Население Земли как растущая иерархическая сеть

Во-первых, это, собственно, сам факт Большого взрыва, который, по сути своей, является чудовищной по своему масштабу неоднородностью. Во-вторых, – это необъяснимый в рамках представлений об однородности исторического времени парадокс «Великого молчания». И, наконец, в-третьих, – в начале XXI века все большее число ученых приходит к выводу о необходимости новой теории эволюции. Она должна будет определить биологическую эволюцию как часть всеобщей, универсальной эволюции.

Прежде всего, попытаемся качественно переосмыслить проблему SETI, основываясь на финалистском подходе к эволюции. Существующая на данный момент стратегия поиска сигналов ВЦ заключается в том, что поиск ведется как от ближайших звезд, так и от удаленных источников, в том числе и от других галактик: поиск так называемых космических чудес.

Полвека усилий не дали никаких результатов. Здесь даже и большой оптимист может потерять надежду. Появляется точка зрения, что это задача многих поколений (В.Л. Гинсбург). Возникает даже вопрос: а зачем вообще нужен этот контакт? Может быть, он не только ничего не даст, но будет вреден и даже опасен (С. Хокинг).

Что здесь может дать финализм? Синхронность зарождения жизни, появления цивилизаций, эквифинальность этапов эволюции – позволяют не только полностью объяснить парадокс «Великого молчания», но также найти простое решение многих других проблем.

Во-первых, что касается низших форм жизни на телах Солнечной системы, эволюционировавших из неживой материи независимо и без всякой связи с земной жизнью. Чрезвычайно маловероятно, что они могут быть найдены на Марсе, спутниках Юпитера, где-либо еще.

Искать нужно уже сформировавшиеся цивилизации с биосферой (биошаром), преобразующейся в ноосферу (ноошар), и с числом представителей таких цивилизаций, равном текущему населению Земли.

Вопрос о том нужен ли нашей цивилизации контакт также получает очевидное решение. Действительно, рассмотрим принцип демографического императива Капицы в его «непричинной» формулировке, считая связь между растущей численностью населения мира и показателями глобального развития сопутствующей, а не причинно-следственной, как полагал С.П. Капица.

То есть, считая численность населения Земли не причиной, а показателем глобального развития цивилизации в период (и только в этот период!) гиперболического роста численности ее представителей. Если измерять величину прогрессивного развития цивилизации на этапе гиперболического роста численностью ее представителей, то очевидно следующее:

Такой рост мог происходить лишь благодаря созданию и умножению цивилизацией информации в процессе коллективного творчества, которое С.П. Капица называл коллективным взаимодействием. Иначе говоря, прогрессивное развитие – и в этом нет сомнения – стало возможным лишь благодаря объединению усилий всех народов, населяющих нашу планету[83].

Эти выводы можно обобщить и на следующий этап эволюции, который будет связан с взаимодействием галактических цивилизаций и их сообществ. Контакт с ними будет необходим как воздух: без него станет невозможен прогресс, без него не будет экспансии нашей цивилизации в Галактику.

Синхронное протекание эволюции во всех уголках Вселенной, ее устремленность к Финалу приводит к тому, что все цивилизации водно-углеродного типа должны быть сходны с нашей, что не существует и не может существовать враждебно настроенных цивилизаций. Все они должны быть похожи на нашу, но не тождественны ей, что является гарантией прогресса.

Итак, ответ на вопрос нужен ли нам контакт, если исходить из финалистского взгляда на эволюцию, безусловно, положительный. Теперь о стратегии поиска. Поскольку все цивилизации развиваются синхронно, то какие-либо сигналы от цивилизаций нашего типа могли быть отправлены не ранее, чем полвека назад.

Что из этого следует? – Необходимо прекратить поиски того, чего пока еще не существует: сверхцивилизаций, космических чудес, находящихся на огромных расстояниях от нас, и сосредоточиться на сканировании ближнего космоса. Нужно подобрать ряд подходящих объектов в радиусе пятидесяти световых лет (такой выбор давно сделан) и сосредоточиться только на них.

