Реферат жизнь и разум во вселенной проблема внеземных цивилизаций

Обновлено: 05.07.2024

Нет ничего более волнующего, чем поиски жизни и разума во Вселенной. Уникальность земной биосферы и человеческого интеллекта бросает вызов нашей веры в единство природы. Человек не успокоится, пока не разгадает загадку своего происхождения. На этом пути необходимо пройти три важные ступени: узнать тайну рождения Вселенной, решить проблему происхождения жизни и понять природу разума.

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. Вот если бы удалось обнаружить другие населённые планеты, тогда загадка жизни была бы решена гораздо быстрее. А если бы на этих планетах нашлись бы разумные существа… Дух захватывает, стоит только представить себе первый диалог с братьями по разуму.

Но каковы реальные перспективы такой встречи? Где в космосе можно найти подходящие для жизни места? Может ли жизнь зародиться в межзвёздном пространстве, или для этого необходима поверхность планет? Как связаться с другими разумными существами? Вопросов много…

1.Проблема внеземных цивилизаций.

Одной из самых интересных тем астрономии является возможность существования внеземных цивилизаций. По этой теме постоянно продолжаются дискуссии, и единого мнения не существует. Но большинство современных астрономов и философов считают, что жизнь - распространенное явление во Вселенной и существует множество миров, на которых обитают цивилизации. Уровень развития некоторых внеземных цивилизаций может быть неизмеримо выше уровня развития земной цивилизации. Именно с такими цивилизациями землянам особенно интересно установить контакт.

На развитие мнения о множестве цивилизаций повлияло несколько аргументов.

Во-первых, в Метегалактике есть огромное число звезд, похожих на наше Солнце, а следовательно планетные системы могут существовать не только у Солнца. И более того исследования показали, что некоторые звезды определенных спектральных классов вращаются медленно вокруг своей оси, что может быть вызвано наличием вокруг этих звезд планетных систем.

Во-вторых, при соответствующих условиях жизнь могла возникнуть на планетах других звезд по типу эволюционного развития жизни на Земле. Молекулярные соединения, необходимые для начальной стадии эволюции неживой природе, достаточно распространены во Вселенной и открыты даже в межзвездной среде.

В-третьих, возможно существование небелковых форм жизни, принципиально отличных от тех, которые распространены на Земле. Однако ничего конкретного о них науке не известно.

Не все ученые столь оптимистически относятся к проблеме внеземных цивилизаций. Сторонники противоположной точки зрения считают, что жизнь, и особенно разумная жизнь - исключительно редкое, а может быть, и уникальное явление во Вселенной. На развитие их мнения повлияли следующие аргументы:

Во-первых, вероятность того, что в процессе эволюции неживой материи возникает жизнь, а тем более разум, очень мала, так как в ходе такой эволюции появляется огромное число препятствий на пути образования и последующего усложнения клеток.

Во-вторых, в Солнечной системе высокоорганизованные формы жизни есть только на Земле. На Луне и, возможно, на Марсе, вопреки ожиданиям, не оказалось даже микроорганизмов, обладающих большой приспособляемостью к условиям обитания.

В-третьих, нет ни одного неопровержимого доказательства, что Землю когда-либо посещали посланцы других миров.

В-четвертых, радиопоиски сигналов внеземных цивилизаций пока не увенчались успехом. Не обнаружено никаких признаков деятельности внеземных цивилизаций, что кажется странным, если предположить, что эти цивилизации могли достигнуть более высокого уровня развития, по сравнению с Землей.

Итак, внеземные цивилизации по прежнему относятся к числу гипотетических объектов, поиск которых представляет огромный интерес. Продолжаются споры о 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.

3. Поиск внеземных цивилизаций.

Как найти братьев по разуму? 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 а 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. О древних памятниках и легендах однозначного мнения пока нет, однако в принципе люди в ревности могли создать любое из этих творений.

