Жизнь и разум во вселенной доклад по астрономии
Обновлено: 01.06.2024
Содержание
ВВЕДЕНИЕ 3
1.ЖИЗНЬ И РАЗУМ ВО ВСЕЛЕННОЙ 5
2.ПРОБЛЕМЫ ВНЕЗЕМНЫХ ЦИВИЛИЗАЦИЙ. 14
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 22
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 23
Работа содержит 1 файл
жизнь.doc
МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Жизнь и разум во вселенной
Студентка 1 курса группы ВЗЛ
Очно-заочной формы обучения
к.б.н., доцент Смирнова Н.В.
Существование жизни вне Земли, в особенности жизни разумной, с давних пор является одним из вопросов, которые волнуют человечество. Сама постановка такой сложнейшей проблемы, как происхождение жизни и ее распространенности во Вселенной, стимулировала развитие всех естественных наук. Физика и химия обеспечивала ученых все более совершенными методами изучения состояния, строения и свойств живого и неживого вещества. Биология, изучая различные формы жизни, определяла условия, при которых могут возникать, существовать и развиваться живые организмы. Астрономия, получая сведения о природе небесных тел и происходящих на них явлениях, создавала возможность обнаружить те или иные проявления жизни, в том числе разумной, за пределами Земли. История поисков жизни вне Земли полна драматических событий и горьких разочарований.
Мысли о том, что наша планета не является единственным населенным миром в беспредельном пространстве Вселенной, высказывались еще до нашей эры, когда существовала единая наука - философия. Идею множественности обитаемых миров разделяли многие выдающиеся ученые XVII-XIX вв.
Современный уровень развития науки и техники считается достаточным для того, чтобы обнаружить результаты деятельности разумных обитателей других миров. Это касается и земной цивилизации. Мощные сигналы телевизионных передатчиков и радиолокационных установок, действующих на Земле, могут быть обнаружены цивилизациями, находящимися на таком же уровне технического развития, как и наша, если они располагаются на расстоянии в несколько парсек от Солнечной системы.
В настоящее вpемя вся совокупность наук человеческой цивилизации позволяет сделать неопpовеpжимый вывод о возможности и большой веpоятности существования жизни, в том числе pазумной, в подходящих для этого местах Вселенной, в частности в нашей Галактике.
Физика и астpофизика установили факт тождественности физических законов во всей видимой части Вселенной. Астpономия показала, что Солнце и наша Галактика по pазличным паpаметpам являются pядовыми, "сpедними" объектами Вселенной сpеди множества подобных.
Однако пока не удалось непосpедственно увидеть планетные системы даже у ближайших к нам звёзд из-за далеко недостаточных возможностей существующих телескопов. В настоящее вpемя, по видимому, получены лишь косвенные указания на существование у ближайших звёзд планетных систем. Наблюдаемые пеpиодические колебания положения некотоpых звёзд могут быть объяснены единственным обpазом - существованием достаточно больших юпитеpоподобных невидимых спутников звезды, т.е. планет.
Для того чтобы возникла жизнь, необходимо наличие опpеделённых атомов. Все живое состоит в основном из водоpода, кислоpода, азота, углеpода и незначительного количества более тяжёлых элементов от фосфоpа и кальция до железа. Эти элементы, как сейчас установлено астpофизикой, возникли в недpах пеpвичных звёзд, состоящих из водоpода и гелия. Элементы тяжелее водоpода обpазовывались в недpах звёзд пеpвичного поколения пpи их сжатии благодоpя вспыхивавшей теpмоядеpной pеакции. Затем следовали взpыв, сбpос оболочки звезды и обpазование звезд втоpичного поколения с планетами вокpуг них, что пpивело к созданию множества мест, богатых необходимыми элементами и их соединениями.
Оpганические соединения на обpазовавшихся планетах могли возникать в ходе последующего теплового пpоцесса в истоpии pазвития планет. Суть этого пpоцесса в pазогpеве недp планеты вследствие pадиоактивного pаспада уpана, тоpия, калия-40 и в выносе на повеpхность гоpячих pасплавленных масс. Взаимодействие с водой могло пpивести к обpазованию сложных оpганических соединений, послуживших основой для возникновения живой клетки.