Необходимо и самим регулярно оповещать потенциальных партнеров по SETI-контакту о нашем существовании, посылая направленные, узкополосные сигналы на те же самые объекты, что тоже, хотя и в минимальном объеме, уже делается. С течением времени следует увеличивать радиус сферы поиска и число подходящих звезд.

На вопрос о том, как и с помощью каких средств связи может быть установлен первичный контакт, финализм также дает вполне определенный ответ. Синхронизм эволюционных процессов позволяет сформулировать принцип подобия роста и развития на физической шкале времени всех цивилизаций во Вселенной и, в частности, всех цивилизаций нашего водно-углеродного типа.

Исходя из этого принципа, можно правильно выбрать стратегию приема сигналов от космических цивилизаций и передачи им первичного сигнала, оповещающего о нашем существовании. Для того, чтобы применить принцип подобия на практике нужно просто отождествить ВЦ, потенциального партнера по SETI, с нашей, земной цивилизацией. Это довольно грубый прием, но в отсутствии каких-либо других наводящих соображений – это единственное, что нам доступно.

Такой подход позволяет сразу же отбросить все другие средства связи кроме электромагнитных волн, поскольку только такая связь в первичном контакте и возможна, по мнению пионеров программы SETI, для цивилизаций первого типа по Кардашёву.

Что же касается проблемы выбора частоты, то на первом месте здесь стоит радиолиния углерода 21 сантиметр – это, по мнению известного американского астрофизика Филипа Моррисона, есть как бы созданный самой природой уникальный эталон частоты, который попадает в середину диапазона частот с минимальным поглощением как в межзвездной среде, так и в атмосфере.

Галактический фон обусловлен суммарным излучением радиоисточников и определяет радиояркость неба за пределами атмосферы. Если наблюдения вести с поверхности Земли, то нужно еще учесть и шумовое излучение атмосферы. Оказывается, что суммарная кривая шумов имеет ярко выраженный минимум в диапазоне от трех до тридцати сантиметров, внутрь которого как раз и попадает радиолиния водорода 21 см.

Исследования космического излучения на частоте 1420 МГц (21 см) является эффективным средством изучения Вселенной. Более половины массы галактического межзвездного вещества составляет нейтральный водород в основном состоянии. Его можно исследовать только по излучению в линии 21 см.

Поэтому такие исследования дают очень ценные сведения о распределении нейтрального водорода в космическом пространстве. Любая цивилизация, изучающая окружающее ее космическое пространство, неизбежно должна воспользоваться этой уникальной возможностью и построить чувствительную аппаратуру для приема сигналов на этой частоте.

Кроме того, водород – это самый простой и наиболее распространенный элемент во Вселенной, поэтому, если исходить из принципа подобия роста и развития, можно предположить, что все цивилизации выберут именно эту или близкую к ней частоту для установления связи.

Радиолиния 21 см обусловлена сверхтонким расщеплением основного уровня энергии атома водорода на два близких подуровня. Причиной расщепления является взаимодействие спинов ядра (протона) и электрона. Энергия атома при параллельном расположении спинов электрона и ядра несколько больше, чем при антипараллельном. При спонтанном изменении ориентации спина электрона на противоположную происходит испускание кванта излучения с частотой 1420,40575 МГц (21,1 см). Вероятность такого перехода очень и очень мала, и происходит он в среднем только один раз в 11 млн лет, но не будь его – не было бы и этого уникального, данного самой природой эталона частоты.

Здесь напрашивается аналогия с догадкой Ф. Хойла о наличии энергетического уровня в 7,82 млн электрон-вольт в ядре углерода, без которого водно-углеродная жизнь во Вселенной так и не смогла бы зародиться[84].

Если бы значения фундаментальных констант, определяющие в конечном счете радиолинию водорода, немного отличались от их действительных значений, то у человечества, да и у любой другой цивилизации, не было бы этого уникального эталона частоты для межзвездной связи и осуществить ее было бы значительно трудней. Такое представление полностью соответствует финалистическому антропному принципу.

