ГРИГОРЕНКО А.М.

МЫ ВО ВСЕЛЕННОЙ ОДНИ 

      В этой книге последовательно рассматривается процесс развития нашей Вселенной. Высказывается ряд гипотез. При этом, подсчитывается вероятность тех  процессов, которые приводят к возникновению разумной жизни. В результате подсчета общей вероятности делается вывод о том, что мы во Вселенной одни. Книжка небольшая - 112 страниц, но имеет много цветных иллюстраций.  Рекомендуется широкому кругу читателей, от школьников,  до ученых.

Скачать книгу в виде файла pdf

 

ПРЕДИСЛОВИЕ

Небо над нами и нравственный закон внутри нас.
И.Кант

         Среди многих проблем, которые волнуют человечество, есть одна, представляющая особый интерес. Наверное, столько, сколько существует человек, его волновал вопрос – одни ли мы во Вселенной. Мнения по этому поводу существовали самые разные. А иногда борьба этих мнений становилась столь острой, что стоила жизни тем, кто не соглашался с общепринятым мнением. Примером тому может быть судьба Джордано Бруно.
            И даже сейчас, когда наука достигла в изучении тайн Вселенной невероятных высот, окончательного ответа на этот вопрос нет. Действительно, и до настоящего времени проблемы существования внеземных цивилизаций волнуют не только практически всех, но и в научных кругах считаются актуальными. Работа ведётся множеством научных коллективов и отдельными учёными, в том числе и в рамках программы CETI - Communication with Extraterrestrial Intelligence , что значит – связь с внеземным разумом. Хотя многие учёные, например академик Шкловский И.С., полагают, что человеческая цивилизация скорее всего уникальна.
            Вполне естественно, что в человеческой культуре проблема внеземной разумной жизни отражается весьма широко. Нет числа разного рода фантастическим романам, кинофильмам и прочим произведениям искусства, посвящённым этой проблеме.
В книге, которую уважаемый читатель держит в руках, изложены некоторые соображения, позволяющие полагать, что мы, всё-таки, во Вселенной одни. Для того чтобы это показать, автору пришлось изучить немало научной литературы. Тем не менее, полагая, что книга может быть интересна широкому кругу читателей, материал излагается достаточно просто. Приводятся некоторые расчёты, но они, как правило, не выходят за рамки курса средней школы. Тем не менее, в необходимых случаях приводятся пояснения. Многие мнения, положения, данные взяты из опубликованных работ. Учитывая, что далеко не все знакомы с вопросами, которые в книге будут рассмотрены, кратко и как можно более популярно они излагаются. Поэтому, если мнения, которые я здесь высказываю, кому-то покажутся спорными, то, по крайней мере, благосклонный читатель сможет почерпнуть здесь немало интересной информации.
        Никто не обязан всё что здесь будет сказано принимать на веру. Давайте поспорим, подумаем вместе. Ведь это такое приятное занятие, отвлечься от обыденности, от проблем нашего бренного бытия и подумать, помечтать, по рассуждать о звёздах, о иных мирах, о братьях по разуму … Поэтому отвлекитесь, дорогие мои братья по разуму, от ваших мирских забот и окунитесь вместе со мной в нирванну интеллектуальных утех!