Вопpос пpоисхождения оpганических соединений получил новое освещение, когда совpшенно неожиданно pадиоастpономические методы позволили обнаpужить в туманностях около 50 pазличных, в том числе оpганических, соединений, содеpжащих более десятка атомов в молекуле. Были обнаpужены соединения, являющиеся основой белков живых оpганизмов. Есть основание полагать, что в этих туманностях идет интенсивное звёздообpазование и вполне возможно, что обpазуются планеты с уже подготовленными оpганическими соединениями, котоpые вовсе не обязательно должны pазpушаться в пpоцессе конденсации планет.
Космология довольно надёжно установила пути эволюции вещества во Вселенной от нуклесинтеза тяжёлых атомов до обpазования неоpганических соединений. Но науке пока совеpшенно не ясен пеpеход от неживых оpганических соединений к живым, т.е. способным к самовоспpоизведению по опpеделённому pецепту - генетическому коду. Этот пеpеход к высшей оpганизации вещества остаётся тёмным местом в цепи общей эволюции матеpии.
Сказанное об эволюционном pазвитии вещества во Вселенной по совpеменным пpедставлениям можно изобpазить в схематическом виде: _ Элементаpные частицы ® Ядpа ® Атомы ® Молекулы ® Макpомолекулы ® Микpобы ® Колонии микpобов ® Оpганизмы ® Социальные стpуктуpы.
Важнейшим условием для зарождения жизни на планете является наличие на ее поверхности достаточно большого количества жидкой среды. В такой среде находятся в растворенном состоянии органические соединения и могут создаваться благоприятные условия для синтеза на их основе сложных молекулярных комплексов. Кроме того, жидкая среда необходима только что возникшим живым организмам для защиты от губительного воздействия ультрафиолетового излучения, которое на начальном этапе эволюции планеты может свободно проникать до ее поверхности.
Можно ожидать, что такой жидкой оболочкой может быть только вода и жидкий аммиак, многие соединения которого, кстати, по своей структуре аналогичны органическим соединениям, благодаря чему в настоящее время рассматривается возможность возникновения жизни на аммиачной основе. Образование жидкого аммиака требует сравнительно низкой температуры поверхности планеты. Вообще значение температуры первоначальной планеты для возникновения на ней жизни весьма велико. Если температура достаточно велика, например 100 0 С, а давление атмосферы не велико, на ее поверхности не может образоваться водяная оболочка, не говоря уже об аммиачной. В таких условиях говорить о возможности возникновения жизни на планете не приходится. Исходя из сказанного, мы можем ожидать, что условия для возникновения в отдаленном прошлом жизни на Марсе и Венере могли быть, вообще говоря, благоприятными. Жидкой оболочкой могла быть только вода, а не аммиак, что следует из анализа физических условий на этих планетах в эпоху их формирования. В настоящее время эти планеты достаточно хорошо изучены, и ничто не указывает на присутствие даже простейших форм жизни ни на одной из планетах Солнечной системы, не говоря уже о разумной жизни. Однако получить явные указания на наличие жизни на той или иной планете путем астрономических наблюдений очень трудно, особенно если речь идет о планете в другой звездной системе. Даже в самые мощные телескопы при наиболее благоприятных условиях наблюдения размеры деталей, еще различимых на поверхности Марса, равны 100 км.
До этого мы только определили самые общие условия, при которых во Вселенной может (не обязательно должна) возникнуть жизнь. Такая сложная форма материи, как жизнь, зависит от большого числа совершенно не связанных между собой явлений. Но все эти рассуждения касаются только простейших форм жизни. Когда мы переходим к возможности тех или иных проявлений разумной жизни во Вселенной, мы сталкиваемся с очень большими трудностями.