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. Например, уже более 100 лет Землю покидают радиоволны искусственного происхождения. Последние 50 лет это очень мощные сигналы наших телевизионных передатчиков и радаров, которые без особого труда можно зарегистрировать с соседних звёзд. Это же касается и мощных лазерных импульсов, посылаемых в космос, В перспективе люди начнут строить крупные космические поселения, которые будут источниками инфракрасного (теплового) излучения с характерной температурой около 300 К.

По подобным признакам можно попытаться отыскать цивилизацию земного типа даже в том случае, даже если она не стремиться сообщить о своём существовании. Если технический уровень цивилизации настолько высок, что она научилась использовать всю энергию своей звезды, например, окружив её непрозрачной оболочкой (так называемая сфера Дайсона ), то вместо звезды мы увидим инфракрасный источник. Специальный поиск действительно позволил найти такие источники, но пока все они оказывались формирующимися звёздами, окружёнными пылевыми оболочками. Впрочем, возможности имеющихся инфракрасных телескопов всё ещё весьма ограниченны.

2. Связь с внеземными цивилизациями.

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.

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?

Удивительная способность проекта СЕРЕНДИП — его многоканальные приёмники: космическое пространство прослушивается не на одной частоте, а сразу на нескольких миллионах частот, перекрывающих широкий диапазон радиоволн. Создав эти суперприёмники, радиоастрономы вновь навели свои антенны на ближайшие звёзды: тысячу звёзд в окрестностях Солнца прослушивают теперь на миллионах различных частот.

Трудно переоценить вклад в развитие науки, который будет сделан при обнаружении инопланетных форм жизни, однако и отсутствие жизни на других планетах Солнечной системы не только исключает развитие экзобиологических исследований, но и является препятствием на пути дальнейшего совершенствования методов автоматического и с помощью человека обнаружения и снятия характеристик живых систем. В настоящее время мы знаем только нашу жизнь, и от нее мы должны исходить в суждениях о других возможных формах биологической организации. Люди должны быть готовы к встрече с возможно неоднозначной, непредсказуемой, доселе невиданной другой жизнью, а значит и разумом.Поиски жизни вне Земли являются лишь частью стоящего перед наукой более общего вопроса о возникновении жизни во Вселенной.

ЛИТЕРАТУРА

Энциклопедия для детей. Т. 8. Астрономия. / Глав. ред. М. Д. Аксёнова. — М.: Аванта+, 1997. — 688 с.

О. Г. Газенко, М. Кальвин. Основы космической биологии и медицины, т. 1. Москва, Наука, 1976.

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

Обнаружение любой жизни, особенно разумной, могло бы представлять, и иметь огромное значение. Поэтому уже давно предпринимаются попытки обнаружить и установить контакт с другими цивилизациями.

Ученые в настоящее время ведут исследования по двум направлениям:

- прием радиоизлучения из космоса на различных частотах в целях поиска сигналов искусственного происхождения, посланных разумными обитателями других миров;

- поиск органических веществ и различных форм жизни с помощью КА, в том числе и спускаемых на другие планеты.

Радионаблюдения, которые были начаты в 1960 г., проводились и проводятся по нескольким международным проектам. Аппаратура и программа работы радиотелескопов постепенно совершенствуются. В ходе исследований космического радиоизлучения были попытки объяснить некоторые явления деятельностью разумных существ за пределами нашей планеты - инопланетян. Когда в 1967 г. были обнаружены пульсары, посылающие периодические радиоимпульсы, первоначально была высказана гипотеза о том, что они являются сигналами другой цивилизации. Однако оказалось, что эти радиоимпульсы имеют естественное происхождение, они приходят от быстро вращающихся нейтронных звезд, которые получили название пульсаров. Исследования продолжаются, но сигналы разумных существ пока не обнаружены.

Ракетно-космические исследования до сих пор также не принесли каких-либо достоверных данных о существовании внеземной жизни. Ни на Луне, ни на Марсе в результате изучения химического состава грунта, взятого с поверхности этих тел, живых организмов или их остатков не обнаружено. Исследования, проводимые специалистами, не подтвердили предположения об искусственном характере объектов на поверхности Луны или Марса, в которых некоторые склонны видеть подобие то пирамид, то сфинкса. Все эти объекты оказывались причудливыми созданиями природы, возникшими в результате различных естественных процессов, в том числе эрозии поверхностных пород.

