SETI: Поиск Внеземного Разума

Следует уточнить — какие цивилизации мы ищем. В плане SETI представляют интерес только те цивилизации, которые обладают хотя бы потенциальной способностью к контакту. Такие цивилизации мы будем называть коммуникативными. При этом контакт понимается здесь в широком смысле: это не обязательно обмен радиосигналами, но и, например, обнаружение ВЦ по ее астроинженерной деятельности. Поэтому цивилизация, не посылающая никаких сигналов, но активно занимающаяся астроинженерией, также относится к числу коммуникативных. Разумеется, после возникновения коммуникативной цивилизации она не сразу приобретет способность к контакту, для этого требуется пройти определенный период развития. А приобретя такую способность, она утрачивает ее со временем. Это может произойти вследствие гибели цивилизации, потери интереса к передаче сигналов, прекращения астроинженерной деятельности или по каким-либо другим причинам. Время, в течение которого сохраняется способность к контакту, назовем коммуникативной фазой. Нас будут интересовать цивилизации, находящиеся в данный момент[248] (одновременно с нами) в коммуникативной фазе. Определим число таких цивилизаций.

4.3.1. Формула Дрейка.

Одна из первых формул для подсчета числа цивилизаций была предложена в начале 1960-х годов Дрейком:

N_c(T) = R_∗f_sL. (4.2)

В этой формуле N_c— число цивилизаций, существующих в Галактике в момент Т (время Т отсчитывается от образования Галактики); R_∗— средняя скорость звездообразования: число звезд, возникающих в Галактике в единицу времени; f_s — фактор выборки, представляющий собой долю из числа звезд, образующихся за время от 0 до Т, которых развиваются коммуникативные цивилизации; L — среднее время жизни коммуникативных цивилизаций. Произведение R_∗f_s дает скорость образования коммуникативных цивилизаций. Если теперь умножить эту величину на L, то получим число коммуникативных цивилизаций, одновременно существующих в момент Т. Чтобы получить число цивилизаций, находящихся в момент Т в коммуникативной фазе, надо ту же величину R_∗f_s умножить на среднюю длительность коммуникативной фазы τ_с . В формуле Дрейка используется среднее время жизни L, но при этом неявно предполагается, что длительность коммуникативной фазы равна времени жизни цивилизаций. Это не совсем точно; тем не менее, мы будем использовать формулу Дрейка (4.2), но будем помнить, что под временем жизни коммуникативной цивилизации следует понимать, именно, длительность коммуникативной фазы. Тогда N_c(T) дает число коммуникативных цивилизаций, находящихся одновременно с нами в коммуникативной фазе.

Так как средняя скорость звездообразования R_∗ = N_c/T то формулу (4.2) можно записать в виде

N_c(T) = N_∗f_sL/T. (4.3)

Произведение N_∗f_s определяет число коммуникативных цивилизаций, возникающих в Галактике за время от 0 до T, а величина L/T представляет собой вероятность того, что любая наугад взятая из этих цивилизаций находится в момент Т в коммуникативной фазе.

Выражение (4.3) позволяет получить долю цивилизаций по отношению к звездам и, следовательно, оценить среднее расстояние между цивилизациями:

d_∗(T) = d_∗(f_sL/T)^1/3. (4.4)

Фактор f_s , согласно Сагану, можно представить в виде

f_s = f_pn_ep_Lp_ip_c; (4.5)

здесь f_p — доля звезд, имеющих планетные системы, п_е— среднее число планет в планетной системе с благоприятными для возникновения жизни условиями, р_L — вероятность происхождения жизни на планете с подходящими условиями, p_i — вероятность происхождения разума на обитаемой планете, р_c — вероятность возникновения коммуникативной цивилизации на планете, населенной разумными существами.

С учетом этого выражения для f_s формулы (4.2) и (4.3) принимают вид

N_c(T) = R_∗f_pп_еPLP_iР_cL; (4.2а)

N_c(T) = N_∗f_pп_еPLP_iР_cL/Т. (4.3а)

Произведение N_∗f_pп_е — представляет число планет с благоприятными для жизни условиями, образующихся в Галактике за время от 0 до T, а R_∗f_pп_е— скорость образования таких планет. Вероятности Р_L , Р_i , Р_с можно трактовать следующим образом. Р_L определяется отношением числа обитаемых планет, образующихся за время от 0 до Т, к числу планет с подходящими условиями, образующихся за то же время; Р_i — доля планет, населенных разумными существами, по отношению к обитаемым планетам, Р_с — отношение числа коммуникативных цивилизаций, образующихся за время от 0 до T, к числу планет, населенных разумными существами, образующихся за то же время. При этом, поскольку речь идет о вероятности реализации определенного процесса (процесса химической, биологической и социальной эволюции), вероятность его реализации должна зависеть от времени. Поэтому надо говорить не просто о вероятности происхождения жизни, возникновения разумных форм жизни и т. д., но о вероятности происхождения за определенное время (более подробно мы рассмотрим этот вопрос ниже).