"Velikoe molchanie kosmosa" kak dinamicheskii effekt

---

<< 2. Model' | Oglavlenie | 4. Vyvody >>

3. Rezul'taty vychislenii i obsuzhdenie

Tak kak o funkciyah i nichego ne izvestno, issledovalis' razlichnye krainie vozmozhnosti, kotorye sootvetstvuyut libo pessimisticheskim, libo optimisticheskim predpolozheniyam. Dlya funkcii takimi predel'nymi sluchayami sootvetstvenno byli

a dlya funkcii

Vyrazhenie dlya polucheno iz sleduyushih soobrazhenii. Predpolozhim, civilizaciya izluchaet signal izotropno, i on mozhet byt' obnaruzhen s pomosh'yu shirokougol'nogo registriruyushego ustroistva. Togda predel'noe rasstoyanie kommunikacii budet opredelyat'sya tol'ko chuvstvitel'nost'yu priemnikov i moshnost'yu peredatchikov . Pust' moshnost' peredatchika proporcional'na : , a minimal'naya moshnost' signala, kotoruyu sposobna obnaruzhit' civilizaciya , obratno proporcional'na : . Zdes' i nekotorye postoyannye koefficienty. Tak kak signal ot spadaet obratno proporcional'no kvadratu rasstoyaniya, predel'noe rasstoyanie kommunikacii opredelyaetsya ravenstvom otkuda sleduet (12).

Vyrazhenie dlya poluchaetsya v predpolozhenii, chto priem i peredacha vozmozhny tol'ko s pomosh'yu ostronapravlennoi antenny. Dlya togo, chtoby zaregistrirovat' signal ot civilizacii , nahodyasheisya na rasstoyanii , nuzhno individual'no izuchit' kazhduyu podozritel'nuyu zvezdu na men'shem rasstoyanii. Predpolozhim, chto neobhodimye energozatraty na prosmotr odnoi zvezdy proporcional'ny kvadratu rasstoyaniya do nee. Togda summarnye energozatraty na prosmotr vseh zvezd blizhe budut proporcional'ny . V predpolozhenii, chto kolichestvo energii, kotoroe civilizaciya mozhet zatratit' na poiski sosedei, proporcional'no , poluchim, chto predel'noe rasstoyanie kommunikacii budet zaviset' ot kak . Analogichnye rassuzhdeniya pokazyvayut, chto i ot rasstoyanie zavisit kak . Tak poluchaetsya formula (11).

V dannom doklade predstavleny rezul'taty dvuh serii raschetov. Vo vseh sluchayah dlya provedeniya vychislenii raspredelenie bylo vybrano v vide

V pervoi serii vychislenii koefficient schitalsya nezavisyashim ot i i ravnym , udel'naya skorost' rozhdeniya civilizacii schitalas' nezavisyashei ot vremeni i ravnoi (sv.let)let, chto sootvetstvuet rozhdeniyu odnoi civilizacii v desyat' let v nashei Galaktike pri ee ob'eme (sv.let). V kachestve nachal'nyh uslovii bralos' ravnovesnoe reshenie dlya funkcii raspredeleniya v otsutstvie obratnoi svyazi. Takoe reshenie netrudno poluchit' iz uravneniya (8) v predpolozhenii i :

V moment vremeni , obratnaya svyaz' "vklyuchalas'", i, putem chislennogo resheniya uravneniya (8), opredelyalos' posleduyushee povedenie funkcii raspredeleniya. Prakticheskii interes v dannyh raschetah predstavlyaet zavisimost' nasyshennosti ekspozicii ot vremeni. Vyrazhenie (3) dlya nasyshennosti ekspozicii mozhet byt' utochneno s ispol'zovaniem vvedennogo formalizma. Dlya etogo nado v formulu (3) vmesto i podstavit' i i provesti usrednenie po argumentam i s funkciei raspredeleniya . Okonchatel'noe vyrazhenie takovo:

Raschety provodilis' s razlichnymi znacheniyami velichin i (sm. formulu (6)) dlya vseh chetyreh vozmozhnyh sochetanii iz upomyanutyh ranee pessimisticheskih i optimisticheskih modelei dlya i .