Таким образом, в настоящее время для научных исследований доступны лишь те формы жизни, которые существуют на нашей планете.

Земные живые организмы состоят из сложных высокомолекулярных химических соединений. В этой связи очень важен один из немногих положительных результатов, полученных в ходе поисков внеземной жизни во Вселенной. Это - обнаружение в плотных молекулярных облаках нашей Галактики нескольких классов типичных органических соединений - альдегидов, спиртов, простых и сложных эфиров, карбоновых кислот, амидов кислот. Многие из этих соединений (HCN, CH₂NH, CH₃NH₂ и др.) являются тем исходным материалом, из которого образуются важнейшие предбиологические молекулы - аминокислоты и азотистые основания. Аминокислоты были обнаружены также в некоторых метеоритах.

Обнаружение органических соединений свидетельствует о том, что во Вселенной при определенных условиях происходит синтез важных составных частей животных и растительных белков, молекул ДНК и РНК. Подобный синтез удалось осуществить также в лабораторных условиях на Земле. Газовая смесь имитировала состав первичной атмосферы нашей планеты (водород, метан, аммиак, сероводород, вода). Воздействуя на эту смесь ультрафиолетовым излучением и электрическими разрядами, ученым удалось получить различные соединения, в том числе 12 аминокислот из 20, образующих все белки земных организмов, а также четыре из пяти оснований, образующих молекулы ДНК и РНК. Подобный синтез можно считать лишь первым шагом на пути решения проблемы зарождения и развития жизни.

Итак, существование высокоразвитых форм жизни, в том числе разумной, на нашей планете и наличие во Вселенной органических соединений говорит о том, что в ходе эволюции при определенных условиях могут возникать живые организмы. Вывод об этих условиях ученые, к сожалению, вынуждены делать на основе лишь единственного случая - земной жизни. Существование органических соединений, процессы, происходящие с ними в живых организмах и составляющие основу жизнедеятельности, могут происходить лишь при определенных температурных условиях (0-100 °С). 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 не на всех планетах, а лишь на тех, где изменения температуры не выходят за указанные пределы. Таким требованиям удовлетворяют планеты, которые движутся по орбитам, мало отличающимся от окружности, вокруг звезд, излучение которых не подвержено существенным изменениям на протяжении миллиардов лет. Такими являются звезды главной последовательности со светимостью, близкой к солнечной (спектральных классов от F до К).

Эти условия соблюдаются на Земле потому, что в центре нашей планетной системы находится такая звезда, как Солнце. Границы зоны, внутри которой температурные условия благоприятны для существования жизни на планете, таковы, что в нее попала лишь Земля. Меркурий и Венера располагаются слишком близко к Солнцу, поэтому температура на поверхности этих планет значительно превышает допустимые для живых организмов пределы. А Марс находится у самой внешней границы этой зоны - там температура слишком низкая.

Если бы на месте Солнца была другая звезда, то Земля могла бы оказаться вне этой благоприятной зоны. Так, у звезды, которая излучает в 16 раз меньше тепла и света, чем Солнце, эта зона оказалась бы целиком внутри орбиты Меркурия, а у звезды, излучающей в 17 000 раз сильнее Солнца, эта зона переместилась бы за пределы орбиты самой далекой планеты Плутон и в нее тоже не попала бы ни одна из планет Солнечной системы.

Для того чтобы на такой планете могла возникнуть и развиваться жизнь, необходимы и другие условия. Наличие атмосферы - одно из них. Вы уже познакомились с тем, какую важную роль играет атмосфера Земли в защите существующих на нашей планете форм жизни, в частности, регулированием температуры.

Согласно современным научным представлениям, жизнь могла возникнуть только в водной среде. Вода как химическое соединение имеет довольно широкое распространение в Солнечной системе и во Вселенной. Как известно, ядра комет состоят в основном изо льда - замерзшей воды. Ученые полагают, что на Марсе существует весьма значительный слой замерзшей воды, скрытый от наблюдателя под поверхностью этой планеты.