Жизнь на какой-нибудь планете должна проделать огромную эволюцию, прежде чем стать разумной. Движущая сила этой эволюции - способность организмов к мутациям и естественный отбор. В процессе такой эволюции организмы все более и более усложняются, а их части - специализируются. Усложнение идет как в качественном, так и в количественном направлении. Например у червя имеется всего около 1000 нервных клеток, а у человека около десяти миллиардов. Развитие нервной системы существенно увеличивает способности организмов к адаптации, их пластичность. Эти свойства высокоразвитых организмов являются необходимыми, но, конечно, недостаточными для возникновения разума. Последний можно определить как адаптацию организмов для их сложного социального поведения. Возникновение разума должно быть теснейшим образом связано с коренным улучшением и усовершенствованием способов обмена информацией между отдельными особями. Поэтому для истории возникновения разумной жизни на Земле возникновение языка имело решающее значение. Можем ли мы, однако, такой процесс считать универсальным для эволюции жизни во всех уголках Вселенной? Скорее всего - нет! Ведь в принципе при совершенно других условиях средством обмена информацией между особями могли бы стать не продольные колебания атмосферы (или гидросферы), в которой живут эти особи, а нечто совершенно другое. Почему бы не представить себе способ обмена информацией, основанный не на акустических эффектах, а, скажем на оптических или магнитных? И вообще - так ли уж обязательно, чтобы жизнь на какой-нибудь планете в процессе ее эволюции стала разумной?
Между тем эта тема с незапамятных времен волновала человечество. Говоря о жизни во Вселенной, всегда, прежде всего, имели в виду разумную жизнь. Одиноки ли мы в безграничных просторах космоса? Философы и ученые с античных времен всегда были убеждены, что имеется множество миров, где существует разумная жизнь. Никаких научно обоснованных аргументов в пользу этого утверждения не приводилось. Рассуждения, по существу, велись по следующей схеме: если на Земле - одной из планетах Солнечной системы есть жизнь, то почему ей не быть на других планетах? Этот метод рассуждения, если его логически развивать, не так уж плох. И вообще страшно себе представить, что из 10 20 - 10 22 планетных систем во Вселенной, в области радиусом в десяток миллиардов световых лет разум существует только на нашей крохотной планетке. Но может быть, разумная жизнь - чрезвычайно редкое явление. Может быть, например, что наша планета как обитель разумной жизни единственная в Галактике, причем далеко не во всех галактиках имеется разумная жизнь. Можно ли, вообще, считать работы о разумной жизни во Вселенной научными? Вероятно, все-таки, при современном уровне развития техники можно, и необходимо заниматься этой проблемой уже сейчас, тем более она может вдруг оказаться чрезвычайно важной для развития цивилизации.
В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам
Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобретя в каталоге.
Получите невероятные возможности
Конспект урока "Жизнь и разум во Вселенной"
Существование жизни вне Земли, в особенности жизни разумной, с давних пор является одним из вопросов, которые волнуют человечество. История поисков жизни вне Земли полна драматических событий и горьких разочарований.
Первые идеи о том, что Земля не является единственным населённым миром в беспредельном пространстве Вселенной, высказывались ещё древними философами. Многие из них считали, что обитаемы все планеты, и даже Луна. Поэтому первые поиски внеземной жизни велись исключительно в нашей Солнечной системе. Однако по мере изучения её планет прогнозы о внеземной жизни становились всё менее оптимистичными. В итоге главными претендентами остались Венера и Марс.
Связано это с тем, что обе планеты похожи размерами и составом. Однако изучение поверхности нашей соседки показало, что она является самой горячей планетой в нашей Солнечной системе. Поэтому ничто живое не способно выжить на ней. Хотя в последнее время всё больше учёных склоняются к тому, что в облаках Венеры присутствуют микробы, подобные земным экстремофилам. Об этом свидетельствуют химические вещества, обнаруженные в облаках этой планеты. Но это пока только догадки.
Тогда все надежды стали связывать с самой загадочной планетой — Марсом. Многие учёные давно считали, что на красной планете есть жизнь. В прошлом даже выдвигались проекты о том, как заявить марсианам о своём существовании. Так, например, немецкий математик Иоганн Гаусс предлагал прорубить в лесах Сибири гигантские просеки в форме треугольника и других геометрических фигур, чтобы обитатели Марса узнали о наличии на нашей планете разумной жизни.
Вы уже знаете, что вся поверхность Европы покрыта льдом и является одной из самых гладких поверхностей Солнечной системы. Также на поверхности спутника очень мало кратеров, но много трещин. Рельеф некоторых участков поверхности указывает на то, что здесь когда-то давно лёд был расплавлен и в воде плавали льдины и айсберги.