Na osnovanii rezul'tatov raschetov (ris. 2) mozhno sdelat' sleduyushie osnovnye vyvody. Harakter resheniya ne zavisit ot znachenii i po otdel'nosti, no opredelyaetsya nachal'noi nasyshennost'yu ekspozicii v ravnovesnom sostoyanii, kotoraya yavlyaetsya funkciei i . V zavisimosti ot nachal'noi velichiny nasyshennosti ekspozicii, vozmozhny dva tipa reshenii. Libo nemnogo uvelichivaetsya, a zatem vyhodit na novoe ravnovesnoe stacionarnoe znachenie, libo ravnovesie narushaetsya neobratimo, i rastet v rezhime s obostreniem. Vazhno to, chto rost nachinaetsya so znachenii mnogo men'shih edinicy, i, chto osobenno sushestvenno, etot vyvod ne zavisit ot konkretnyh ispol'zovannyh modelei i . Ot konkretnoi modeli lish' kolichestvenno zavisyat kriticheskie znacheniya , vyshe kotoryh ravnovesie narushaetsya neobratimo, i skorost' posleduyushego rosta.

Iz ris. 2 vidno, chto harakternoe vremya narastaniya okazyvaetsya ne bolee neskol'kih desyatkov vremen zhizni , to est' malo v kosmologicheskoi shkale, esli let. Togda, kazalos' by, v sootvetstvii s dannoi model'yu, perehod k "Bol'shomu razgovoru" dolzhen byl libo uzhe davno proizoiti, esli dlya etogo imelis' podhodyashie usloviya, libo nikogda ne proizoidet. Eto, odnako, neverno. Esli v nastoyashee vremya imeet mesto faza "Velikogo molchaniya" , imeetsya dve vozmozhnosti, blagodarya kotorym perehod v fazu "Bol'shogo razgovora" mozhet proizoiti v budushem (vozmozhno, ves'ma otdalennom).

Pervaya vozmozhnost' zaklyuchaetsya v sleduyushem. Sleduet obratit' vnimanie na to, chto vremya sushestvovaniya zhizni tol'ko v prosteishih formah, do poyavleniya pervyh mnogokletochnyh organizmov, na Zemle sostavilo okolo treh milliardov let. Eto vremya kosmologicheski veliko. Nazovem etot period latentnoi fazoi razvitiya zhizni. Vpolne vozmozhno, chto na Zemle usloviya dlya razvitiya zhizni byli blizki k ideal'nym, a v tipichnom sluchae, v drugih zvezdnyh sistemah, dlitel'nost' latentnoi fazy budet v neskol'ko raz bol'she. Togda tol'ko v isklyuchitel'nyh sluchayah razum budet voznikat' vblizi zvezd spektral'nogo klassa , kakim yavlyaetsya Solnce, tak kak vremya zhizni takih zvezd slishkom malo. Odnako, po-vidimomu, nichto ne budet prepyatstvovat' vozniknoveniyu razuma vblizi zvezd spektral'nogo klassa , kotorye na glavnoi posledovatel'nosti nahodyatsya neskol'ko desyatkov milliardov let. Esli srednyaya prodolzhitel'nost' latentnoi fazy sostavlyaet 10-20 milliardov let ili bol'she, to v nastoyashee vremya udel'naya skorost' generacii civilizacii nahoditsya v stadii rosta i izmenyaetsya priblizitel'no po zakonu

gde - srednyaya prodolzhitel'nost' latentnoi fazy, a - asimptoticheskoe znachenie v otdalennom budushem. Po mere rosta budet rasti i , prichem snachala rastet adiabaticheski medlenno vmeste s . Odnako v kakoi-to moment vremeni mozhet prevysit' kriticheskoe znachenie i za vremya poryadka neskol'kih desyatkov pokolenii civilizacii sdelaet stremitel'nyi skachok, poka rost ne voidet v nasyshenie iz-za nelineinosti, vnosimoi nepostoyanstvom koefficienta . Takim obrazom, perehod v sostoyanie "Bol'shogo razgovora" mozhet proizoiti v budushem, esli seichas skorost' generacii civilizacii vozrastaet soglasno (16). Sleduet zametit', chto esli v nastoyashee vremya faza "Bol'shogo razgovora" uzhe nastupila, to, v sootvetstvii s model'yu, fazovyi perehod dolzhen byl imet' mesto v proshlom, tak kak razvitie razumnoi zhizni v Galaktike dolzhno bylo nachat'sya so znachenii , spustya neskol'ko milliardov let posle obrazovaniya pervyh zvezd, imeyushih planety zemnogo tipa.

Na ris. 3 privedeny rezul'taty rascheta, illyustriruyushego eto yavlenie. V raschete predpolagalos', chto koefficient obratnoi svyazi zavisit ot , kak pokazano na ris. 4.

