Вселенная, жизнь, разум - И Шкловский

Ситуация с оценкой количества цивилизаций в Галактике может коренным образом измениться, если учесть то, что фон Хорнер называет "эффектом обратной связи". Качественно этот эффект (на который обратил внимание также Брэйсуэлл см. выше) состоит в следующем. Если "время ожидания" t0 значительно больше времени жизни технически развитой цивилизации t, ответы на запросы никогда не будут получены и интерес к поискам космических разумных соседей будет рано или поздно потерян. Но если t0 значительно меньше t, то вполне возможен весьма плодотворный и эффективный обмен информацией. При такой ситуации отдельные цивилизации, разбросанные в пространстве Галактики, будут помогать друг другу, что безусловно повлечет за собой увеличение (и, может быть, даже значительное) величины t. Такую ситуацию "Великого Кольца" фон Хорнер и называет "эффектом обратной связи". Мы, однако, полагаем, что, даже если t0 > t и переговоры носят "односторонний" характер, "эффект обратной связи" может (и должен) иметь место, так как "бескорыстная" посылка информации в космос, будучи случайно "перехваченной", может существенно помочь уловившей сигналы цивилизации в преодолении трудностей, стоящих на пути ее развития, и тем самым может удлинить t.

Для проблемы "обратной связи" (в смысле фон Хорнера, т. е. при t0 > t) большое значение имеет величина

K = L / t'0 ,

где L - среднее время жизни наиболее часто встречающейся цивилизации,

t'0 = 2d / c (c - скорость света).

Принимая наиболее вероятные значения t и d по данным табл. 10, можно найти, что K = 10. В общем виде величину K можно записать так:

K = (L/L0) 4/3 ,

где L0 = (8d0T / c3v0Q )1/4 .

Если положить d0 = 2,3 пк, T = 1010 лет, v = 0,06, c = 3 1010 см/с, Q = 4, то L = 4500 лет. При K > 1 может осуществиться "эффект обратной связи". Следовательно, все дело в том, будет ли "неискаженное" эффектом обратной связи время технологической эры L больше или меньше L0 ? 5000 лет. Заметим, что L0 определяется довольно уверенно, так как все величины, от которых оно зависит, входят в степени 1/4. Поэтому даже очень большие ошибки в оценках d0, v0 и Q не могут внести существенную погрешность в оценке L0 . Если L значительно больше 5000 лет, то из-за "эффекта обратной связи" оно может существенно увеличиться. Трудно, а может быть пока и невозможно, говорить, до какого значения по этой причине может увеличиться L. Сам фон Хорнер полагает маловероятным, чтобы L увеличилось, например, до миллиона лет. Скорее всего, L будет значительно меньше. Впрочем, как уже подчеркивалось раньше, его оценки весьма субъективны.

Для эффекта обратной связи могут быть весьма существенны флуктуации в пространственно-временном распределении инопланетных цивилизаций даже в случае, когда t'0 > t. Если в какой-нибудь пространственно-временной области благодаря таким флуктуациям обратная связь привела к существенному увеличению t, то это может иметь большое значение для многих технически развитых цивилизаций. Вполне может случиться, что для них L начнет расти, и этот процесс распространится на всю Галактику. Аналогом этому явлению может служить быстрое размножение живых организмов в подходящей среде.

Представляется довольно очевидным, что "эффект обратной связи" может иметь решающее значение для проблемы разумной жизни во Вселенной. В конечном итоге он может быть основным способом развития мыслящей материи в масштабе Галактики и даже Метагалактики. К этому вопросу мы еще вернемся в гл. 27.

Как уже отмечалось, очень важным результатом теоретико-вероятностного рассмотрения интересующей нас проблемы является вывод о том, что инопланетные цивилизации разделены огромными расстояниями порядка 1000 пк, что весьма осложняет межзвездную связь. В такой обстановке представляет интерес обсуждение характера ожидаемых радиосигналов. Согласно фон Хорнеру природа сигналов в конечном итоге определяется целью, для которой они служат. Кроме того, способ их передачи должен быть наиболее экономичным. Можно ожидать трех типов радиосигналов. Во-первых, радиоизлучение от различных планет, обусловленное наличием на них телевидения и других индустриальных факторов. Во-вторых, направленная радиосвязь между различными цивилизациями типа той, о которой речь шла в гл. 20. Наконец, логически следует ожидать сигналов, направленных на привлечение внимания "партнеров", с которыми связь еще не установлена. Эти три типа сигналов фон Хорнер называет соответственно "местным радиовещанием", "дальним вызовом" и "сигналом для установления контакта".

Что касается "местного радиовещания", то фактически о нем уже шла речь в гл. 15. Там было показано, что благодаря деятельности человечества мощность радиоизлучения Земли на метровом диапазоне составляет около 1 Вт/Гц, а яркостная температура Земли на том же диапазоне уже сейчас порядка сотен миллионов кельвинов, что составляет заметную долю от радиоизлучения спокойного Солнца на этом диапазоне. Если бы воображаемый наблюдатель находился на расстоянии 10 световых лет от Земли, где находятся ближайшие к нам звезды, поток радиоизлучения от Земли на метровом диапазоне был бы около 10-35 Вт/(м2Гц) - величина совершенно ничтожная. Чтобы излучение при современных средствах наблюдения можно было обнаружить, мощность "индустриального" радиоизлучения должна быть увеличена в сотни миллионов раз. Такую возможность в будущем исключить нельзя. Тем не менее сигналы "местного радиовещания", как можно полагать, будут очень слабыми.

Сигналы типа "дальних вызовов" могут быть обнаружены только случайно, если Земля будет находиться в направленном радиолуче, связывающем две какие-нибудь цивилизации. Фон Хорнер оценил вероятность такого "перехвата", которая равна

P = (? /120) q3 ?2 n2,

где ? - ширина диаграмм направленности антенн (предполагаемых одинаковыми), на которых поддерживается межзвездная радиосвязь, q - отношение дальности, на которой сигнал еще можно обнаружить, к дальности, на которой он уверенно расшифровывается; q всегда больше единицы, так как обнаружить сигнал, конечно, проще, чем его расшифровать. Сделано предположение, что каждая цивилизация поддерживает связь с n соседними. Любопытно, что "вероятность перехвата" P совершенно не зависит от L и d.

Полагая, что P достаточно велико, чтобы имело смысл организовать "службу перехвата" (например, P = 1/2 ), q = 5, ? = 1 мин. дуги, что соответствует диаграмме направленности больших современных радиотелескопов, нужно предположить, что n = 1300. Другими словами сигналы могут быть перехвачены только тогда, когда каждая цивилизация одновременно "разговаривает" с 1300 соседями. Похоже, что это маловероятно. Сохраняя требование P = 1/2 и полагая n = 50, надо принять, что q = 10 и ? = 10 мин. дуги, что также довольно маловероятно. В общем следует сказать, что вероятность "перехватить" чужие каналы межзвездной радиосвязи невелика.