Над южным полюсом Европы были зафиксированы признаки выброса водяного пара — это результат действия гейзеров, бьющих из трещин ледяной коры. Следовательно, если на Европе есть тёплая вода, то могут существовать и какие-либо формы жизни. Интересные характеристики Европы, а также возможность отыскать внеземную жизнь привели к тому, что в 2016 году НАСА выделило из бюджета средства на создание межпланетной станции для детального изучения этого спутника Юпитера. Запуск аппарата намечен на середину 2020-х гг.
Ещё одним интересным местом для поиска жизни в нашей Солнечной системе является крупнейший спутник Нептуна Тритон.
Вы, наверное, обратили внимание на то, что практически все поиски внеземной жизни сводятся к поиску жидкой воды. Дело в том, что в настоящее время считается, что любые формы жизни могут зародится исключительно в водной среде. И хотя вода как химическое соединение имеет довольно широкое распространение не только в нашей Солнечной системе, но и во Вселенной, пока только на Земле мы встречаемся с таким её количеством в жидком виде.
Уже научно доказано, что из смеси водорода, метана, аммиака, сероводорода и, главное, воды (таков первичный состав земной атмосферы) под действием ультрафиолета и электрических разрядов можно получить 22 аминокислоты, 12 из которых входят в строительный материал белков живых организмов. И четыре из пяти оснований, образующих молекулы ДНК и РНК. То есть могут появиться особые органические клетки, которые начнут размножаться и развиваться. Каждый раз будут возникать все более сложные клеточные образования и по количеству, и по качеству, подобно тому, как развилась жизнь на Земле.
Эта такая форма жизни, которая нам знакома. Мы не способны представить себе другую жизнь, потому что устроены определённым образом. Наше воображение очень ограниченное и черпает все формы из существующей реальности. Попробуйте вообразить существо, живущее на другой планете, и у вас обязательно получится нечто, похожее на земные существа. Возможны лишь вариации по количеству ног и с хвостом или без него, но наша фантазия не способна выйти за границы этого мира.
Однако существование органических соединений, процессы, происходящие с ними в живых организмах и составляющие основу жизнедеятельности, могут происходить лишь при температурах от нуля до ста градусов Цельсия. Более того, для возникновения и развития живых организмов необходимо, чтобы эти условия поддерживались в течение достаточно длительного времени. (Согласно современным представлениям, в земной биосфере от момента зарождения простейших форм жизни до появления человека прошло примерно 3 млрд лет.)
Таким образом, существование жизни возможно только на тех планетах, где изменения температуры не выходят за указанные пределы. А таким требованиям удовлетворяют только те планеты, которые движутся по почти круговым орбитам вокруг звёзд главной последовательности классов F и G.
Как вы знаете, поиск планет вне Солнечной системы сопряжён с большими трудностями, так как планеты чрезвычайно малы и тусклы по сравнению со звёздами, а сами звёзды находятся далеко от Солнца. Первые экзопланеты были открыты лишь в конце 80-х годов прошлого века.
Сейчас же такие планеты стали открывать благодаря усовершенствованным научным методам, зачастую на пределе их возможностей. На 11 декабря 2017 года достоверно подтверждено существование 3716 экзопланет.
Однако их открытие не гарантирует развития на них биологической жизни. Для этого они должны попадать в область, называемую зоной обитаемости или зоной жизни. Это, конечно, условная зона, определённая из расчёта, что условия на поверхности находящихся в ней планет будут близки к условиям на Земле.
А 23 июля 2015 года учёные сообщили об обнаружении экзопланеты Kepler-452 b на орбите жёлтого карлика спектрального класса G2 в созвездии Лебедя. По оценкам, её диаметр всего на 60 % больше диаметра Земли, что делает её более похожей на нашу планету по сравнению с ранее обнаруженными. Период обращения планеты вокруг звезды составляет 385 суток, что так же крайне близко к периоду обращения Земли вокруг Солнца. Таким образом, поиски внеземных цивилизаций вышли за пределы Солнечной системы.
Но поиски разумной жизни не ограничиваются лишь прямыми наблюдениями и исследованием планет и их спутников. В 1960 году американский астроном Фрэнк Дрейк предпринял первые попытки в поиске искусственных радиосигналов от двух ближайших звёзд. И хотя обнаружить искусственные сигналы ему не удалось, но эра поисков сигналов внеземных цивилизаций была открыта.