Dazhe esli v processe rosta znachenie nasyshennosti ekspozicii nikogda ne dostignet kriticheskogo urovnya, vse zhe vozmozhnost' perehoda k faze "Bol'shogo razgovora" v budushem sohranyaetsya. Eta vozmozhnost' ne opisyvaetsya razvitoi statisticheskoi model'yu, osnovannoi tol'ko na funkcii raspredeleniya , tak kak ona ne uchityvaet fluktuacii plotnosti raspredeleniya civilizacii v prostranstve. Netrudno predstavit' sebe, k chemu takie fluktuacii mogut privesti. Rano ili pozdno dve ili bolee civilizacii sluchaino mogut okazat'sya ochen' blizko drug ot druga. Predpolozhim dlya prostoty, chto dve civilizacii i voznikli odnovremenno na malom rasstoyanii i imeyut edinichnye nachal'nye vesa. Evolyuciyu takoi dvoinoi sistemy mozhno opisat' veroyatnostyami vyzhivaniya civilizacii v zavisimosti ot vremeni: i . Predpolozhim, chto i . Netrudno pokazat', chto sovmestnaya evolyuciya civilizacii i opisyvaetsya sistemoi uravnenii

s nachal'nymi usloviyami , . V silu simmetrii zadachi i , chto legko pozvolyaet poluchit' reshenie:

Formal'no, v moment ves oboih civilizacii stanovitsya beskonechnym, a veroyatnost' vyzhivaniya stabiliziruetsya na urovne i dalee ne umen'shaetsya. To est', esli civilizacii dozhili do vremeni , oni priobretayut beskonechnyi tehnicheskii potencial i stanovyatsya bessmertnymi. Absurdnyi rezul'tat poluchilsya iz-za predpolozheniya, chto koefficient polozhitel'noi obratnoi svyazi ne zavisit ot vesov civilizacii. Pri uchete podavleniya obratnoi svyazi pri vysokih vesah, poluchilas' by stabilizaciya tehnicheskih potencialov na konechnom vysokom urovne i sushestvennoe uvelichennie vremen zhizni. Takim obrazom, uzhe prosteishaya model' vzaimodeistviya civilizacii (7) yasno ukazyvaet na i bez togo intuitivno ponyatnyi rezul'tat: civilizacii, nahodyashiesya v postoyannom dvustoronnem kontakte, imeyut shans rezko uvelichit' prodolzhitel'nost' zhizni i uroven' razvitiya. Para (ili gruppa) takih giperstabil'nyh i sverhmoshnyh civilizacii mozhet posluzhit' centrom rosta fazy "Bol'shogo razgovora".

Ocenim vremya ozhidaniya zarozhdeniya fazy "Bol'shogo razgovora". Pust' vremya zhizni izolirovannoi civilizacii sv.let, chastota vozniknoveniya civilizacii v nashei Galaktike v god. Togda odnovremenno v Galaktike sushestvuyut civilizacii. Esli ob'em Galaktiki (sv.let), to na odnu civilizaciyu prihoditsya ob'em (sv.let). Predpolozhim, chto dvustoronnii obmen informaciei budet ochen' effektivnym, esli rasstoyanie mezhdu civilizaciyami ne bolee 10sv.let. Netrudno poluchit', chto veroyatnost' imet' soseda na rasstoyanii ne bolee 10sv.let poryadka . Takim obrazom, trebuetsya poryadka popytok, chtoby takoe sosedstvo realizovalos' s zametnoi veroyatnost'yu. Tak kak odna popytka imeet mesto, soglasno nashemu predpolozheniyu, odin raz v desyat' let, vremya ozhidaniya sosedstva sostavit poryadka let. Vremya ozhidaniya zarozhdeniya fazy "Bol'shogo razgovora" vnutri podkriticheskoi fazy "Velikogo molchaniya" okazyvaetsya kosmologicheski bol'shim. Privedennaya ocenka, bezuslovno, ochen' gruba. Vopros o tom, budet li faza bol'shogo razgovora, poluchennaya v podkriticheskom perehode, stabil'noi - ostaetsya otkrytym. Dlya bolee detal'nogo izucheniya podkriticheskogo perehoda trebuetsya postroenie statisticheskoi modeli, soderzhashei prostranstvennye peremennye, ili chislennoe modelirovanie metodom Monte-Karlo.

---

<< 2. Model' | Oglavlenie | 4. Vyvody >>

Publikacii s klyuchevymi slovami: SETI Publikacii so slovami: SETI
Sm. takzhe: Poslanie s Zemli Anomal'nyi signal, prinyatyi SETI 50 let CETI/SETI Poslanie k blizhaishim zvezdam Poslanie v butylke na Voyadzherah V poiskah novyh mirov... Signal vnezemnyh civilizacii? Vse publikacii na tu zhe temu >>