Вода обнаружена в межзвездном веществе нашей и других галактик. Однако лишь на Земле мы встречаемся с таким количеством воды в жидком виде. Наличие морей и океанов, которые на нашей планете занимают большую часть ее поверхности, следствие того, что Земля находится от Солнца на таком расстоянии, что ни в одной точке земного шара его поверхность не нагревается солнечными лучами до температуры выше точки кипения воды. И хотя температура в зимнее время нередко опускается значительно ниже точки ее замерзания, однако воды в морях и океанах так много, что вся она остыть и замерзнуть не успевает, и значительная ее часть остается на планете в жидком виде. Согласно современным данным, уже 3,8 млрд. лет тому назад на Земле существовали океаны и земная поверхность никогда полностью не замерзала.

Весьма умеренным, пригодным для жизни климатом наша планета обязана, вероятно, особенностям газообмена между атмосферой и гидросферой: когда поверхность планеты остывает, количество углекислого газа в атмосфере увеличивается, а когда температура поверхности возрастает, то количество этого газа в атмосфере уменьшается. Можно полагать, что гидросфера и жизнь на Земле - те особенности, которые отличают нашу планету от других, во многом сходных с нею планетных тел, - тесным образом связаны между собой.

К сожалению, детальное исследование условий, существующих на планетах, возможно только в Солнечной системе. Лишь в последние 10 лет были получены достоверные сведения о наличии планет и даже планетных систем у других звезд. Исследовать физические характеристики этих планет и выяснить условия на их поверхности еще предстоит в будущем.

Таким образом, до сих пор поиски жизни за пределами Земли остаются безуспешными. На основе имеющихся к настоящему времени данных можно даже предполагать, что жизнь является уникальным явлением в Солнечной системе, а разумная жизнь, вероятно, достаточно редким явлением во Вселенной. Наука пока не имеет фактов, которые можно было бы считать доказательствами существования жизни на других космических телах в настоящее время или в прошлом. В частности, все науки о Земле не располагают достоверными сведениями о посещениях нашей планеты представителями каких бы то ни было внеземных цивилизаций в прошлом.

К нашему времени научные и философские основы, заложенные еще Д. Бруно, продолженные М. Ломоносовым и К. Циолковским, Э. Ренаном и др., сложились в три логических постулата:

есть логическая основа, что появление жизни на Земле – это результат естественной эволюции, общей для всего космоса;
то, что сложилось в органическом мире нашей планеты, вполне может быть и на других небесных телах – спутниках других звезд;
человеческий разум не максимум того, что может сложиться и эволюционировать на небесных телах в космосе.

Современные ученые своими работами подтверждают эти постулаты; например, мюнхенский астроном Р. Генцель убежден, что Земля по своим данным не единственная, и к 2000 году он собирается составить карту с указанием планетных систем, аналогичных нашей. По его расчетам выходит, что таких планет около четырех миллиардов. Кроме того, средствами астрофизической спектроскопии в межзвездном пространстве нашей галактики удалось зафиксировать первоначальные формы жизни – 90 органических молекул и следы 55 аминокислот. Словом, в космосе есть какие-то основы органической жизни.

Итак, совpеменная наука позволяет сделать вывод о возможности заpождения жизни и её pазвития до pазумных существ во многих местах Вселенной на подходящих планетах подходящих звёзд в нашей Галактике и в дpугих галактиках. Гипотиза о возникновении жизни и её эволюционном pазвитии на внесолнечных планетах так и будет гипотезой, если не сделать следующего шага, заключающегося в экспеpиментальном исследовании. Радикальным способом pешения вопpоса было бы непосpедственное исследование окpестностей звёзд с помощью автоматических и обитаемых коpаблей, pазвивающих скоpость, сpавнимую со скоpостью света. Однако это вpяд ли будет осуществлено pаньше, чем чеpез два-тpи столетия, и то только для ближайших к Солнцу звёзд. Пpямое исследование сейчас возможно только для тел Солнечной системы.

Таким обpазом, для поиска жизни около дpугих звёзд можно pассчитывать лишь на дистанционные исследования, что исключает, по кpайней меpе в обозpимом будущем, всякую возможность обнаpужения пpостейших фоpм, в том числе и pазумных фоpм жизни, не вступивших на путь технического pазвития.

Оставаясь в pамках земной науки, т.е. pеального научного подхода, можно говоpить о поиске и обнаpужении жизни лишь в фоpме pазвитых цивилизаций pазумных существ, вступивших на путь технологического pазвития.

Вместе с внеземнами цивилизациями (ВЦ) несомненно должны существовать и низшие фоpмы, о котоpых мы сможем узнать от ВЦ в случае её обнаpужения и установления хотя бы одностоpонней связи. Установление двустоpонней связи будет иметь какую-либо значимость только для небольших pасстояний, исчисляемых, веpоятно лишь десяткаи световых лет. Каким же спосбом осуществлять дистанционный поиск ВЦ.

Более двадцати лет назад в жуpнале "Nature" Дж. Коккони и Ф. Моppисон обpатили внимание на тот факт, что пpи совpеменном состоянии pадиотехники возможно установление двустоpонней pадиосвязи между цивилизацией в нашей Галактике. Но для этого обоим коppеспондентам нужно знать длину волны, напpавление посылки и пpиёма pадиосигналов и вpемя связи. Заслугой автоpов pаботы явилось пpедположение, что для связи нужно выбpать волну 21 см, потому что она должна быть известной всем цивилизациям как излучение нейтpального межзвёздного водоpода. На этой волне человечеством непpеpывно ведутся pадиоастpономические исследования pаспpеделения водоpода в Галактике и дpугих галактиках, что повышает веpоятность случайного обнаpужения излучения, посылаемого какой-либо ВЦ на длине волны 21 см с целью обpатить на себя внимание и получить ответные сигналы.

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.).

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 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;

что в Космосе существует большое разнообразие физических условий, что может привести в принципе к возникновению самых разнообразных форм высокоорганизованной материи.

С 1960-х гг. в США и нашей стране была проведена значительная научно-исследовательская и организационная работа в области исследования проблемы внеземных цивилизаций. 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;

Эта проблема имеет глубокий практический смысл, т.к. открытие внеземных цивилизаций и установление контакта с ними могут оказать огромное влияние на научный и технологический потенциал общества, на будущее человечества.

Оценка возможной распространенности внеземных (космических) цивилизаций в нашей Галактике осуществляется по формуле Дрейка:

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;

K - 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 имеет возможность связи с другими мирами, цивилизациями;

L - средняя продолжительность существования внеземных (космических, технических) цивилизаций.

За исключением К, которая может быть подсчитана более или менее точно (около 10 звезд в год), и f (30%), остальные величины являются неопределенными.

Кроме того, для возникновения жизни (посредством естественного отбора) необходим сложный комплекс условий.

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.

на планете должны быть соответствующие температурные условия: слишком высокая или слишком низкая температуры исключают появление жизни.

наличие жидкой оболочки на ее поверхности: первичные формы жизни возникли в воде.

на планете должны быть условия для возникновения сложных молекулярных соединений, на основе которых могут протекать разнообразные химические процессы.

Исходя из этих условий лишь у 1—2% всех звезд в Галактике могут быть планетные системы с явлениями жизни (около 1 млрд. звезд могут иметь планетные системы, на которых в принципе возможна жизнь).

Типы контактов с внеземными цивилизациями. 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.

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. Теоретические аспекты таких проектов учеными обсуждаются, хотя до их практического осуществления еще очень далеко.

В настоящее время реально возможными контактами с внеземными цивилизациями являются контакты по каналам связи. Если время распространения сигнала в обе стороны больше времени жизни цивилизации, то речь может идти об одностороннем контакте. Если же время значительно меньше, то возможен двусторонний обмен информацией.

Современный уровень естественнонаучных знаний позволяет воспользоваться электромагнитными волнами, т.к. сегодняшняя радиотехника может реально обеспечить установление такой связи.

В настоящее время существует несколько направлений поиска следов активности внеземных цивилизации.

1) поиск следов астроинженерной деятельности внеземных цивилизации – технически развитые цивилизации должны перейти к преобразованию окружающего космического пространства (создание искусственных спутников, искусственной биосферы и др.), а излучение таких астроинженерных сооружений должно быть сосредоточено в инфракрасной области спектра.

2) поиск следов посещения Земли внеземными цивилизациями. В основе этого направления лежит допущение о том, что активность внеземных цивилизации могла проявляться в историческом прошлом в виде посещения Земли, и такое посещение не могло не оставить следов в памятниках материальной или духовной культуры различных народов.

3)поиск сигналов от внеземных цивилизаций, т.е. поиск искусственных сигналов в радио- и оптическом диапазонах.

Чем объяснить молчание Космоса? Целенаправленный поиск внеземных цивилизаций осуществляется более сорока лет различными странами, но положительных результатов нет. Ни очевидных признаков существования мощных внеземных цивилизаций, следов их активности, ни сигналов, которые можно было трактовать как искусственные, передаваемые внеземными цивилизациями, обнаружить не удалось.

Эту ситуацию определили как астросоциологический парадокс: теоретические предсказания, оценки и ожидания противоречат бесспорным результатам эксперимента.

Молчание Космоса объясняется по-разному:

завышенные оценки количества внеземных цивилизаций;

слабость наших средств и методов наблюдения (не так, не там, не теми средствами ищем);

непродолжительность существования цивилизаций;

большой разброс возрастов цивилизаций, приводящий к тому, что период времени, когда возможно взаимное понимание, весьма короток;

большинство цивилизаций намного старее нас и поэтому нам сложно вообразить их возможности: может быть, таинственные мощнейшие γ-всплески во Вселенной - продукты их активности?;

Из астросоциологического парадокса вытекают следующие следствия:

есть ли смысл общения с внеземными цивилизациями? Даже при условии, что такая цивилизация расположена от нас всего лишь на расстоянии 50 или 100 световых лет, для обмена информацией с ней нужно соответственно 100 или 200 лет! За это время на Земле сменится несколько поколений людей, значительно изменятся научные возможности, технический потенциал, цели и задачи нашей человеческой цивилизации, т.е. основные смыслы контекстов переданной и полученной информации будут разительно различаться.

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

на тему: Жизнь во Вселенной

Поиски жизни в солнечной системе

ЛУНА — единственное небесное тело, где смогли побывать земляне и грунт которого подробно исследован в лаборатории. Никаких следов органической жизни на Луне не найдено.

Дело в том, что Луна не имеет и никогда не имела атмосферы: её слабое поле тяготения не может удерживать газ вблизи поверхности. По этой же причине на Луне нет океанов — они бы испарились. Не прикрытая атмосферой поверхность Луны днём нагревается до 130 С, а ночью остывает до –170 С. К тому же на лунную поверхность беспрепятственно проникают губительные для жизни ультрафиолетовые и рентгеновские лучи Солнца, от которых Землю защищает атмосфера. В общем, на поверхности Луны для жизни условий нет. Правда, под верхним слоем грунта, уже на глубине 1 м, колебания температуры почти не ощущаются: там постоянно около –40 С. Но всё равно в таких условиях жизнь, вероятно, не может зародиться.

ВЕНЕРУ в недавнем прошлом астрономы считали почти точной копией молодой Земли. Строились догадки, что скрывается под её облачным слоем: тёплые океаны, папоротники, динозавры? Увы, из-за близости к Солнцу Венера совсем не похожа на Землю: давление атмосферы у поверхности этой планеты в 90 раз больше земного, а температура и днём, и ночью около 460 С. Ходя на Венеру опустилось несколько автоматических зондов, поиском жизни они не занимались: трудно представить себе жизнь в таких условиях. Над поверхностью Венеры уже не так жарко: на высоте 55 км давление и температура такие же, как на Земле. Но атмосфера Венеры состоит из углекислого газа, к тому же в ней плавают облака из серной кислоты. Словом, тоже не лучшее место для жизни.

ПЛАНЕТЫ-ГИГАНТЫ. Климат Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна совершенно не соответствует нашим представлениям о комфорте: очень холодно, ужасный газовый состав (метан, аммиак, водород и т. д.), практически нет твёрдой поверхности — лишь плотная атмосфера и океан жидких газов. Всё это очень непохоже на Землю. Однако в эпоху зарождения жизни и Земля была совсем не такой, как сейчас. Её атмосфера скорее напоминала венерианскую и юпитерианскую, разве что была теплее. Поэтому в ближайшее время непременно будет осуществлён поиск органических соединений в атмосфере планет-гигантов.

В упавших на землю метеоритах иногда обнаруживают сложные органические молекулы. Сначала было подозрение, что они попадают в метеориты из земной почвы, но теперь их внеземное происхождение вполне надёжно доказано. Например, упавший в Австралии в 1972 г. метеорит Мерчисон был подобран уже на следующее утро. В его веществе нашли 16 аминокислот — основных строительных блоков животных и растительных белков, причём лишь 5 из них присутствуют в земных организмах, а остальные 11 на Земле редки. К тому же среди аминокислот метеорита Мерчисон в равных долях присутствуют левые и правые молекулы (зеркально симметричные друг другу), тогда как в земных организмах — в основном левые. Кроме того в молекулах метеорита изотопы углерода 12С и 13С представлены в иной пропорции, чем на Земле. Это, бесспорно, доказывает, что аминокислоты, а также гуанин и аденин — составные части молекул ДНК и РНК, могут самостоятельно формироваться в космосе.

Итак, пока в Солнечной системе нигде кроме Земли, жизнь не обнаружена. Учёные не питают на этот счёт больших надежд; скорее всего Земля окажется единственной живой планетой. Например, климат Марса в прошлом был более мягким, чем сейчас. Жизнь могла там зародиться и продвинуться до определённой ступени. Есть подозрение, что среди попавших на Землю метеоритов некоторые являются древними осколками Марса; в одном из них обнаружены странные следы, возможно принадлежащие бактериям. Это ещё предварительные результаты, но даже они привлекают интерес к Марсу.

Условия для жизни в космосе

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.

ПЛАНЕТЫ ВБЛИЗИ ЗВЁЗД. 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.

ЗОНЫ ЖИЗНИ. 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 температуре. 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).

Таким образом, по мнению Су-Шу Хуанга, для обитаемых планет наиболее подходят звёзды главной последовательности спектральных классов от F 5 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.

Поиск внеземных цивилизаций

По подобным признакам можно попытаться отыскать цивилизацию земного типа даже в том случае, даже если она не стремиться сообщить о своём существовании. Если технический уровень цивилизации настолько высок, что она научилась использовать всю энергию своей звезды, например, окружив её непрозрачной оболочкой (так называемая сфера Дайсона), то вместо звезды мы увидим инфракрасный источник. Специальный поиск действительно позволил найти такие источники, но пока все они оказывались формирующимися звёздами, окружёнными пылевыми оболочками. Впрочем, возможности имеющихся инфракрасных телескопов всё ещё весьма ограниченны.

Связь с внеземными цивилизациями

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.

Озма и серендип

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.

Язык братьев по разуму

Линкос прост и однозначен, он не содержит исключений из правил, синонимов и т. д. К тому же этот язык совершенно свободен от фонетического звучания. Слова этого языка никогда и никем во Вселенной произноситься не будут. Их можно закодировать в любо системе, например в двоичной, и передавать в космос по радио или другим способом.

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.

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.

Список литературы

Энциклопедия для детей. Т. 8. Астрономия. / Глав. ред. М. Д. Аксёнова. — М.: Аванта+, 1997. — 688 с.

Читайте также: