Внеземная жизнь и разум во вселенной

Современные возможности для связи с иными цивилизациями

На современном уровне развития научно-технического прогресса установить непосредственный контакт с иными цивилизациями (если таковы имеются вообще) невозможно из-за огромных расстояний. Чтобы добраться до ближайшей звезды потребуется 40 тысяч лет и то не факт, что около нее будут обнаружены какие-то следы жизни. Расстояние с другими звездами в десятки, а то и тысячи раз больше.

Однако ученые не исключают возможность установить  контакт на расстоянии, используя различные сигналы и приемники. Специалисты уже неоднократно пытались послать в космос сигнал, который смогли бы принять и расшифровать на других планетных системах.

На Земле для беспроводных связей всегда использовалось радио. Именно поэтому основные поиски внеземных цивилизаций происходят в радиодиапазоне. В последние несколько лет специалисты пытаются поймать лазерный сигнал в оптическом диапазоне. На малых расстояниях лазерная связь может передавать большое количество информации за короткий промежуток времени. Если же расстояние большое, то луч приходится пропускать через оптико-волоконный кабель.

Внеземные цивилизации ученые пытаются отыскать параллельно с решением других астрономических задач – изучением нейтронных звезд, черных дыр, то есть, не отрывая телескопы от их основных целей. Даже, если однажды инопланетяне и смогут поймать земной сигнал, то останется вопрос, смогут ли они его расшифровать. Ведь вполне вероятно, что иные цивилизации вне Земли могут существенно от нас отличаться и не понять отправленное им послание.

Наблюдать за внеземными сигналами стали в 1960 году. Фрэнсис Дрейк установил антенну диаметром 26 метров и попытался принять сигнал от звезд t Кита и Эридана. Его проект получил название «ОЗМА». Сигналы, отправленные искусственным путем, обнаружить не удалось. Но с тех пор ученые начали активную работу в этой сфере.

Позже было разработано еще несколько проектов для установки связи с внеземными цивилизациями —  SETI, SERENDIP, Darwin, TPF. Но пока ни один из них не был увенчан успехом.

Слайды и текст этой презентации

профессиональное образовательное учреждение Уфимский торгово-экономический колледж 

Слайд 2Жизнь во ВселеннойЖизнь во Вселенной — под этим термином следует понимать

комплекс проблем и задач, направленных на поиск жизни. В самом общем

случае жизнь трактуется максимально широко — как активная форма существования материи, в некотором смысле высшая по сравнению с её физической и химической формами существования. 

Слайд 3Есть ли жизнь и разум во Вселенной?Риторический вопрос, на который

ищут ответ многие ученые и энтузиасты. За минувшие 20 лет

исследования астрономов сильно продвинули человечество в изучении тайн Вселенной. Разумеется, где-то в дали от нас имеются интеллектуальные формы жизни, но как они выглядят, в каких условиях живут и как появились на свет можно только предполагать. Но так увлекательно смотреть на небо и думать о жизни в других звёздных мирах.

flying object, UFO) — неидентифицированный наблюдаемый летающий объект или феномен.Чаще всего. НЛО

— корабли внеземных цивилизаций. Основной метод изучения—визуальное наблюдение НЛО или его последствий.Внеземна́я жизнь (инопланетная жизнь) — гипотетическая форма жизни, возникшая и существующая за пределами Земли. Является предметом изучения астробиологии (экзобиологии) и ксенобиологии, а также одним из вымышленных объектов в научной фантастике.

Слайд 5Сущность антропного принципа заключается в том, что появление жизни, разума

удивительно приспособлена к возникновению и развитию в ней жизни. Так, из бесконечного разнообразия начальных условий и значений физических постоянных, которые, вероятно, возникали в ранней Вселенной, реализовались только пригодные для существования разумной жизни.

Антропный принцип и проблемы существования разумных цивилизаций

Слайд 6Интерес к иным формам жизни в Солнечной системе преследует человечество

с давних пор. Когда-то люди думали, что обитаемы все планеты,

даже Луна. Но чем больше исследователи узнавали о планетах, тем менее оптимистичными становились их прогнозы. В итоге главными «претендентами» остались только Венера и Марс. Однако изучение поверхности Венеры показало, что ничто живое не может выжить на этой планете. Тогда все надежды стали связывать с самой загадочной планетой — Марсом. Главная цель полетов автоматических орбитально-посадочных станций «Викинг» к Марсу состояла в поиске жизни на этой планете

Поиски жизни в солнечной системе

Марс

Венера

общества разумных существ, которые могут возникнуть и существовать вне Земли.

Для оценки числа внеземных цивилизаций в Галактике американский радиоастроном Фрэнсис Дрейк предложил следующую формулу:N=R⋅f⋅n⋅k⋅d⋅q⋅LN=R⋅f⋅n⋅k⋅d⋅q⋅L,

В последнее время среди ученых и философов все больше утверждается мнение, что человечество одиноко, если не во всей Вселенной, то во всяком случае в нашей Галактике. Из этого вытекает важнейший вывод о значении, ценности и уникальности нашей цивилизации. Человечество, таким образом, в огромной степени ответственно не только за нашу планету, но и за Вселенную в целом.

Слайд 8Появление жизни на ЗемлеЧтобы на планете могла появиться жизнь, ее

масса не должна быть слишком маленькой. С другой стороны, слишком

большая масса тоже является неблагоприятным фактором, на таких планетах невелика вероятность образования твердой поверхности, они обычно представляют из себя газовые шары с быстро растущей к центру плотностью (например, Юпитер и Сатурн). Так или иначе, массы планет, пригодных для развития жизни, должны быть ограничены как сверху, так и снизу. По-видимому, нижняя граница возможностей массы такой планеты близка к нескольким сотым массы Земли, а верхняя в десятки раз превосходит земную. Очень большое значение имеет химический состав поверхности и атмосферы. Как видно, пределы параметров планет, пригодных для жизни, достаточно широки.

Слайд 9Зона Златовласки

Конечно, расположение планеты в зоне обитаемости необходимое условие, но

не достаточное. Например наш загадочный сосед, Марс, находится в обитаемой зоне

нашей системы, однако для жизни, вероятнее всего, непригоден.

Обита́емая зо́на, зо́на обита́емости, зона жизни (англ. habitable zone, HZ) в астрономии — условная область в космосе, определённая из расчёта, что условия на поверхности находящихся в ней планет будут близки к условиям на Земле .

Что известно о планетных системах возле других звезд

В астрономии планеты, которые образовались за пределами Солнечной системы, получили название экзопланеты. Они также формируют планетные системы и вращаются вокруг собственной звезды.  На сегодняшний день известно около 3 тысяч экзопланет, первую из них открыли в 1995 году. По мнению специалистов, только в нашей галактике подобных объектов может быть около 100 млрд., из которых 5-20 млрд. похожи на Землю.

Поиск других планетных систем происходит с помощью спутника «Кеплер», который как раз и предназначен для обнаружения планет около других звезд. Для этих целей его оснастили сверхчувствительным фотометром.

Каждая экзопланета – это надежда, что мы во Вселенной не одиноки. За 4 года работы прибора было обнаружено 3500 подобных объектов и только у 246 из них  подтвердили статус. Часть из найденных экзопланет имеет размеры подобные Земному шару.

Kepler-186f – расположена в созвездии Лебедь. По размерам она похожа на Земной шар, имеет твердую поверхность. Состав и массу пока еще не определили. Чтобы совершить полный оборот вокруг своей звезды, ей требуется 130 суток. Экзопланета получает примерно 1/3 часть энергии от той, которую получает Земля от Солнца

Самое важное в данном открытии – доказательство, что во Вселенной существует планета земных размеров, а ее орбита находится на оптимальном расстоянии от звезды для развития жизни;

• Kepler-10-C – в научных кругах данная экзопланета получила название «суперземля». Так называют планеты, масса которых не превышает 10 земных масс. Находится экзопланета в созвездии Дракона. Ее светило – желтый карлик возрастом 12 млрд. лет. Планета имеет твердую поверхность, а ее радиус в 2-3 раза больше земного;
• Kapteyn b – обнаружена в созвездии Живописца, вращается вокруг красного субкарлика. Это одна из старейших экзопланет, ее возраст в 2,5 раза превышает земной, а масса в 5 раз больше, чем у нашей планеты. Ученые предполагают, что на ней может быть вода в жидком состоянии и атмосфера. Днем поверхность прогревается до +10 градусов, ночью охлаждается до -50. Местный год длится 48 суток. Учитывая все характеристики, вполне вероятно, что эта экзопланета пригодна для жизни;

OGLE-2013-BLG-0341LBb – уникальность открытия этой экзопланеты в том, что обнаружили ее в системе двойных звезд. Причем расстояние до главной звезды у нее примерно такое же, как и у Земли до Солнца. Однако ее светило в 400 раз тусклее нашего, а температура на поверхности не поднимается выше -200 градусов;

TrES-4 – эта экзопланета именуется газовым гигантом. Ее масса примерно такая же как у Юпитера, а размер в 1,7 раз больше. TrES-4 относят к рыхлым планетам. От Земного шара она отдалена на 1,6 тыс. световых лет. Находится в созвездии Геркулес. Температура достигает +1450 градусов. За счет таких показателей атмосфера не удерживается у поверхности. Она постоянно улетучивается, образуя хвост, похожий на кометный;

COROT-7 b – открытие экзопланеты произошло в 2009 году. Несмотря на то, что ее размеры похожи на земные, полный оборот вокруг звезды она совершает за 20 часов. К светилу планета повернута всегда одной стороной, температура на которой достигает +2500 градусов. Все минералы там находятся в расплавленном состоянии. Предположительно обратную сторону покрывает застывшая лава или слой льда;

SWEEPS-10 – это самая быстрая планеты. Чтобы совершить полный оборот по орбите вокруг звезды экзопланете требуется всего 10 часов. Ее масса в 1,5 раза больше, чем у Юпитера, а расстояние со звездой 1,2 млн.км. Вращается вокруг красного карлика, температура поверхности прогревается до +1650 градусов;

HD 149026b – одна из самых тяжелых и горячих экзопланет находится в созвездии Геркулес. Ученые предполагают, что у нее плотная атмосфера и она способна поглощать практически всю энергии от звезды, поэтому температура на поверхности составляет +2000 градусов. Ее размеры сопоставимы с Сатурном;

CoKuTau 4 – считается самой молодой экзопланетой. Возраст ее светила всего 1 млн. лет, а значит планета образовалась еще позже.

Развитие представлений о существовании жизни вне Земли

Первые представления о существовании жизни вне Земли возникли еще в древние времена. Свои предположения о развитии других миров древние мыслители объясняли масштабами Вселенной. За многие столетия идея о множестве иных миров существенно трансформировалась и приобрела более конкретный характер. Сейчас к основным аргументам проблемы существования жизни вне Земли относят:

• научные данные в сфере астрономии утверждают, что возникновение звезд может сопровождаться формированием планетарных систем;
• в галактиках сосредоточены миллиарды звезд, примерно 10% из них похожи на наше Солнце. Вполне вероятно, что около каких-то из них формируются системы планет. Возможно, на определенной планете созданы условия, подходящие для развития жизни вне Земли;

если на планете сформировались условия для развития жизни, то значит там зародились примитивные формы. Спустя несколько миллиардов лет формы жизни станут более сложными, что может привести к развитию разума, культуры, цивилизаций.

На сегодняшний день проблема поиска жизни вне Земли остается актуальной, ученые так и не смогли привести ни одного конкретного доказательства о существовании внеземного разума. С одной стороны продолжаются разработки в сфере межзвездной связи, часть из которых уже реализуется,  а часть – только в перспективе. Со второй же стороны, все полученные результаты являются отрицательными, что вызывает сомнения в вопросе:существует ли вообще жизнь вне Земли.

За всю историю поиска жизни вне Земли нельзя сказать, что ученые исследовали огромное количество звезд в широком диапазоне.  Но и нет вероятности, что один из экспериментов принесет положительные результаты и внеземные цивилизации все-таки будут найдены.

Великое безмолвие космоса

Итак, друзья мои, подведем итог. Очевидно, что если перемножить вероятности наступления событий и выполнения условий, перечисленных выше, становится ясно – разумная технологическая цивилизация крайне маловероятное явление во Вселенной. Нет, вероятность ее возникновения не равна нулю. Мы же существуем с вами. Но она настолько мала, что очень похоже на то, что мы, скорее всего, в этой Галактике совсем одни. И, возможно, даже в наблюдаемой части Вселенной. И именно поэтому космос молчит. В нем просто больше никого нет.

В качестве альтернативы можно предположить, что они уже здесь. Просто мы слишком глупы, чтобы это понять.

Какие условия необходимы для развития жизни

Существует три основных условия, необходимых для развития жизни вне Земли:

• вода – она входит в состав всех живых организмов;
• газовая атмосфера – нужна для газового обмена между внешней средой и живым организмом;
• подходящая температура.

К числу других условий, необходимых для жизни вне Земли, относится внешняя энергия. Это может быть энергия ультрафиолетовой радиации, космических лучей или электрических разрядов. Она просто необходима для последующего развития живых организмов.

В свое время благоприятная среда для развития жизни сложились на Земном шаре. А так как эти условия сформировались естественным путем, во время эволюции нашей планеты, есть вероятность полагать, что они смогли возникнуть и на других планетах, схожих с Землей.

А.И.Опарин предполагает, что простейшие формы жизни на Земном шаре появились, когда планету покрывал сплошной океан. Тогда в результате соединения водорода с углеродом образовались самые простые органические соединения. Дальше молекулы этих соединений начали объединяться и укрупняться, что привело к формированию более сложного раствора органических веществ. На последней стадии зарождения жизни выделились комплексы молекул, что и стало началом развития земных живых организмов.

Эволюция жизни на Земле

Ученые определили, что в основе формирования земного типа живых организмов лежат соединения углерода. Дело в том, что этот элемент широко распространен и в космическом пространстве. Его нашли в газовых оболочках других планет Солнечной системы, в звездных атмосферах, кометах и даже в межзвездной материи.

Есть ли разум во Вселенной?

Все это так. Но давайте примерно прикинем, сколько нужно выполнить условий для возникновения разумной цивилизации. И какова примерная вероятность, что она появится в одно время с нами, и где-то относительно недалеко от нас. Итак, поехали.

1. Планета, на которой может зародиться жизнь, должна появиться рядом со звездой, сохраняющей стабильность миллиарды лет. На роль подобных звезд не годятся красные карлики. Поскольку они склонны к периодическому испусканию мощных вспышек. Которые гарантированно убьют все живое на планете. А таких звезд, по крайней мере в нашей Галактике, около 90 процентов от общего числа. Еще одним важным аспектом является расположение звезды в галактике. Нам очень повезло, что Солнце находится в самом спокойном месте Млечного пути. Здесь нет активного звездообразования и источников жестких космических лучей.

2. Наше Солнце – звезда второго или даже третьего поколения (на эту тему еще идут споры). То есть образовалось оно на месте взрыва одной или нескольких сверхновых. Откуда мы это знаем? Все просто. Такие химические элементы, как, например, золото или уран, которых довольно много на этой планете, могли появиться только при взрыве сверхновой. Жизнь, которую мы знаем, не могла появиться в космосе до синтеза тяжелых элементов. То есть в первые несколько миллиардов лет существования Вселенной.

3. Наша планета находится на идеальном расстоянии от Солнца. В так называемой обитаемой зоне. Только в этой области космического пространства возможно существование жидкой воды на поверхности планеты. Только в этом месте возможно существование стабильной атмосферы, поддерживающей устойчивую циркуляцию влаги. Без всяких катастрофических перепадов температур и внезапных природных катаклизмов. Посмотрите на Марс или Венеру. Они тоже находятся в обитаемой зоне. Но для жизни не пригодны. И еще. Удивительно и странно, но значение давления земной атмосферы у поверхности Земли… ровна 1 атмосфера. Загадочно, не правда ли?

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

4. Итак, первые три условия выполнены. Но это совершенно не значит, что жизнь обязательно должна возникнуть в мире с подобными характеристиками. Ведь самопроизвольное возникновение самой первой самовоспроизводящейся молекулы крайне маловероятно. Один умный человек однажды сравнил вероятность подобного события со случайной сборкой на свалке промышленного мусора персонального компьютера после промчавшегося вихря.

5. На этой планете, как считают ученые, жизнь существует уже около 4 миллиардов лет. А вот сложные ее формы возникли всего-лишь каких-то 500-600 миллионов лет назад. И наука пока не смогла смоделировать этот процесс. Потому что не установлено никакой очевидной причины, по которой это вообще произошло. Поэтому, весьма вероятно, что на других планетах (в подавляющем большинстве случаев) жизнь пребывает в самом простом виде.

6. Человеческий мозг – самое сложная конструкция в этой Вселенной, известная нам. До сих пор никто толком не знает, как он работает. И что самое главное – мы не понимаем, почему у нас есть разум. Скорее всего – это продукт каких-то абсолютно случайных мутаций, чудом закрепившийся в нашем геноме. Представьте себе другую планету, в которой жизнь, преодолев все вышеперечисленные барьеры, добралась до стадии приматов. И на этом все. Разум так и не появился.

7. Технологическая цивилизация

   Но предположим, что разумная жизнь появилась где-то еще. Означает ли это, что она обязательно пойдет по пути технологического развития? А почему она обязательно должна будет это делать? Быть может эти разумные существа изберут путь духовный? И никогда не будут изобретать паровозы и персональные компьютеры? Может быть они вовсе не будут смотреть в космос и строить ракеты. А будут строить храмы и петь красивые песни…

Как человечество пытается заявить о своем существовании

В 1974 году ученые послали сообщение объемом 1679 байт в сторону звездного скопления М13 Геркулеса. Если его расшифровать в виде прямоугольника, то можно увидеть картинку, на которой изображена Солнечная система и определено место Земли в ней, нанесена схема человека и спираль ДНК, население Земного шара в двоичной записи и радиотелескоп в Аресибо. Вполне возможно, что через 25 тыс. лет, это послание примут на планете, которая вращается вокруг одной из многочисленных звезд.

Еще одна возможность человечеству заявить о своем существовании была создана в 70-е годы ХХ столетия.  В космос были запущенные космические аппараты «Пионер-10» и «Пионер-11», которые должны выйти за пределы Солнечной системы. Они несут металлические пластины с посланием от человечества. На этих пластинах изображены мужчина и женщина, космический корабль, схематически нанесены атомы водорода, расположение Солнца по отношению к самым ярким пульсарам, а также траектория полета «Пионера».

Через 5 лет запустили космические корабли «Вояджер». Послания на них содержат информацию о видах растительного и животного мира, фото человека и его строение, некоторые научные сведения. Также были записаны различные звуки – шум ветра и воды, голос человека, звук животного, классическая музыка.

На сегодняшний день попытки человечества связаться с иными цивилизациями вряд ли закончатся успехом. Ведь такие послания слишком малы для безграничных просторов космоса. Но их можно считать первым весомым шагом, ведь человек вряд ли остановится, пока не получит 100% доказательство или опровержение возможности существования инопланетного разума.