Характеристики сигнала соответствовали (в некоторых интерпретациях) теоретически ожидаемым от сигнала внеземного происхождения (в том числе и длительность в 72 секунды). Однако однозначной трактовки этого сигнала нет. Как нет и от сигнала, полученного 5 января 2012 года по направлению от экзопланеты в системе KOI 817 в созвездии Лебедя.
1) молекула нейтрального водорода (в качестве эталона размера);
2) две человеческие фигуры, мужчины и женщины, на фоне контура аппарата;
3) положение Солнца относительно центра Галактики и четырнадцати (14) пульсаров;
4) схематическое изображение Солнечной системы и траектория аппарата относительно планет.
Если с аппаратом ничего не случится, то примерно через два миллиона лет он доберётся до окрестностей звезды Альдебаран.
И хотя поиски внеземных цивилизаций пока не увенчались успехом, они продолжаются и по сей день. Наша Вселенная удивительно приспособлена к возникновению и развитию в ней жизни. Так, из бесконечного разнообразия начальных условий и значений физических постоянных, которые, вероятно, возникали в ранней Вселенной, реализовались только пригодные для существования разумной жизни.
Приведём несколько фактов. Например, мы с вами живём в пространстве трёх измерений. И только в таком пространстве возможны устойчивые планетные движения.
А если бы гравитационная постоянная была в несколько раз больше, то время жизни Солнца как устойчивого горячего плазменного шара измерялось бы несколькими десятками миллионов лет.
Если бы масса электрона была в три раза больше современной, то время жизни протона было бы малым. И при его взаимодействии с электроном он бы распадался на нейтрон и нейтрино. Тогда звёзды и галактики состояли бы из нейтронов. Следовательно, не существовало бы более сложных форм.
Этот иллюстративный ряд можно продолжать ещё долго. Однако уже сейчас можно говорить о том, что наша Вселенная представляет собой единое связное целое, согласованную систему, удивительно приспособленную к существованию жизни. Другие вселенные с иными физическими параметрами развивались бы, как отметил советский космолог Абрам Леонидович Зельманов, без свидетелей.
Однако многолетние поиски сигналов от внеземных цивилизаций пока безуспешны. Космос молчит. Изучение других планет Солнечной системы тоже не говорит о том, что там есть разумные существа. Но все же полученные результаты исследований в полной мере не доказывают и того, что мы одиноки во Вселенной.
Какова проблема существования и поиска жизни во Вселенной с позиции сегодняшнего дня. Существуют две точки зрения:
Первая: Сторонники считают, что жизнь – это явление, распространенное во Вселенной и существует множество миров, где обитают цивилизации. Уровень развития их может быть выше, чем у земных цивилизаций. Подобная точка зрения основывается на следующих фактах и предположениях:
а) в метагалактике есть огромное число звезд, похожих на наше Солнце.
б) планеты могут возникнуть не только у нашего Солнца, но и у многих других звезд.
в) медленное вращение звезд определенных спектральных классов вокруг осей может быть связано с тем, что вокруг этих звезд существуют планетные системы.
г) планетные системы есть, возможно даже у некоторых ближайших к Солнцу звезд.
д) не исключается возможность существования небелковых форм жизни, принципиально отличных от тех, которые распространены на Земле.
Вторая: Сторонники другой точки зрения полагают, что жизнь во Вселенной – явление исключительно редкое а может быть, и уникальное. Обосновывается:
а) вероятность того, что в процессе эволюции неживой материи возникнет жизнь, очень мала, поскольку в ходе такой эволюции появляется огромное число препятствий на пути образования и последующего усложнения живых клеток.
б) ничего конкретного о небелковых формах жизни науке не известно.
в) в Солнечной системе высокоорганизованные формы жизни есть только на Земле. На других планетах не оказалось организмов, обладающих большой приспособленностью к условиям обитания.
г) нет ни одного неопровержимого доказательства, что Землю когда-либо посещали посланцы других миров.
д) радиопоиски сигналов внезапных цивилизаций пока не увенчались успехом.
е) до сих пор не обнаружено никаких признаков инженерной деятельности внеземных цивилизаций; странно полагать что некоторые из них могли достигнуть высокого уровня развития.
1 Что касается первой, то современная молекулярная биология решает вопросы, молекулярная биология решает вопросы, связанные с возникновением жизни. Не исключена возможность возникновения жизни в межзвездной сфере, где обнаружено много различных органических молекул, например, молекул оксида углерода, метилового спирта, формальдегида. Это означает, что в громадных облаках космической материи могут быть образованы и более сложные молекулы. Может быть, там даже происходит нечто подобное синтезу аминокислот. Одним словом, не исключено, что аминокислоты и белки (основа живой клетки) могут возникнуть не только на поверхности планеты, а это намного расширяет возможности возникновения жизни. Живой организм – биологическое существо,- неразрывно связан со средой, в которой существует, он отражает свойства окружающей среды, зависит от нее.
2 Первая попытка обнаружить разумные сигналы была предпринята американскими учеными в 1961г.
На волне 1420МГц прослушивались две близкие звезды tayКита и эпсилон Эридана. В результате этого эксперимента ответных разумных сигналов обнаружить не удалось.
В 1974г после модернизации был открыт гигантский радиотелескоп Аресибо. Мощный радиосигнал, несущий закодированное послание Земли, был отправлен в космос в направлении шарового скопления в созвездии Геркулеса, находящегося от нас на расстоянии 24000 св. лет. Для получения ответа в лучшем случае 48000 лет. Поиск внеземной жизни едва только начинается. Можно искать сигналы всех известных звезд, подобных нашему Солнцу, находящихся в пределах 100 св. лет от Земли. Частоты такого контакта лежат в интервале 1400-1730МГц.
Наилучшим способом обнаружение других цивилизаций могли бы стать межзвездные путешествия землян. Но сегодня такие путешествия невозможны. Ни один космический корабль не может двигаться со скоростью света. Полет ближайшей соседки – альфа-центавра со скоростью современного космического корабля занял бы тысячи лет. Если бы даже удалось создать космический корабль, движущийся со скоростью, близкой к скорости света, то для осуществления полета к ближайшей звезде потребовалось в 100 раз большая энергия, чем сегодня потребляют жители Земли за год.
Нередко с деятельностью внеземных цивилизаций пытаются отождествить неопознанные летающие объекты (НЛО).
Большинство явлений, принятых за НЛО, связаны с запусками ракетной техники, ИСЗ. При запуске ракет при определенных условиях освещенности солнцем возникают очень сложные эффекты, связанные с рассеянием света на газопылевом облаке. Это облако может принимать самые разнообразные формы.
Иногда в сложных погодных условиях Венера и Юпитер некоторыми наблюдателями принимаются за НЛО.
По мнению астрофизика И. Шкловского суперцивилизация, обогнавшая нас по развитию на сотни тысяч, в то и на миллионы лет, не могла бы вступить с нами в контакт, ибо не существовало бы уровня на котором мы могли бы встретится. Г. Куницын считает по другому, он полагает что контакты были на заре развития человеческой истории. Именно тогда инопланетяне выступили как наши учителя и покровители. Но сегодня такие контакты стали опасны, поэтому пришельцы стараются по возможности избегать контактов с нами.
Таким образом, проблема внеземных цивилизаций сложнее, чем может показаться на первый взгляд. Можно спорить и приводить новые доводы в пользу или против реальности внеземных цивилизаций, но лишь дальнейшие наблюдения и эксперименты позволят выяснить, существуют ли где-нибудь обитаемые миры или мы одиноки, по крайней мере, в пределах нашей галактики.
Занимается ли вопросом о внеземных цивилизациях современная наука? И если занимается, то, как она его решает. Прежде всего, следует отметить, что вопрос о внеземных цивилизациях имеет свою научную постановку, которая существенно отличается от его трактовок массовым, обыденным, вненаучным сознанием. Современная наука трактует внеземные цивилизации как общества разумных существ, которые могут возникать и существовать вне Земли (на других планетах, космических телах, в иных вселенных, средах и др.).
1. Понятие внеземных цивилизаций
С позиций современной науки предположение о возможности существования внеземных цивилизаций имеет объективные основания: представление о материальном единстве мира; о развитии, эволюции материи как всеобщем ее свойстве; данные естествознания о закономерном, естественном характере происхождения и эволюции жизни, а также происхождения и эволюции человека на Земле; астрономические данные о том, что Солнце - типичная, рядовая звезда нашей Галактики и нет оснований для ее выделения среди множества других подобных звезд; в то же время астрономия исходит из того, что в Космосе существует большое разнообразие физических условий, что может привести в принципе к возникновению самых разнообразных форм высокоорганизованной материи.