Необходимо отметить также и следующее: сигнал на волне 21 см, вероятно, понадобится только для отправки и приема первичных сообщений, дальнейшая же связь будет осуществляться с помощью более эффективного канала. Что, разумеется, должно быть специально оговорено в позывном сигнале.

Поскольку все цивилизации нашего типа в соответствии с принципом подобия развивались в ХХ веке (по земному времени) синхронно и по циклам Кондратьева, то прошли те же самые стадии развития, что и наша. Следовательно, где-то во второй половине четвертого Кондратьевского цикла 1942–1982 гг. они начали поиск ВЦ и отправили свои первые сигналы на ближайшие звезды подходящего типа.

Стало быть, именно сейчас, т. е. более чем полвека спустя после старта программы SETI, и наступает время, когда могут быть приняты сигналы от источников, находящихся внутри сферы радиусом 50 световых лет (куда входят сотни звезд, из них 58 подобны Солнцу), где, несомненно, должны находиться цивилизации нашего типа и когда программа SETI сможет, наконец, дать свой первый результат.

 Руководитель российского научно-культурного центра SETI А.Д. Панов считает, что для решения проблемы SETI нужно мониторить порядка миллиона звезд (шар, радиусом 1 кпс = 3260 световых лет).

«Для решения проблемы SETI для цивилизаций I-го типа (маломощные узконаправленные излучатели) с вероятностью, априори не являющейся исчезающе малой, требуется непрерывный индивидуальный мониторинг ~106 звезд мощными радиотелескопами (не 3-х метровыми тарелками!) во всех разумных диапазонах частот» [53].

 При таком бессмысленном, с нашей точки зрения, распылении ресурсов, когда непрерывно сканируются  сотни тысяч звезд, расположенных за пределами сферы радиуса 50 световых лет,  сигнал от которых к настоящему времени заведомо не мог достигнуть Земли, не позволит решить проблему SETI в ближайшие десятилетия, а возможно, и столетия.

 Пессимистические прогнозы, согласно которым практически нет ни одного шанса найти среди этих 58 звезд, да и других, менее горячих, хотя бы одну, на планетах которой существует жизнь и цивилизация, связаны с представлением об «уникальной Земле». Это представление, по нашему глубокому убеждению, является принципиально ложным, т. к. не учитывает существование в каждой из таких планетных систем своего «Проектировщика и Строителя»[80], который, несомненно, присутствует и в Солнечной системе и благодаря которому в ней зародилась жизнь и появился человек.

Кроме того, здесь очень важно понимать следующее: дать о себе знать нашим ближайшим соседям в Галактике, создавшим цивилизацию подобную нашей, нужно как можно раньше. Т. е. не через 1000 лет и не через 100 лет, а прямо сейчас: ведь смысл первого контакта на электромагнитных волнах может быть выражен в двух словах – мы существуем! И лишь второе и третье послание будут содержать информацию, которая уже сейчас, несомненно, нужна и им, и нам как воздух.

«…Отказываясь от передачи «сигнала готовности», цивилизация рискует поставить себя вне системы организованной Галактической связи. Не является ли „сигнал готовности“ тем взносом, который цивилизация должна внести за вступление в „Галактический клуб“?» «…»

«Всякий контакт предполагает желание и усилия, предпринимаемые с обеих сторон. „Сигнал готовности“ можно трактовать в самом широком плане – прежде всего, как внутреннюю психологическую и нравственную готовность человечества к контакту» [22].

Поскольку время, необходимое для передачи послания и получения ответа может составлять годы и даже десятки лет (но не более того), нужно дать о себе знать как можно раньше. Ведь мы же не хотим, чтобы наша цивилизация стала изолятом, подобно народам северной и южной Америки в истории человечества, значительно отстававшим в своем развитии от других народов, входивших в состав основной Мир-системы.

Именно поэтому «отметиться» в нарождающемся Галактическом сообществе нужно как можно раньше. Это необходимо будет сделать в ближайшие десятилетия, т. е. речь здесь идет не о каких-то далеких потомках, а о наших детях и внуках. От нашего решения посылать или не посылать сигналы на ближайшие к нам планетные системы, подобные нашей, зависит их будущее.