ГЛАВА 1. «ВНЕЗЕМНАЯ ЦИВИЛИЗАЦИЯ», ЧТО ЖЕ ЭТО ТАКОЕ

И сказал Бог: Сотворим человека по образу Нашему, по подобию Нашему.
Библия

        Прежде чем перейти к рассмотрению вопроса о возможности существования во Вселенной «братьев по разуму», попытаемся понять, а что же они могут собой представлять. Существовали разные воззрения на этот вопрос. Например, иногда говорят о таких формах жизни, как кристаллическая, плазменная и прочие. Но главным считается то, что они обладают разумом. Поэтому прежде всего остановимся на понятии разум. Говорят, что у человека разум есть (хотя иногда и возникают на этот счёт некоторые сомнения), а у животных его нет. Почему? Наверное, прежде всего потому, что никакие живые существа не говорят. Нет у них речи. Не знают они слов.
        А что такое слово. Слово это знак, это понятие. Когда мы говорим другому человеку «колесо», он представляет себе нечто круглое со ступицей. Когда мы о чем-либо размышляем, то как бы разговариваем сами с собой. Животные так не могут. Они не только не могут говорить, они не могут и размышлять. А откуда взялась эта наша способность. Исключительно от того, что человек существо общественное. Древний наш предок, высокоразвитый примат жил в стаде. Физически слабее многих животных, особенно хищников, он должен был как то выживать. И единственный путь выживания был путь единения в стаде. Несколько особей должны были действовать как одно существо. А это могло быть только при условии достаточно эффективного общения – обмена знаками, которые при увеличении их числа и разнообразия становились понятиями. Таким образом, разум есть эволюционно, в процессе естественного отбора, выработанная у высших приматов способность оперирования понятиями.
      В эволюционном плане разум такое же средство приспособления к условиям данной экологической ниши, как и хобот у слона. Но сама возможность оперировать понятиями при разговоре с самим собой не раскрывая рта, то есть думать, позволяет человеку моделировать процесс своих действий. На основе анализа моделей выбирать наиболее эффективный. Благодаря этому, а также наличия у человека рук (которые, кстати, также сыграли исключительно важную роль в процессе формирования разума), человек получил возможность создавать орудия труда.
       Таким образом, для возникновения разума необходим ряд условий. По крайней мере существо, претендующее на приобретение разума, должно создаваться как продукт эволюции в борьбе за выживание, должно иметь некоторые биологические предпосылки (развитый мозг, относительную свободу верхних конечностей, на которых имеются ладони с пальцами) и стадную форму жизни.
       Человек есть высший продукт биологической эволюции. Он не мог бы появится без того, чтобы появилась жизнь как таковая. А может ли появиться какая либо иная жизнь кроме биологической? Рассмотрим теперь, что же есть жизнь.
       Как известно, всё что мы видим вокруг себя, есть вечно движущаяся материя. В процессе этого движения элементы материи сталкиваются и разлетаются. При этом, если энергия объединившихся элементов меньше, чем сумма энергий элементов до объединения, такое объединение становится устойчивым.
       Так из элементарных частиц возникают атомы, из атомов молекулы. Из атомов и молекул – звёзды, планеты, кристаллы и т.д. Иногда могут в особых условиях возникать очень крупные молекулы. Но чем крупнее молекула, тем она менее устойчива, поэтому быстро и распадается.
       Однако возможна такая ситуация, когда молекула может быть как шаблон, на котором собираются атомы и формируется такая же молекула. В таком случае количество таких молекул может возрасти до такой величины, что станет вполне вероятно возникновение других подобных молекул с некоторыми, свойствами приближающими процесс к возникновению жизни
       Таким образом, жизнь это прежде всего самовоспроизведение сложных молекул, или репликация. Можно привести более развёрнутое определение жизни, например, как предложил академик Троицкий В.С.: Жизнь – это высокоорганизованное самовоспроизводящееся состояние материи, поддерживаемое обменом с внешней средой вещества, энергии и информации, кодируемое состоянием молекул. 
       Какие же основные условия должны быть, чтобы был возможен процесс репликации. Во-первых, молекула должна быть линейной, такой чтобы был свободным доступ других атомов или молекул к любой части данной молекулы. Этому в наибольшей степени соответствуют полимерные молекулы. Как известно из химии, из всех атомов, которые могут формировать полимерную цепь, известны только углерод и в меньшей степени - кремний. В связи с рядом обстоятельств, кремний не может быть основой полимерных молекул, возникающих естественным путём и обеспечивающих возможность репликации. Во-вторых, должна быть среда, в которой атомы и молекулы перемещались и активно взаимодействовали. И этой средой может быть только вода. Кроме того, должны быть определённые температура и давление. В воде должны быть растворены все вещества, необходимые для полимеризации и репликации молекул.
