие до 106 - 109 спектральных каналов. С их помощью в 90-х годах было выполнено несколько крупных проектов по поиску сигналов: HRMS, SERENDIP, МЕТА/ВЕТА, Fenix и др. Надо отметить, что хотя это направление получило развитие в США, необходимость использования многоканальных приемников для целей SETI впервые была обоснована В. Котельниковым и В. Сифоровым.

Поскольку поиск сигналов требует очень высокой чувствительности, наиболее серьезные проекты проводились (и проводятся) с помощью крупнейших радиотелескопов, доступных лишь профессионалам. Однако уже в 80-х годах появились первые любительские проекты.

В связи с широким интересом к проблеме SETI, в США в 1994 году была основана Лига SETI (SETI League) - всемирная организация, объединяющая любителей астрономии, радиолюбителей, профессиональных радиоастрономов, специалистов по цифровой обработке сигналов - с целью систематического научного изучения и поиска внеземной жизни.

Широкое развитие компьютерной техники привело к созданию беспрецедентного по количеству участников проекта - SETI@HOME. Он позволяет с помощью Интернета подключить миллионы домашних компьютеров к обработке данных, получаемых с радиотелескопов. Таким образом, каждый желающий может принять участие в поиске ВЦ, не выходя из дома.

Становление проблемы SETI совпало с началом космической эры. В 1957 году в СССР был запущен первый искусственный спутник Земли, а в 1961 году Юрий Гагарин впервые облетел планету на корабле "Восток". Это был романтический период "бури и натиска". Казалось, наука вплотную подошла к решению великой проблемы установления связи с обитателями иных миров. Действительно, возникшая в послевоенные годы радиоастрономия накопила достаточно богатый опыт обнаружения и анализа источников космического радиоизлучения; кибернетика и общая теория связи давали теоретические предпосылки и основы построения систем космической связи, передачи и приема информации между космическими цивилизациями. Все это оправдывало надежды исследователей, хотя/наиболее проницательные из них понимали, что проблема слишком сложна, и мы не можем рассчитывать на ее скорое решение. Одним из тех, кто не разделял особенно радужных ожиданий, был И. Шкловский, оценивавший их как "подростковый оптимизм".

За прошедшее сорокалетие наука шагнула далеко вперед, и теперь можно более объективно оценить ее состояние в период становления проблемы SETI. Хотя я сказал, что радиоастрономия накопила к тому времени достаточно богатый опыт, все же она только начинала свое развитие. Не было ни рентгеновской, ни гамма-астрономии. Картина наблюдаемой Вселенной в основном определялась оптическими наблюдениями. Это что касается астрономии. В биологии молекулярная генетика только зарождалась. В отношении происхождения жизни считалось, что примерно первые два миллиарда лет Земля оставалась безжизненной, пока на ней не появились первые образцы примитивной жизни. Не было данных о наличии сложных органических соединений вне Земли. Велись жаркие дискуссии о присутствии органических соединений в метеоритах. Не было известно ни одной планетной системы, кроме Солнечной. Все это оказывало влияние на представления о распространенности разумной жизни во Вселенной, которые можно характеризовать - в зависимости от вкуса, — как умеренно-оптимистические или умеренно-пессимистические: наиболее распространенная оценка того времени - одна цивилизация на 106 звезд.

Сейчас в этом отношении многое изменилось. Но прежде всего изменились наши представления о Мироздании в целом. А это, если не прямо, то косвенно определяет наши взгляды на проблему SETI. Что же произошло за эти годы?

В физике появилась новая кварковая модель строения материи. На ее основе удалось создать стройную, непротиворечивую классификацию элементарных частиц и построить, наконец, теорию сильного "взаимодействия. Одновременно удалось объединить электромагнетизм со слабым взаимодействием в единую теорию электрослабого взаимодействия. Затем была построена теория Великого Объединения, успешно продвигаются работы по созданию теории Суперобъединения, охватывающей все четыре физических взаимодействия - электромагнитное, сильное, слабое и гравитационное - в Единое Универсальное взаимодействие. Все это позволило понять самые ранние этапы эволюции Вселенной (5, с. 76).

В тесной связи с прогрессом в области физики высоких энергий развивалась космология: теория горячей Вселенной, а затем и квантовая космология. Если в период возникновения SETI господствовали представления о возникновении Вселенной в определенный момент времени в результате "Большого Взрыва", о ее возможной конечности в пространстве и времени (в случае замкнутой модели), то современные космологические теории о возникновении множества вселенных из физического вакуума возвращают нас (конечно, на новом уровне) к представлениям античных философов о вечно существующем во времени и бесконечном в пространстве Универсуме, в котором рождаются и умирают вселенные. Теперь, говоря о Космическом Разуме, мы должны учитывать эти черты Мироздания.

Большое развитие за прошедшие годы получили, в том числе в астрономии, исследования фрактальности в Природе. Вселенная оказалась построенной на основе фрактальности. Получили развитие идеи глобального (или лучше сказать космического) эволюционизма. Развитие нелинейной термодинамики привело к появлению синергетики как науки о самоорганизации в живой и неживой природе. Как отметил в этой связи Г. Наан, "мы в принципе, сейчас уже в состоянии представить всю эволюцию Вселенной, включая возникновение жизни, человека и общества, как некий единый процесс самодвижения, самоорганизации и самоусложнения материи". Таким образом, история Вселенной от "Большого взрыва" до возникновения человечества представляется как единый процесс с преемственностью различных типов эволюции от космической до социальной.

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

Особое значение для SETI имел прогресс в астрономии. В астрономии были открыты принципиально новые классы объектов: квазары, черные дыры, пульсары, источники мазерного излучения и, наконец, реликтовый фон. Последний, помимо своей фундаментальной роли в космологии, определяет уровень принципиально неустранимых шумов при межзвездной связи. Что касается других перечисленных объектов, были попытки связать некоторые из них с ВЦ. Так, квазары обратили на себя внимание своим необычным спектром, который не соответствовал спектрам известных тогда источников радиоизлучения и совпадал с ожидаемым спектром искусственного источника. Хотя природа квазаров до конца еще не совсем ясна, все же теперь мы знаем, что они представляют собой определенную фазу эволюции ядер активных галактика Открытие пульсаров и их свойства оказались столь неожиданными, что исследователи серьезно заподозрили их причастность к ВЦ и на несколько месяцев добровольно засекретили свои результаты. Секретность была снята лишь после того, как обнаружились другие объекты этого типа и понята их природа - они оказались быстровращающимися нейтронными звездами. Необычность свойств мазерных источников (поначалу им даже дали название "мистериум" также послужила поводом для того, чтобы связать их с гипотетическими ВЦ. И хотя в настоящее время эта гипотеза оставлена, мазерные источники сохраняют интерес для SETI в двух отношениях: во-первых они оказались тесно связаны с областями звездообразования (т.е. с будущими цивилизациями), а во-вторых, частоты их используются для поиска сигналов ВЦ (3, с. 116).

Помимо оптической и радиоастрономии, которые существовали в период становления SETI, за прошедшие годы возникла инфракрасная, рентгеновская и гамма-астрономия. Ведутся исследования в области нейтринной астрономии и обнаружения гравитационных волн. Это открывает новые каналы SETI.

Среди источников ИК-излучения обнаружено большое число протопланетных дисков. Найдены и планетные системы у нескольких десятков звезд. Особый интерес представляют планетные системы у нейтронных звезд - определенные по изменению периода радиоизлучения пульсаров. Этот метод оказался очень чувствительным, гораздо более чувствительным, чем в оптике, и позволил обнаружить не только планеты-гиганты, типа Юпитера, но и земноподобные планеты. Теперь мы можем уверенно говорить о том, что Солнечная система не исключение, и планетные системы широко распространены в Галактике.

Методами радиоастрономии установлено наличие множества (часто весьма сложных) органических соединений в межзвездной среде. В метеоритах обнаружены следы примитивной жизни, образовавшейся в то время, когда Земля еще только формировалась. На самой Земле простейшие организмы найдены в самых древних породах, что указывает на появление жизни практически сразу после того, как наша планета сформировалась в самостоятельное небесное тело. Все это заставляет пересмотреть вопрос о вероятности происхождения жизни на других планетах и дает веские аргументы в пользу обитаемости планетных систем у других звезд.

Таковы наши представления на сегодня, в конце XX века, на рубеже двух тысячелетий. Что можно сказать о перспективах SETI в новом столетии? Я думаю, прежде всего будет расширен набор возможных каналов SETI. До сих пор поиски велись, главным образом, в радио- и отчасти оптическом диапазонах. Сейчас все большее внимание уделяется рентгеновскому и гамма-диапазону. Это связано, с одной стороны, с бурным развитием рентгеновской и гамма-астрономии в последние годы, а с другой - с определенными преимуществами этих диапазонов. Дело в том, что чем выше частота канала, тем больше его пропускная способность, т.е. количество информации, которое можно передать по каналу за единицу времени. В этом отношении информативность рентгеновского и особенно гамма-канала на много порядков превосходит возможности радиоканала. Есть точка зрения, что для передачи и поиска позывных (где не требуется высокая пропускная способность, а решающее значение имеет простота обнаружения) целесообразно использовать радиодиапазон, а после обнаружения сигнала для передачи информации переходить к рентгеновскому или гамма-излучению. Последнее имеет еще то преимущество, что сигнал практически не искажается при распространении в межзвездной среде.

По всей видимости, в ближайшие годы усилия будут направлены на то, чтобы перекрыть весь диапазон электромагнитных волн - от радио и до гамма. Но, вероятно, наряду с этим, будут предприняты и попытки использовать каналы иной природы, например гравитационные волны и нейтрино.

Пока нейтринная астрономия находится еще в стадии становления, но в нескольких странах с помощью специальных установок (условно называемых нейтринными телескопами) ведется регистрация солнечных нейтрино и уже разрабатываются проекты регистрации нейтрино галактического и межгалактического происхождения, в том числе реликтовых, оставшихся от "Большого взрыва". Высокая проницающая способность этих частиц (они практически не-взаимодействуют с веществом и могут без поглощения распространяться на гигантские расстояния, соизмеримые с размером Метагалактики) делает их весьма привлекательными для межзвездной связи. Мы пока не умеем генерировать, мощные модулированные потоки нейтрино чтобы использовать их в качестве сигналов, но это не значит, что высокоразвитые ВЦ не освоили соответствующую технику (5, с. 88).

Сходная ситуация имеет место в области гравитационных волн. Интерес к их изучению неуклонно растет, хотя до сих пор гравитационные волны из Космоса не обнаружены. Гравитационные, волны также обладают, высокой проницаемостью; а способность к фокусировке открывает дополнительные возможности использования их для целей SETI. Недавно Н. Кардашев указал на один важный аспект приложения гравитационных волн к проблеме SETI. По его мнению, значительная часть темной материи (от 5% до 25%) может быть связана с так называемым зеркальным веществом. Поскольку зеркальная материя взаимодействует с нашей только гравитационное, то и обмен информацией с зеркальными цивилизациями возможен тоже только с помощью гравитации. Простейший способ контакта - воздействие зеркальных масс на наши гравиметры (и наоборот) с близких расстояний. При больших расстояниях передача и прием информации возможны с помощью гравитационных волн.

Интересные перспективы открывает биологический канал связи. Некоторые ученые предполагают, что высокоразвитые ВЦ могут записывать информацию в генетическую структуру микроорганизмов с помощью генной инженерии. Информационная емкость ДНК огромна. Ее вполне достаточно, чтобы, не препятствуя биохимическим функциям организма, нести и элементы послания ВЦ. Более того, этот вид связи имеет такие преимущества, как самовоспроизведение "послания" и самоисправление "ошибок" воспроизведения, так как организмы, подвергшиеся мутации, как правило, погибают. Наконец, высокий уровень сложности такого "послания" позволяет расшифровать его только тогда, когда цивилизация-получатель достигнет достаточно высокого уровня развития. Как реализовать такой канал на практике? Очевидно надо послать на подходящую планету контейнер с "закодированными" микроорганизмами. Если они приживутся на планете, то размножаясь, будут все время воспроизводить Послание, пока обитающие там разумные существа не догадаются произвести специальные исследования микроорганизмов. Несмотря на то, что возможности биологического канала могут представляться сомнительными, уже были предприняты практические шаги по поиску информации в простейших вирусах.

Известны трудности, связанные с межзвездными перелетами. Интересные перспективы в этом плане открываются в свете новых данных о топологической структуре пространства. Пожалуй, уже можно говорить о целом направлении исследований в этой области. В ряде теоретических работ показана возможность существования топологических туннелей, соединяющих любые сколь угодно отдаленные области Метагалактики или различные мини-вселенные в Большой Вселенной. Система из двух туннелей, обеспечивающая движение вещества и излучения в прямом и обратном направлениях, для внешнего наблюдателя будет весьма сходной с двойной системой, состоящей из черной и белой дыры. Через аналог черной дыры возможен проход из одной части нашей Вселенной в другую ее часть или в другую вселенную. Через аналог белой дыры возможен доступ к нам. Идея применения топологических туннелей использована в романе известного американского астрофизика К. Сагана "Контакт".

Проникновение в глубины микромира открывает новые перспективы взаимодействия ВЦ. Так, Г. Идлис рассмотрел возможность информационного проникновения из одного квазизамкнутого макромира (или мини-вселенной), в другие соприкасающиеся с ним макромиры, используя в качестве "туннелей" элементарные частицы этих миров ("горловины" фридмонов). Все это немного напоминает фантастику, но, тем не менее, основано на строгом применении современных физических теорий.

Все каналы связи, о которых до сих пор говорилось, основаны на известных носителях сигнала: электромагнитные волны, гравитационные поля, нейтрино, генетическая структура, записанная в молекулах ДНК, - все это, в принципе, известно. Но ведь Мир не ограничен нашими современными представлениями о нем, он гораздо многообразнее. Следовательно, могут существовать совершенно иные каналы связи, основанные на пока еще не известных, не познанных нами законах природы, на еще не открытых формах материи. Возможно, ВЦ уже знают о них и успешно используют для своих целей. А мы пока не имеем о них никакого понятия (9, с. 33).

В последние годы группа российских физиков под руководством А. Акимова и Г. Шилова, исследуя свойства физического вакуума, обнаружила новый тип излучения, который они назвали торсионным излучением. Оно обладает многими удивительными свойствами: не ослабляется с расстоянием (как все другие известные нам виды излучения), свободно проходит через любую среду, не испытывая никакого поглощения, а скорость распространения торсионных волн намного превышает скорость света. Торсионные поля связаны с человеческой психикой. Возможно, и мысль имеет торсионную природу. Правда, пока большинство ученых не признает реальность торсионных полей. Но в истории науки подобное случалось не однажды. Положение в какой-то мере напоминает мне ситуацию, сложившуюся на заре радиотехники. Тогда существовала развитая Максвеллом математическая теория электромагнитных волн. Были проведены опыты Г. Герца, и в физике появилось понятие о волнах Герца. Впрочем, многие не признавали их реальность до тех пор, пока убедительные эксперименты по радиосвязи с помощью волн Герца не были проведены А. Поповым и Г. Маркони. После этого начался период бурного развития радиотехники, которая за прошедшие десятилетия буквально преобразовала мир. Если окажется, что Акимов и Шипов правы, то для связи между космическими цивилизациями откроется новый, чрезвычайно перспективный канал.

Есть еще одно, в определенном смысле, "нетрадиционное" направление SETI, которое развивает А. Архипов из Радиоастрономического института в Харькове. Речь идет не о поиске сигналов, а о поиске артефактов на Земле и Луне. Архипов проанализировал условия попадания и хранения артефактов ВЦ на Земле и Луне и пришел к выводу, что их можно обнаружить. Возможно, это направление получит развитие в XXI веке (9, с. 41).

Стратегия поиска существенным образом зависит от наших представлений о предмете поиска. Недавно В. Лефевр и Ю. Ефремов заметили, что поиск космических цивилизаций приобретет статус строго научной задачи, если удастся создать теоретическую модель мира, естественной компонентой которого стал бы разумный субъект. Такая модель должна связать феномен разума с физической картиной Вселенной и указать нам возможные наблюдаемые признаки искусственной деятельности.

4. Попытки наладить контакт.

 Несмотря на множество попыток, за прошедшие 40 лет люди убедились, что рядом с Землёй нет цивилизаций, передающих сообщения по радио. И земляне сами решили послать весточку неведомым космическим братьям. В 70-х гг. к звёздам были отправлены радиограммы и автоматические зонды с посылками на борту. Каково же было их содержание?

Прежде всего предстояло решить вопрос, в какой форме послать сообщение: в форме текста или картинок, т. е. воспользоваться понятиями или образами. Использовать линкос пока не решились. Все послания, отправленные в космос по радио и на борту космических аппаратов, содержат образы - рисунки, слайды, звуки речи, музыку. Краткий текст состоит из нескольких чисел, необходимых для указания «обратного адреса» - положения нашей планеты в Галактике (10, с. 65).

16 ноября 1974 г. из обсерватории Аресибо было отправлено сообщение в направлении шарового звёздного скопления М 13 в созвездии Геркулеса. В нём около миллиона звёзд, подобных Солнцу, поэтому вполне вероятно, что сообщение будет кем-то принято. Правда сигнал доберётся туда только через 25 тыс. лет. Сообщение послано на волне длиной 12,6 см и содержит 1679 знаков. Как надеются земляне, их инопланетные коллеги сообразят, что послание представляет собой кадр 23х73.

Пока землянам неизвестны быстрые способы межзвёздных путешествий; перелёт даже к ближайшей звезде занял бы десятки тыс. лет. Для человека путь к звёздам пока закрыт. Но автоматы уже устремились в межзвёздное пространство: четыре зонда покинули пределы Солнечной системы - это «Пионер-10, -11», запущенные в 1972 - 1973 гг., и «Вояджер-1, -2», запущенные 1977 г. Пролетев мимо внешних планет, они преодолели притяжение Солнца и теперь удаляются в глубины Галактики. Так почему же не послать с ними весточки в другие миры? Есть шанс, что они когда-нибудь попадут в руки разумных существ. Поэтому каждый из зондов несёт особое послание.

Внутри «Пионеров» заложены небольшие металлические пластинки, на которых выгравирована «визитная карточка» землян. На ней изображены люди на фоне силуэта космического аппарата (для того чтобы показать масштаб). Мужчина приветственно поднял руку. Внизу показана схема Солнечной системы; линия, протянувшаяся от третьей планеты к маленькому силуэту «Пионера» показывает траекторию полёта. Вверху слева дважды изображён атом водорода. Кружок обозначает орбиту электрона, а палочка с точкой — направление спина (оси собственного вращения) электрона и протона. На правом рисунке спины частиц совпадают, а на левом они противоположны. Каждый физик (в том числе, наверное, и неземной) знает, что при повороте спинов атом водорода излучает радиоимпульс с частотой 1420 МГц, т. е. с длиной волны 21 см. Эти длина и частота (мера времени) служат единицами всех других расстояний и времён, указанных на этом рисунке.

Самое важное сообщение зашифровано в «звёздочке» слева от центра. Это наш «обратный адрес»: в середине - Солнце, а протянувшиеся от него лучи показывают направления и расстояния до «радиомаяков» Галактики — пульсаров. Это нейтронные звёзды, быстро вращающиеся и излучающие радиоимпульсы с определённым периодом. У каждого пульсара свой период, который в двоичном коде записан вдоль луча. Всем развитым цивилизациям эти пульсары должны быть известны. А зная их координаты в Галактике, легко найти и положение Солнца. Самый длинный горизонтальный луч указывает направление и расстояние до центра Галактики — «столицы» нашей «звёздной империи».

На «Вояджерах» отправлены уже целые посылки: к борту каждого из них прикрепили круглую алюминиевую коробку, положив туда позолоченный видеодиск. Инструкция по его воспроизведению изображена на крышке коробки.

На диске 115 изображений (слайдов), на которых собраны важнейшие научные данные, виды Земли, её материков, различные ландшафты, сцены из жизни животных и человека, их анатомическое строение и биохимическая структура, включая молекулу ДНК.

Кроме изображений на диске записаны и звуки: шёпот матери и плач ребёнка, голоса птиц и зверей (например, «песни» китов), шум ветра и дождя, грохот вулканов и землетрясений, шуршание песка и океанский прибой. Есть даже звук поцелуя, который умело воспроизвели создатели видеодиска.

Человеческая речь представлена на диске короткими приветствиями на 58 языках народов мира. По-русски сказано: «Здравствуйте, приветствую вас!». Особую главу послания составляют достижения мировой музыкальной культуры. На диске записаны произведения Баха, Моцарта, Бетховена, джазовые композиции Луи Армстронга, Чака Берии и народная музыка многих стран.

Получат ли это послание братья по разуму, сейчас сказать трудно. Очень мала эта частичка земли по сравнению с безбрежными космическими просторами. Но это лишь один из шагов, которые люди начали делать в поисках жизни и разума в космосе, и теперь они уже не остановятся, пока не найдут их.

Заключение

 Итак, подведем некоторые итоги. Стратегия поиска зависит от того, как люди представляют себе возможности и желания этих самых братьев. Можно разделить такие представления на четыре разных типа:

Они рядом с нами. Так думают те, кто считает НЛО космическими кораблями пришельцев, верит в техническую возможность межзвёздных перелётов, в регулярное появление инопланетян на Земле. К сожалению, научной базы для таких представлений пока нет.

Они здесь когда-то побывали. Некоторые любители историй и археологи считают, что в памятниках, литературных источниках и легендах сохранились указания на посещение Земли пришельцами. Они не исключают даже, что мы - их потомки. Это последнее утверждение с точки зрения биологии очень наивно: генетический код и молекулярный состав человека полностью идентичен другим существам, живущим на Земле.

Они осваивают космос. Здесь всё достаточно просто. Земляне сами уже осваивают космос и могут представить себе перспективы этого занятия. Главное заключается в том, что человечество всё больше потребляет энергии и всё больше рассеивает её в окружающее пространство в преобразованном виде. По подобным признакам можно попытаться отыскать цивилизацию земного типа даже в том случае, даже если она не стремиться сообщить о своём существовании.

Они хотят поговорить. Значительно проще было бы обнаружить братьев по разуму, если бы они сами этого захотели. Мощный радиомаяк или лазерный «прожектор» можно заметить с очень большого расстояния. Такие поиски предпринимаются. Вопрос в том, какой способ сообщения они выберут.

Список литературы

 1. Ардашев Н.С. О стратегии поиска внеземных цивилизаций // Вопросы философии. – 1977. - №12. – с. 43 – 49.

2. Внеземные цивилизации. – М.: Наука, 1969.

3. Гиндилис Л.М. Модели цивилизаций в проблеме SETI // Общественные науки и современность. – 2000. – 31. – С. 115 – 117.

4. Глобалистика и футурология. Цивилизации на Земле и в космосе // Общественные науки и современность. – 2000. - №1. – С. 113 – 114.

5. Дарьялов А.А. Наша вселенная. – М.: Знание, 1989.

6. Проблема SETI. – М.: Наука, 1975.

7. Шкловский И.С. О возможной уникальности разумной жизни во Вселенной // Вопросы философии. – 1976. - №9. – С. 79 – 82.

8. Энциклопедия для детей. Т. 8. Астрономия. - М.: Аванта+, 1997.

9. Якобсон В.М. Проблема поиска внеземных цивилизаций. – М.: Логос, 1991.

10. Якобсон В.М. Внеземные цивилизации. – СПб.: Лань, 1997.

 © Размещение материала на других электронных ресурсах только в сопровождении активной ссылки

Контрольная работа по КСЕ (Естествознание)

Вы можете заказать оригинальную авторскую работу на эту и любую другую тему.

 

(27.6 KiB, 38 downloads)

Здесь вы можете написать комментарий

* Обязательные для заполнения поля
Все отзывы проходят модерацию.
Навигация
Связаться с нами
Наши контакты

vadimmax1976@mail.ru

8-908-07-32-118

8-902-89-18-220

О сайте

Magref.ru - один из немногих образовательных сайтов рунета, поставивший перед собой цель не только продавать, но делиться информацией. Мы готовы к активному сотрудничеству!