Руководитель российского научно-культурного центра SETI А.Д. Панов считает, что идея обмена информацией с ВЦ является принципиально ложной, поскольку, по его мнению, такой обмен, по причине большого запаздывания ответного сообщения, будет практически неактуален. Считая, что ближайшая цивилизация  находится на расстоянии как минимум несколько тысяч световых лет, он полагает, что готовиться к ответу нет никакой необходимости.

По Панову, нужно, подчиняясь моральному императиву, ретранслировать поступающую от других цивилизаций информацию с добавлением некоторой доли своей, подпитывая тем самым (выдуманное им) культурное галактическое поле, так называемый пановский космический Интернет[81]. Подобные утопические воззрения в голове человека, от которого зависит судьба SETI в России, могут оказаться для этого проекта губительными.

Проект SETI, по нашему глубокому убеждению, – один из самых важных проектов текущего столетия. К сожалению, его российским руководителем в настоящее время является А.Д. Панов, получивший это место «по наследству», при полном отсутствии конкуренции, от Л.М. Гиндилиса.

Кандидат на столь важную и в недалеком будущем престижную должность обязан удовлетворять следующим требованиям: это должен быть нешаблонно мыслящий человек, желательно молодой, во всяком случае не слишком старый, энергичный, с положительной научной репутацией, верящий в то, что первый сигнал от внеземной цивилизации будет принят при его руководстве.

Неважно, кто это будет: мужчина или женщина (женщина даже лучше – этакая русская Джоди Фостер!), но важно, чтобы это была харизматическая личность, приятной наружности. А.Д. Панов, судя по его «трудам», репутации, пессимистическому отношению к проблеме SETI и прочему – ни одним из этих качеств не обладает, и чем раньше его заменит другой, более подходящий для проекта SETI руководитель – тем лучше будет для этого проекта[63].

Как не по Панову, а в реальности может развиваться проект по поиску внеземных цивилизаций и налаживания с ними контактов?[64] Попробуем пофантазировать на эту тему.

Чисто умозрительно все космические цивилизации можно разделить на два вида. Первый – это цивилизации водно-углеродного или какого-то иного типа, возникшие на поверхности каменистых планет[65]. Они могут построить приемо-передающую аппаратуру и установить контакт с себе подобными цивилизациями.

Второй, гипотетический вид на основе сильного взаимодействия возник и существует в недрах звезд (и, возможно, в ядрах галактик: см. «Братья по разуму на Солнце»). Они, вероятно, не в состоянии построить приемо-передающую аппаратуру и установить контакт с любой другой цивилизацией, кроме той, что соседствует с ними на одной из каменистых планет материнской звезды.

Можно предположить, что данный недостаток компенсируется тем, что цивилизации этого вида смогут построить «корабли», способные перемещаться в межзвездном пространстве с субсветовыми скоростями. Союз цивилизаций первого и второго вида позволит установить контакт (в том числе и непосредственный) между всеми цивилизациями в нашей галактике, создать в каждой материнской звездной системе цивилизацию второго типа и в конечном счете построить цивилизацию третьего типа по Кардашёву, использующую всю энергию галактики Млечный Путь[66].

Составим теперь, абстрагируясь от средств передачи, приема и обработки  информации и  в самом грубом приближении, возможную картину коммуницирования ВЦ первого типа по Кардашёву в нашей галактике. Обозначим предположительно основные понятия, связанные с проектом SETI, если исходить из нашей финалистской гипотезы[67]:

СС – Солнечная система.

КЦ – Космическая цивилизация.

ВЦ – Внеземная цивилизация.

ПС – Позывной или первичный сигнал – послание на электромагнитных волнах, отправленное КЦ с целью установить контакт с другой КЦ. Предполагается, что будет послан в сантиметровом диапазоне; приоритет линии водорода 21 см. ПС сигнал может быть принят непосредственно от ВЦ, расположенной в пределах СПЧ, но может быть получен и путем РПС. В ПС должно быть обозначено положение материнской звезды КЦ относительно окружающих звезд и планеты, с которой отправлен ПС, что позволит принимающей стороне определить ее координаты. Кроме того,  в нем должны быть заданы характеристики ЭКК и график приема ответного сообщения.

ЭКК – Эффективный коммуникационный канал – канал связи, оговоренный в ПС, на котором будет осуществляться обмен информацией с ВЦ. Для этой цели подходит, например, лазер с заранее согласованной частотой. Постоянное коммуницирование  в этом узкополосном и узконаправленном  канале может быть установлено после того, как пара контактирующих КЦ определятся со своими координатами, частотой, алгоритмом кодирования и графиком приема-передачи данных.

 РПС – Ретрансляция ПС: передача КЦ, с которыми установлен контакт по ЭКК, ПС от ВЦ, находящейся за пределами СПЧ (или от другого ретранслятора ПС по ЭКК).

РИП – Ретрансляция информационных потоков сторонними КЦ по ЭКК между двумя удаленными за пределы СПЧЭКК коммуницирующими КЦ.

СВК  – Сфера возможного контакта – сфера с центром в СС, внутри которой могут находиться цивилизации земного типа, сигнал от которых мог дойти до СС в текущий момент времени. Радиус СВК с течением времени растет.

СПЧ – Сфера предельной чувствительности приемо-передающей аппаратуры – сфера, радиус которой равен максимально возможному расстоянию с которого  может быть принят ПС. Радиус этой сферы зависит от мощности ПС, чувствительности приемной аппаратуры, расстояния до ВЦ, текущего технологического и экономического уровня развития КЦ, а также от ее стремления к контакту с другими КЦ.

СПЧЭКК – то же, что и СПЧ, но для ЭКК.

СПЦ – Средняя плотность цивилизаций земного типа в нашей галактике, т. е. среднее их число на один кубический световой год (парсек).

ТПК  – Текущее поле контакта выделенной КЦ  – область галактики, включающая ВЦ, с которыми у нее установлен контакт по ЭКК на данный момент времени.

МСКЦ  – Многоступенчатая сеть КЦ: сеть на основе ЭКК, способная  обеспечить множественность путей связи между любыми парами КЦ. Для каждой конкретной пары КЦ, находящейся в непосредственном контакте, может быть выбран свой, уникальный именно для этой пары, ЭКК.

Предположим, что среднее расстояние между цивилизациями земного типа составляет 40 световых лет. А максимальное расстояние, на котором способна работать их приемо-передающая аппаратура, равно пятидесяти световым годам (радиус СПЧ = 50 световых лет). Допустим, что в 2050 году мы получим ПС от одной из ВЦ. Получив его, мы отправим информацию о нас и о ней на другие, уже известные нам ВЦ и расположенные в радиусе 50 световых лет подходящие, но не пославшие ПС звездные системы.

После получения ПС начнется обмен информацией с уже отметившимися ВЦ, т. е. мы будем посылать им и получать от них по ЭКК с использование МСКЦ вторичный, третичный и т. д. сигналы. При этом, с учетом того, что подобная история будет происходить с каждой ВЦ в галактике, область, охватывающая для каждой из них все известные цивилизации, будет в первом приближении ограничена СВК[68], радиус которой спустя некоторое время будет расти со скоростью близкой к скорости света.

Объяснить это можно так. Рассмотрим идеальный одномерный случай: все КЦ расположены на прямой, расстояние между ближайшими КЦ (S) одинаково и все они одновременно отправляют ПС своим соседям. Мощность ПС будем считать достаточной только для его передачи ближайшим соседям. Для каждой из КЦ ПС от ближайших соседей будет распространяться со скоростью света. В момент его получения каждой КЦ ближайшая ее соседка получит ПС от другой ближайшей к ней соседки и сможет его ретранслировать. Следовательно, и этот сигнал будет обладать достаточной мощностью и дойдет до исходной ВЦ (без учета времени на ретрансляцию)  со скоростью света. Сигнал от ВЦ, расположенной на расстоянии 3S от исходной, дойдет до нее после двух ретрансляций также со скоростью близкой к скорости света  и т. д. Таким образом, область отметившихся ВЦ будет для каждой КЦ расти со скоростью близкой к скорости света. В трехмерном неидеальном случае, с учетом того, что ретрансляция КЦ, с которыми уже установлен контакт будет идти по ЭКК и с учетом конкретной геометрии и физики нашей галактики, – картина будет гораздо более сложной, но вывод будет таким же.

Поскольку размер нашей галактики порядка 100 тысяч световых лет, время на получение ПС для любой, принадлежащей ей КЦ от всех других КЦ, будет того же порядка. При этом каждая КЦ не просто получит ПС от соседей, а начнет с ними коммуницировать. Но время, за которое будет построена МСКЦ, способная оптимально соединить любые две КЦ в галактике, будет гораздо меньше 100 тысяч световых лет (это время зависит прежде всего от СПЦ).

Это похоже на  фазовый переход переохлажденной жидкости в кристаллическое состояние, когда практически мгновенно возникает множество мелких кристалликов – центров кристаллизации. Кристаллики растут, присоединяя соседние молекулы и соседние кристаллики, пока не соединятся в единый, всеобъемлющий кристалл.

Именно в наше время галактика Млечный Путь находится в преддверии такого «фазового перехода» и через относительно небольшой промежуток времени (возможно, через несколько тысяч лет), ничтожный по сравнению с временем ее существования, будет построена  МСКЦ.

В такое трудно поверить, но кто бы мог поверить в позапрошлом веке, когда существовала только почтовая связь и письма приходили с задержкой в несколько недель, а то и месяцев, что всего через двести лет каждый сможет мгновенно соединиться с каждым по сотовой сети или по сети Интернет.

Если бы наша галактика была шарообразной, а СС находилась в ее центре, то число ВЦ, с которыми установлен контакт, было бы пропорционально кубу радиуса СВК или кубу времени, отсчитываемого от некоторой даты второй половины прошлого столетия. На относительно небольших временах, скажем менее 10 тысяч лет, эта зависимость должна выполняться и с учетом действительного положения СС в галактике.

В таком случае, если к концу текущего столетия удастся установить контакт хотя бы с одной ВЦ, то спустя 150 лет, т. е. к 2250 году, таких ВЦ будет уже порядка десяти, а к 3000 году – их будут уже сотни. Продолжительность коммуникации с каждой отдельно взятой ВЦ и объем переданной информации будут уменьшаться с ростом расстояния до этой ВЦ.

Проблема поиска ВЦ – проблема весьма специфическая. Она в корне отличается от всех других задач наблюдательной астрономии. Профессор РАН Сергей Попов, однако, считает иначе. Ничтоже сумняшеся он называет энтузиастов SETI людьми странными, в чем-то упертыми и неадекватными:

«Что-то они увидели, а потом оказалось, что ничего. Это фантастический непрофессионализм, – возмущается в разговоре с „Медузой“ астрофизик, лауреат премии „Династия“ и профессор РАН Сергей Попов. – Если кто-то в России занимается [поисками внеземного разума], я бы не назвал их адекватными. Это люди странные, в чем-то упертые, поэтому от них постоянно какой-то шлак идет[70]. Если вы ставите хорошие научные задачи и ими занимаются нормальные специалисты, они все равно на это наткнутся. Условно говоря, можно найти добровольцев и искать по помойкам топор, которым Раскольников зарубил старушку-процентщицу. Но если у вас в стране налажена переработка и сортировка мусора, то очевидно, что окровавленный топор там не пропадет. Хороший пример: экзопланеты открыли не какие-то люди, ищущие инопланетян, а нормальные астрономы»[69].

Ошибаются все, ошибка в научном поиске – дело совершенно нормальное. Программа SETI и так загнана в угол: ею мало кто интересуется и она практически полностью лишена финансирования. И это при том, что эта программа для нашей цивилизации, вероятно, самая важная программа текущего столетия. По нашему мнению, «нормальные астрономы» никогда не решат проблему SETI: слишком широк круг поставленных перед ними задач. Точку зрения Попова о том, чтобы все пустить на самотек и ничего специально не искать – следует признать чрезвычайно вредной, губительной для проекта SETI.