       Как видим, условия довольно ограниченные. При этом можно понять, что (по крайней мере в нашей Вселенной) возникновение процесса репликации невозможно ни в кристаллической форме вещества, ни, тем более, в плазменной, а возможно только в виде полимерных углеводородных молекул. То есть жизнь может быть только органической.
       Таким образом, разум есть продукт эволюционного развития органической жизни. Существом, претендующим на приобретение разума, может быть только высший примат. Поэтому носителем разума может быть только антропоморфное существо. Такой подход в научной среде общепринят.
       Высказываются, однако, такие мнения, что предками людей не являются древние приматы. А кто же? Не будем останавливаться на том мнении, что человек был создан Богом из глины семь тысяч лет назад. Тот, кто твёрдо придерживается этой гипотезы, вряд ли будет читать эту книгу. Что касается гипотезы панспермии, то есть того мнения, что предки человека были занесены из космоса (здесь разные мнения – то ли человек уже в современном виде, то ли сама жизнь на каком то этапе), то мы здесь можем задать следующий вопрос: а там, в космосе, как она появилась? Если сама по себе, то там должны быть условия чем-то лучше, чем на Земле, а чем неизвестно. Если и туда жизнь или человек были занесены, то опять же откуда, и мы впадаем в дурную бесконечность.
      Есть мнения, что мы предки космических пришельцев. Ну, во-первых, здесь мы тоже попадаем в дурную бесконечность. А во-вторых, элементарный анатомический, физиологический, цитологический и прочие анализ нашего тела не говорит, а кричит, что мы плоть от плоти и кровь от крови часть нашей живой природы.
      Есть некоторые, которым очень не нравится осознавать, что мы и человекообразные обезьяны имеем общего предка. Ну, что можно сказать по этому поводу. Вам не нравится, что они покрыты шерстью? А спросите обезьян, нравимся ли мы им без шерсти. Наверное, им видеть нас без шерсти то же, что нам видеть человека без кожи.
Да и вообще, чем мы собственно лучше. Ведь более зловредного, жадного, жестокого существа на Земле нет. Ведь было же сказано – «человек шагает по земле и за ним остаётся пустыня».
        Нет ни одного живого существа на Земле, которое бы с таким остервенением, ненавистью и удовольствием истребляло бы в бесконечной череде войн массы себе подобных. Да и в короткие периоды мира не стремилось при первом удобном случае сделать ближнему какую либо пакость. Так что не будем обижать наших братьев меньших совершенно не обоснованным презрением.
        У многих возникают сомнения в происхождении человека от высших примат в связи с тем, что они внешне (это называется фенотипом) сильно отличаются от человека. По всей видимости, это происходит от того, что не просто осознать огромность того промежутка времени, который нас разделяет и ту гибкость, которая обеспечивает изменчивость внешнего вида живых существ в процессе эволюции. Действительно, посмотрите на домашних животных. Все они выведены человеком, но по своему внешнему виду настолько отличаются от своих диких предков, что стали как бы другими видами. Например, комнатная собачка болонка практически ничего не имеет общего с волком, а современный конь - с лошадью Пржевальского.
       История человека, по археологическим и палеонтологическим данным, охватывает период в сотни тысяч лет. А находка Л.Лики черепа зиджантропа и каменных орудий возле него удлинила человеческую историю, доведя её почти до 2 000 000 лет.
       Таким образом, в качестве вывода по этой главе, определимся, что если мы ищем некую внеземную цивилизацию, то мы ищем антропоморфное существо, а попросту говоря – человека, достигшего такой степени разумности, что он создаёт цивилизацию.
            Причём, под цивилизацией мы понимаем определённую ступень организации разумной жизни, по существу новый живой организм, состоящий из множества особей, образующих социальную форму движения материи, социальный разум. Или, по определению В.С.Троицкого, цивилизация - это общность разумных существ, использующих обмен информации, энергии и массы для выработки действий и средств, поддерживающих свою жизнь и прогрессивное развитие.
       Конечно, мы не можем искать эти самые внеземные цивилизации так, как ищут грибы в лесу. Но мы можем, по крайней мере, подумать о том, а могут ли существовать внеземные цивилизации вообще. Точнее, могут ли вне Земли быть такие условия, чтобы цивилизация могла появиться.