В начале 1960-х гг. одним из итогов интенсивного развития астрономического познания, широкого научного международного сотрудничества в астрономии явился важный вывод: во-первых, сложились научные основания исследования проблемы внеземных цивилизаций и, во-вторых, эта проблема носит комплексный, междисциплинарный характер, решается совместными усилиями специалистов в области естественных, технических, социально-гуманитарных и философских наук. С 1960-х гг. вплоть до начала XXI в. в США, в нашей стране была проведена значительная научно-исследовательская и организационная работа в этой области. Она осуществлялась по следующим основным направлениям:
- анализ и развитие мировоззренческих и теоретических оснований проблемы внеземных цивилизаций, их возникновения, развития и проявления; выработка различных стратегий поиска и установления контактов с ними;
- разработка методов обнаружения внеземных цивилизаций (следов их активности, искусственных сигналов, которые они посылают, и т.д.);
-поиск возможных сигналов от внеземных цивилизаций, проведение наблюдений в радио и оптическом диапазонах;
Таким образом, развитие естествознания во второй половине XX в., выдающиеся открытия в области астрономии, кибернетики, биологии, радиофизики позволили перевести проблему внеземных цивилизаций из чисто умозрительной в конкретно-научную плоскость. Впервые в истории человечества появилась возможность вести экспериментальные исследования по этой фундаментальной проблеме. К тому же эта проблема имеет глубокий практический смысл. Ведь открытие внеземных цивилизаций и установление контакта с ними могут оказать огромное влияние на научный и технологический потенциал общества, на будущее человечества.
2. Оценка распространенности внеземных цивилизаций
Первым в комплексе вопросов, связанных с научным изучением внеземных цивилизаций, является вопрос об их возможной распространенности. В настоящее время оценка возможной распространенности внеземных (космических) цивилизаций в нашей Галактике осуществляется по формуле Дрейка:
N = R f n k d q L,
где N – число внеземных цивилизаций в Галактике; R – скорость образования звезд в Галактике, усредненная по всему времени ее существования (число звезд в год); f— доля звезд, обладающих планетными системами; n – среднее число планет, входящих в планетные системы и экологически пригодных для жизни; к – доля планет, на которых действительно возникла жизнь; d — доля планет, на которых после возникновения жизни развились ее разумные формы; q — доля планет, на которых разумная жизнь достигала фазы, обеспечивающей возможность связи с другими мирами, цивилизациями; L — средняя продолжительность существования таких внеземных (космических, технических) цивилизаций.
За исключением первой величины (R), которая относится к астрофизике и может быть подсчитана более или менее точно (около 10 звезд в год), и доли звезд, обладающих планетными системами (f ≈ 30%), все остальные величины являются весьма неопределенными. Поэтому они рассматриваются компетентными учеными на основе экспертных оценок, которые, разумеется, носят субъективный характер.
Вот, например, вопрос о вероятности возникновения жизни. Ясно, что далеко не на всякой планете может возникнуть жизнь. Для возникновения жизни (посредством естественного отбора) необходим сложный комплекс условий.
Во-первых, значительные интервалы времени; поэтому жизнь может возникнуть только вокруг старых звезд не первого, а второго поколения,
поскольку только рядом с ними могут быть остатки тяжелых элементов, оставшиеся после взрывов сверхновых звезд первого поколения.
Во-вторых, на планете должны быть соответствующие температурные условия: слишком высокая или слишком низкая температуры исключают появление жизни.
В-третьих, масса планеты не должна быть слишком маленькой: в этом случае планета быстро теряет свою атмосферу, которая попросту испаряется. Чем легче газ, тем быстрее он уходит за пределы планеты. Масса планеты не должна быть и очень большой, чтобы не удерживать свою первоначальную атмосферу (из водорода и гелия), не препятствовать изменению ее состава и появлению вторичной атмосферы.
В-четвертых, наличие жидкой оболочки на ее поверхности: первичные формы жизни, скорее всего, возникли в воде.
И наконец, в – пятых, на планете должны быть условия для возникновения сложных молекулярных соединений, на основе которых могут протекать разнообразные химические процессы.
