Астрофизик предложил новое решение парадокса Ферми: достаточно одной цивилизации на миллион галактик

Парадокс Ферми — одно из самых интригующих противоречий современной науки. Если во Вселенной существует множество разумных цивилизаций, почему мы до сих пор не наблюдаем никаких следов их деятельности? Астрофизик Дэвид Киппинг из Колумбийского университета предложил новый взгляд на эту проблему, расширив рассмотрение с масштабов Галактики до масштабов всей Вселенной.

Что такое «технологическая инфекция»?

В своей работе Киппинг использует понятие самовоспроизводящихся машин, известных как зонды фон Неймана. Такие гипотетические аппараты способны путешествовать между звездами, создавать собственные копии из местных ресурсов и таким образом распространяться по космосу. Ранее считалось, что для освоения Млечного Пути им потребовалось бы меньше времени, чем возраст самой Галактики. На этом основании астроном Майкл Харт и физик Фрэнк Типлер выдвинули гипотезу: если подобных зондов нигде не видно, значит, развитых цивилизаций в нашей Галактике крайне мало или нет вовсе.

Киппинг пошел дальше. Он назвал любое самораспространяющееся технологическое явление — не обязательно именно зонды, но любую систему, способную захватывать новые галактики и запускать дальнейшую экспансию — «инфекцией». В его модели Вселенная рассматривается как совокупность галактик, в каждой из которых с некоторой вероятностью может возникнуть такой «зародыш» технологической экспансии. После появления он начинает распространяться во все стороны, подобно сферической волне, причем ученый учел расширение Вселенной, которое замедляет продвижение фронта на космологических расстояниях.

Удивительные результаты моделирования

Модель Киппинга включает всего три параметра: скорость распространения «инфекции», частота ее возникновения и момент времени, начиная с которого она может стартовать. Результаты оказались неожиданно жесткими. Если такие «волны» распространяются со скоростью около 10 процентов скорости света и могли появляться уже спустя 4,5 миллиарда лет после Большого взрыва, то для заполнения половины Вселенной достаточно, чтобы источник возникал примерно в одной галактике из миллиона. Если же скорость близка к скорости света, достаточно всего одной цивилизации на миллиард галактик.

Другой вывод выглядит еще более впечатляюще. Согласно модели, свыше 99,9 процента космического объема сегодня могли быть охвачены подобной экспансией даже в случае, если за всю историю Вселенной ее источник возникал лишь у одной звезды из 10 в 16-й степени. Это настолько мало, что возникающее противоречие Киппинг назвал «космологической версией гипотезы Харта — Типлера».

Почему мы не видим следов?

Чтобы объяснить, почему мы находимся в незатронутой «инфекцией» области космоса, астрофизик обратился к антропному принципу — идее, согласно которой наблюдатели могут появиться только там, где условия позволяют их существование. Теоретически мы могли бы жить в редком «пузыре» незараженного пространства. Однако такой сценарий требует довольно тонкой настройки параметров.

Таким образом, новое исследование предложило необычно простой математический аргумент: если агрессивная технологическая экспансия вообще возможна и хотя бы изредка возникает, космос выглядел бы совсем иначе. А раз мы не наблюдаем подобных следов, значит, либо разумная жизнь встречается крайне редко, либо почти никогда не выбирает бесконтрольное распространение по Вселенной.