ГЛАВА 2. КАК МЫ БУДЕМ ОПРЕДЕЛЯТЬ ВОЗМОЖНОСТЬ СУЩЕСТВОВАНИЯ ВНЕЗЕМНЫХ ЦИВИЛИЗАЦИЙ  

Человек – мера всех вещей.
 

        Как мы уже говорили, чтобы могла возникнуть цивилизация, нужны соответствующие условия. Где-то эти условия могут быть, а где- то нет. Вообще говоря, это дело случая. А случайности имеют некоторую вероятность. Вопросы вероятности, это целая наука. Но для наших целей всю эту науку изучать нет особой необходимости. Тем не менее, для тех, кто с этой наукой совершенно не знаком, кое какие вопросы мы рассмотрим.
       Итак, возьмём монетку. Подбросим её и посмотрим, выпал орёл, или решка. Может быть орёл, а может и решка. Мы предугадать это не можем. События равновероятны. Как говорят, фифти - фифти, или пятьдесят на пятьдесят. Шансы равны. В теории вероятности говорят, что в этом случае вероятность выпадания, например, орла, равна ½.
       Ну а если мы решили купить лотерейный билет, какая вероятность того, что мы сможем выиграть, скажем, автомобиль. Нам известно, например, что лотерейных билетов выпущено миллион. А автомобилей разыгрывается двадцать. Поделим двадцать на один миллион и получим вероятность того что мы выиграем автомобиль, если купим один лотерейный билет. То есть, вероятность такого события равна 20/1 000 000, или2/100 000. Что бы эти цифры были более компактны, их записывают так: 10-5. Здесь ( -) значит – знаменатель. А (5 ) – сколько раз нужно умножить 10 само на себя, чтобы получить 100 000. Если 1000, что равно 103, умножить на 100, что равно 102, то получится 100 000, или 105. То есть, если умножаются числа в виде степеней от 10, то показатели их степеней складываются. Или: 103×102=105.
        Если мы купим 50 лотерейных билетов, то вероятность нашего выигрыша возрастёт и будет равна: 50×2×10-5 = 100×10-5 = 102×10-5 = 10-3. То есть один шанс из тысячи. Вероятность нашего выигрыша возросла в пятьдесят раз. Если бы разыгрывался один автомобиль, и мы бы скупили все лотерейные билеты, автомобиль (если это конечно честная лотерея, а не надувательство) был бы, конечно наш. То есть, вероятность нашего выигрыша стала бы равна единице.
      Теперь допустим, что лотерея разыгрывается в два этапа. Всего выпушено миллион билетов, из которых тысяча билетов дают право участвовать во втором туре, где собственно и разыгрываются 20 автомобилей. Введём обозначения: В1 – вероятность выигрыша билета, дающего право участия во втором туре, В2 – вероятность выигрыша автомобиля во втором туре.
      Чтобы получить общую вероятность, нужно значения вероятностей В1 и В2 сложить. Для этого вероятности В1иВ2 умножаются (как это не странно звучит «чтобы сложить, надо умножить»). То есть, В = В1×В2. Действительно, В1= 103/106 = 10-3. В2= 20/103 = 2×10-2. В = В1×В2= 10-3×2×10-2 = 2×10-5. То есть, та же вероятность, что и при розыгрыше лотереи в один тур.
      Вот так, примерно, мы и будем определять вероятность возникновения цивилизации, складывая вероятности возникновения отдельных условий, без которых цивилизация никак возникнуть не может.
      Пожалуй, основной формулой для всей проблемы внеземных цивилизаций является простое соотношение, получившее название «формулы Дрейка»

где N – число высокоразвитых цивилизаций, существующих во Вселенной вместе с нами, n – полное число звёзд во Вселенной, P1 – вероятность того, что звезда имеет планетную систему, P2 – вероятность возникновения жизни на планете, P3 – вероятность того, что эта жизнь в процессе эволюции станет разумной, P4 - вероятность того, что разумная жизнь сможет создать цивилизацию, t1 – средняя продолжительность существования цивилизации, T – возраст Вселенной.
      Формула проста. По существу, это формула сложения вероятностей и мы знаем, как это делать. Сложно определить величины, которые в неё входят, особенно перечисленные вероятности. По мере развития науки наблюдается отчётливо выраженная тенденция к уменьшению множителей в формуле Дрейка. Точно их, конечно, определить нельзя. Очень хорошо, если мы сможем определить их хотя бы примерно. С точностью до порядка, то есть, в десять раз больше или меньше. Но и для этого нам придётся очень хорошо поработать. А начнём мы с того, что ознакомимся хотя бы немного со Вселенной, галактиками, звёздами, планетами, своей Землёй и жизнью на ней. Так что наберёмся мужества, терпения и пойдём дальше.