В результате учета всех этих условий оказывается, что лишь у 1—2% всех звезд в Галактике могут быть планетные системы с явлениями жизни. Иначе говоря, при самых оптимальных оценках около 1 млрд звезд могут иметь планетные системы, на которых в принципе возможна жизнь.
Далее необходимо определить вероятность возникновения разумных форм жизни, достижения ими фазы цивилизации, продолжительности существования цивилизации. Здесь спектр оценок оказывается еще более разнообразным. В итоге остается неопределенность в оценке общей величины N: от 10 9 цивилизаций в Галактике до одной цивилизации в нескольких соседних галактиках. Однако в последние годы в связи с открытием большого количества планет у других звезд экспертные оценки сдвинулись в сторону большой вероятности существования внеземных цивилизаций.
3. Типы контактов с внеземными цивилизациями
Тема контактов с внеземными цивилизациями, пожалуй, одна из самых популярных в научно-фантастической литературе и кинематографии. Она вызывает, как правило, самый горячий интерес у поклонников этого жанра, всех, интересующихся проблемами мироздания. Но художественное воображение здесь должно быть подчинено жесткой логике рационального анализа. Такой анализ показывает, что возможны следующие типы контактов: непосредственные контакты, т.е. взаимные (или односторонние) посещения; контакты по каналам связи; контакты смешанного типа — посылка к внеземной цивилизации автоматических зондов, которые передают полученную информацию по каналам связи.
Конечно, наиболее привлекательны контакты первого типа, но именно они наиболее трудны в реальном осуществлении. Основная трудность связана с длительностью полета к другим цивилизациям, которая может быть больше времени жизни самой земной цивилизации. Отсюда возникает вопрос о возвращении, ценности привезенной информации, а значит, и смысле самого полета. Например, при полетах к далеким звездам со скоростями, много меньшими скорости света (v L) , то речь может идти об одностороннем контакте. Если же t -12 с, а теоретически моделировать ее состояния вплоть до 10 -30 с. Дальнейшее развитие науки, несомненно, позволит еще дальше углубиться в начало Вселенной. Любая другая разумная цивилизация, так или иначе, осваивает те же общие законы природы, в меньшей или большей мере продвинувшись по сравнению с нами.
Конечно, есть и множество частных законов, проявляющихся в разных звездных системах, галактиках, их скоплениях. И потому живые системы могут существовать не только на углеродной, а, допустим, на кремниевой основе, внешний облик и способы жизнедеятельности неземных носителей разума могут иметь самые поразительные свойства, о которых любят писать авторы научно-фантастических произведений. Но принципиально нового приращения фундаментального знания, знания общих законов нашей Вселенной эти частные законы не дают. А общие законы могут быть познаны во всех точках Вселенной. И это, возможно, еще одна причина, почему внеземные цивилизации не видят глубинного смысла в обмене информацией. Таким образом, каждая цивилизация ведет себя так, как будто она одинока во Вселенной.
Наука сделала новое открытие: наша Галактика-это еще не вся Вселенная. За самыми далекими звездами Млечного Пути находятся другие галактики, похожие на нашу и простирающиеся в пространстве до пределов видимости наших крупнейших телескопов. Грандиозные звездные системы - одни из самых потрясающих и наиболее изучаемых современной астрономией объектов. И не известно сможет ли человечество познать их.
1. Бабущкин А.Н. Современные концепции естествознания: Лекции. 3-е изд., испр. и доп. - СПб.: Издательство "Лань", 2002. - 224 с., ил. - (Учебники для вузов. Специальная литература).
3. Гуляев С.А., Жуковский В.М., Комов С.В. Основы естествознания. Екатеринбург: УралЭкоЦентр, 2000. 560 с.
4. Карпенков С.Х. Основные концепции естествознания. М.: Культура и спорт, ЮНИТИ, 1998, 208 с.
5. Кузнецов В.И., Идлис Г.М., Гутина В.Н. Естествознание. Москва: Агар, 1996. 384 с.
6. Найдыш В.М. Н20 Концепции современного естествознания: Учебник. — Изд. 2-е, перераб. и доп. – М.: Альфа-М; ИНФРА-М, 2004. — (в пер.)
7. Юрлов В.Ф\ Концепции современного естествознания. Киров: Г П У, 1997. 253 с.
Читайте также: