SETI: Поиск Внеземного Разума: читать начало книги онлайн

ПРЕДИСЛОВИЕ

Мысль написать книгу о поисках внеземных цивилизаций зародилась у меня давно, но различные обстоятельства не позволяли осуществить ее. Со временем необходимость в такой книге, как мне кажется, возрастала. С момента выхода книги И. С. Шкловского «Вселенная, жизнь, разум» (первое издание появилось в 1962 г., последнее, шестое издание — в 1987 г.) прошло немало лет. Исследования в области SETI (так стали называть проблему поиска внеземных цивилизаций) продолжали развиваться, были сделаны важные открытия в смежных областях науки. Пришло время дать новый современный срез этой проблемы. Между тем серьезных научно-популярных книг по проблеме SETI на русском языке не было издано. Я решил восполнить этот пробел. Собственно, авторы очень часто указывают подобную причину. Но есть и некоторые дополнительные обстоятельства.

Так получилось, что я оказался вовлеченным в проблему SETI с первых шагов ее становления. В 1964 г. я участвовал в 1-м Всесоюзном совещании по внеземным цивилизациям, затем в 1971 г. — в 1-й советско-американской конференции по этой проблеме; в течение 25 лет я был ученым секретарем секции «Поиски космических сигналов искусственного происхождения» Научного совета по радиоастрономии АН СССР, затем председателем этой секции. В настоящее время руковожу Научно-культурным центром SETI. Мне довелось участвовать в экспериментальных работах по поиску радиосигналов ВЦ, быть участником многих дискуссий и обсуждений по проблеме SETI. Одним словом, накопился некоторый опыт, которым можно было поделиться. Так что я, в некотором смысле, даже чувствовал обязанность написать книгу. Это чувство усиливалось от сознания того, что многие, кто стоял у истоков проблемы, уже покинули этот мир. В жизнь вступает новое поколение исследователей SETI. Появились новые интересные идеи и подходы. Но вместе с тем прежний опыт начинает уже забываться. Мне не раз приходилось наблюдать, как в дискуссиях люди задаются теми же самыми вопросами, которые волновали и пионеров SETI много лет назад, и пытаются заново найти на них ответы, не принимая во внимание опыт и результаты прежних обсуждений, в которых принимали участие выдающиеся ученые. Я думаю, надо добиться того, чтобы не была утрачена связь времен. И это одна из задач, которые я ставил перед собой.

Несколько слов о характере книги. Она написана в жанре научно-популярной литературы. Книга доступна читателю со средним образованием. Она не требует никаких специальных знаний. В тех случаях, когда мне приходилось вводить специальные термины и понятия, я всегда стремился дать им подробное объяснение. Конечно, мне хотелось, чтобы книга читалась с интересом. Но это не значит, что она представляет собой легкое, занимательное чтиво. Нет, от читателя требуются определенные усилия. Это попытка серьезного разговора, соразмышления с читателем на волнующие темы.

По своему характеру проблема SETI — междисциплинарная, некоторые относят ее к числу общенаучных, а В. Ф. Шварцман убедительно доказывал, что она является предельно широкой — относится к культуре в целом. Неудивительно поэтому, что ею интересуются люди самого различного склада — и гуманитарии, и те, кто склонен к точным наукам, и естественники, и философы, люди с философским складом ума, и те, кого называют «технарями». Это создает определенные трудности при изложении проблемы. Приходится иметь в виду разные планы. Для решения этой задачи я использовал, наряду с обычным, еще и мелкий шрифт. Дополнительные детали, подробности, в том числе фрагменты текста с математическими формулами, даются мелким шрифтом. Читатель может, вообще, пропустить их без ущерба для понимания последующего текста. При желании он может вернуться к этим частям или совсем не возвращаться к ним. Но для определенной категории читателей эти подробности и детали, как я думаю, могут быть интересны.

Обычно в популярной литературе не принято давать литературные ссылки. Мы сочли все же необходимым отойти от этой традиции. Чтобы не затруднять читателя перелистыванием страниц, мы даем их не в конце книги, а в виде подстрочных примечаний. В конце каждой главы приводится список рекомендуемой литературы, в основном, научно-популярного характера. В конце книги мы приводим обзор библиографических указателей литературы по SETI и аннотированный список книг по проблеме SETI на русском языке, а также именной указатель.

Принята следующая нумерация рисунков и таблиц: первые цифры указывают номер главы и параграфа, последние — порядковый номер рисунка (таблицы) в данном параграфе. Деление параграфа на пункты в нумерации не учитывается.

Я хочу выразить благодарность ответственному редактору книги В. Г. Сурдину, который очень придирчиво редактировал текст, внес множество уточнений и важных замечаний. Я благодарен А. Ф. Топунову и В. В. Бурдюжа, которые взяли на себя труд просмотреть отдельные части рукописи и внесли цепные замечания. Благодарю О. А. Меньшикову за помощь в подготовке рукописи к изданию.

В литературе по проблеме «Внеземные цивилизации», наряду с термином SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence — поиск внеземного разума), используется также термин CETI (Communication with Extraterrestrial Intelligence — связь с внеземным разумом). Исторически первым появился термин CETI. Он был предложен в 1965 г. профессором Рудольфом Пешеком (R. Pešek), председателем Комиссии по астронавтике Чехословацкой Академии наук. Р. Пешек был первым председателем Комитета CETI Международной Академии Астронавтики (МАА). Термин CETI продержался приблизительно до середины 70-х годов, когда он постепенно стал вытесняться термином SETI. Основанием для такой замены послужило, вероятно, то обстоятельство, что прежде чем говорить об установлении связи с внеземными цивилизациями, их необходимо обнаружить. Следовательно, поиск должен предшествовать установлению связи.

В этой книге употребляется, в основном, термин SETI, за исключением тех случаев, когда мы ссылаемся на источники, где использовался термин CETI.

ВВЕДЕНИЕ

Есть ли что-либо более волнующее на свете, чем вид звездного неба в ясную безлунную ночь, вдали от городских огней? Проходят века и тысячелетия, уходят, погружаются в Лету бушующие в них человеческие страсти, а звезды, как символы Вечности, продолжают сиять на небесном своде, вызывая неясные предчувствия и надежды. В чем притягательная сила, в чем очарование этих бесчисленных крошечных огней, блистающих в ночи? Быть может, в том, что они отмечают очаги Разума во Вселенной? Не связаны ли они с самой тайной нашего существования? Кто мы? Зачем мы здесь, на Земле? Откуда пришли и куда идем? В чем смысл, какова цель нашего существования? Странные вопросы... Вечные вопросы, над которыми тысячелетиями бьется пытливая человеческая мысль.

«Мы живем более жизнью Космоса, чем жизнью Земли, так как Космос бесконечно значительнее Земли», — писал К. Э. Циолковский[3]. Мало кто сознает значение этой связи, но предощущение ее, по-видимому, психологически присуще человеку.

В те далекие времена, когда господствовало мифологическое сознание, Небеса были населены Богами и Героями. Боги спускались на Землю и вступали в общение с людьми, а земные Герои приобщались к Богам и поселялись среди Них. Потом эта связь прервалась...

По мере того, как рационалистическая наука нового времени постепенно очерчивала перед нами контуры окружающего мира, у людей появились новые надежды. Когда Земля была низведена до положения одной из планет Солнечной системы, возникла убежденность в обитаемости других планет. Возможно, этому способствовало то, что крушение геоцентрической системы мира совпало по времени с эпохой великих географических открытий. Европейская цивилизация открывала для себя новый мир — мир нашей планеты. Просвещенное человечество было уверено, что так же как на вновь открываемых островах и землях живут незнакомые племена людей, точно так же на других небесных телах должны обитать присущие им племена разумных существ.

Тогда же появились первые проекты достижения планет с помощью ... птиц, воздушных шаров и пушечных ядер. Эти наивные проекты, способные вызвать у современного читателя лишь улыбку, происходили от избытка энтузиазма при недостатке научных знаний. По-видимому, главным мотивом этих исканий было все то же подсознательное стремление людей чувствовать, что мы не одиноки на своей крошечной планете Земле в беспредельном пространстве Космоса.

Пожалуй, первым научным проектом по установлению связи с обитателями других планет можно считать предложение известного математика Ф. Гаусса — вырубить в тайге гигантский участок леса в форме фигуры, иллюстрирующей теорему Пифагора, и засеять ее пшеницей. По цветовому контрасту с окружающей тайгой такой участок должен быть хорошо заметен при наблюдении в телескоп с соседних планет. Увидев знакомую фигуру теоремы Пифагора на участке планеты, где ранее этого не наблюдалось, инопланетные астрономы должны понять, что на Земле живут разумные существа, которые подают им сигнал о своем существовании. Примерно в то же время с аналогичной идеей выступил австрийский астроном Иозеф Иоганн фон Литтров; он предложил вырыть в пустыне Сахара каналы в форме правильных геометрических фигур, заполнить их водой, налить на поверхность воды керосин и поджигать по ночам. Выдвигалась также идея сигнализировать инопланетянам с помощью больших зеркал, отражающих солнечные лучи.

Эти проекты в первую очередь, были рассчитаны на марсиан. По своим «глобальным« характеристикам Марс очень напоминает Землю, диаметр его всего вдвое меньше земного; период вращения вокруг оси, приводящий к смене дня и ночи, составляет 24^h 37^m 23^s (у Земли 23^h 56^m 04^s); наклон экватора к плоскости орбиты, обусловливающий смену времен года, равен 25°11′ (у Земли 23°26′). Эти данные были хорошо известны в XIX веке, и такое совпадение производило сильное впечатление. Представление об обитаемости Марса было распространено очень широко. Особенно укрепилось оно после того, как Дж. Скиапарелли открыл знаменитые марсианские «каналы»... (1877 г.). Правда, сам Скиапарелли считал их всего лишь участками суши, которые отличаются своей окраской от остальной поверхности. Но для многих людей, уверенных в обитаемости Марса, открытие «каналов» послужило убедительным подтверждением существования на нем разумной жизни. Большим энтузиастом этой идеи был американский астроном П. Ловелл, который на свои средства построил планетную обсерваторию во Флагстаффе (штат Аризона), где проводил многочисленные наблюдения Марса с помощью довольно крупного по тем временам 60-сантиметрового телескопа. Ловелл обнаружил сезонные изменения цвета марсианской поверхности. Он считал, что темные участки планеты покрыты растительностью, которая бурно разрастается с наступлением марсианской весны. Каналы, по его мнению, были построены марсианами, чтобы подводить воду для орошения растительности к засушливым экваториальным областям. Открытия Ловелла широко популяризировались и вызывали восторженный интерес. Стали создаваться общества друзей Марса, обсуждались проблемы установления контакта с марсианами. Похоже, земляне готовились к исторической встрече. Всеобщая убежденность была столь велика, что, как утверждается, Парижская Академия даже установила премию в 100 тысяч франков тому, кто первый установит прямой контакт с любым обитаемым миром, кроме Марса. Вопрос с Марсом казался практически решенным[4]. (Вероятно, срок конкурса уже истек, иначе Академии пришлось бы иметь дело с многочисленными контактантами, вступающими в общение с экипажами НЛО, прилетающими на Землю с самых различных уголков Галактики.)

Подходил к концу XIX век, на пороге стоял уже век двадцатый. В один из дней 1899 г. великий изобретатель Никола Тесла, как обычно, работал в своей лаборатории в Колорадо-Спрингс. Вдруг он заметил чрезвычайно странные колебания напряжения электрической сети. «Изменения, которые я заметил, — писал он, — были периодическими и носили столь явный характер чисел и команд, что не могли быть вызваны ни одной известной мне в то время причиной. Мне, конечно, хорошо были известны возмущения, вызываемые Солнцем, полярным сиянием и земными токами. Но я был глубоко уверен, что наблюдаемые мною вариации не могли быть вызваны ни одной из этих причин... . Некоторое время спустя у меня мелькнула мысль, что, может быть, я наблюдал сигналы разумных существ... . У меня все более крепло ощущение, что я был первым, кто услышал приветствие от одной планеты к другой»[5]. Это сообщение было опубликовано в канун 1900 г. Оно вызвало большой шум в прессе, изобретатель подвергся всеобщему осмеянию. Никола Тесла очень тяжело переживал эти насмешки, он никогда больше не возвращался к этому вопросу и навсегда унес с собой свою тайну.

ГЛАВА 1. Поиск внеземных цивилизаций

1.1. Радиосвязь на волне 21 см

Когда были открыты радиоволны и радиосвязь стала достоянием человеческой цивилизации, естественно, появилась мысль об использовании радиоволн для связи с обитателями других планет. В 1920 г. Г. Маркони сообщил о приеме сигналов неизвестного происхождения, он не исключал, что некоторые из них могли быть посланы с Марса. Приближалось великое противостояние Марса 1924 г. Американский астроном Дэвид Тодд предложил, чтобы во время противостояния все радиостанции земного шара прервали свои передачи, дабы не мешать приему марсианских сигналов (предлагалось отключать передатчики на 5 минут в течение каждого часа). Большинство ученых и владельцев радиостанций отнеслись к этому предложению скептически. Однако неожиданно оно получило поддержку со стороны Вооруженных Сил США. 24 августа 1924 г. командующий флотом ВМС США отдал приказ всем радиостанциям, находящимся в его подчинении, избегать вести передачи (за исключением самых необходимых случаев) и обратить внимание на возможность появления необычных сигналов. Аналогичное распоряжение было послано армейским станциям, а начальнику шифровального отдела войск связи было поручено провести расшифровку возможных сигналов. К этим мероприятиям присоединилось несколько частных радиостанций. Вскоре было получено сообщение о том, что чувствительные приемники в г. Ванкувере (Канада) зарегистрировали мощные сигналы. Однако, как выяснилось позднее, их источником оказался новый американский радиомаяк. Поскольку никаких необычных сигналов не было обнаружено, интерес к этой проблеме быстро иссяк.

Прошло четверть века, прежде чем идея использования радиоволн для связи с внеземными цивилизациями возродилась вновь. За этот небольшой отрезок своей истории земная цивилизация, пережившая вторую мировую войну, совершила крупный скачок в научном и техническом развитии. Одним из важных достижений стало рождение нового направления в изучении Вселенной — радиоастрономии.

В 1932 г. американский инженер Карл Янский, исследуя высокочастотные помехи на трансатлантической линии связи, обнаружил космическое радиоизлучение на волне 14,6 м, идущее из центра нашей Галактики. Астрономы были, по-видимому, совершенно не готовы к этому открытию; они просто не обратили на него внимание, и новый метод исследования Вселенной поначалу не получил должного развития. Это тем более удивительно, что еще в конце XIX века Эдисон в США и Лодж в Англии указывали на возможность излучения радиоволн от небесных объектов. Единственным человеком во всем мире, кто серьезно отнесся к открытию Янского, был Грот Ребер, американский астроном-любитель, радиоинженер по профессии. Он построил на свои средства первый параболический радиотелескоп диаметром 9,5 м и, начиная с 1940 г., приступил к систематическому исследованию космического радиоизлучения. В 1944 г. Ребер составил первую радиокарту неба в области Млечного Пути на волне 187 см, а в 1945 г. он наблюдал радиоизлучение Солнца на волне 62,5 см.

Развитие радиоастрономии сдерживалось отсутствием соответствующих технических средств — крупных радиотелескопов, которые можно было бы наводить в любую точку неба и с их помощью фокусировать слабое космическое радиоизлучение, а также отсутствием высокочувствительной приемной аппаратуры. Мощный стимул к развитию этой техники дала радиолокация. Поскольку радиолокация была связана с нуждами обороны, ее техника быстро развивалась. Появились крупные полноповоротные антенны, постоянно совершенствовалась приемная аппаратура. И то, и другое можно было использовать для радиоастрономии. Радиолокация внесла и непосредственный вклад в развитие радиоастрономии: в 1942 г. с помощью английских военных радаров было обнаружено радиоизлучение Солнца. К концу войны техника радиолокации развилась настолько, что уже в 1946 г. была успешно проведена радиолокация Луны.

По окончании Второй мировой войны на базе развившейся радиолокационной техники стала быстро развиваться радиоастрономия. К концу 1950-х годов в нескольких странах были сооружены большие радиотелескопы. Самым крупным из них в то время был 75-метровый радиотелескоп обсерватории Джодрелл Бэнк (Великобритания). В СССР в 1956 г. вступил в строй Большой пулковский радиотелескоп (БПР), а в 1959 г. — радиотелескоп РТ-22 Физического института им. П. Н. Лебедева АН СССР вблизи Серпухова. По размерам (диаметр зеркала 22 м) он значительно уступал гигантскому телескопу Джодрелл Бэнк, но зато обладал рекордно точной поверхностью, позволявшей производить наблюдения вплоть до волны 8 мм. В течение длительного времени РТ-22 оставался крупнейшим радиотелескопом миллиметрового диапазона волн. Ряд более скромных инструментов были созданы в Крымской экспедиции ФИАН, в Научно-исследовательском радиофизическом институте (НИРФИ) в Горьком, в Бюраканской астрофизической обсерватории и других научных учреждениях.

4 октября 1957 г. в СССР был осуществлен запуск первого искусственного спутника Земли, в 1959 г. стартовала межпланетная автоматическая станция «Луна-1», началась подготовка к запуску космических аппаратов на планеты Солнечной системы. Это потребовало развития средств космической связи и явилось дополнительным стимулом для создания крупных радиотелескопов и развития техники радиоастрономических исследований, поскольку потребности радиоастрономии и космической связи во многом совпадали.

Одним из первых объектов, исследовавшихся методами радиоастрономии, было Солнце. Исследования показали, что источником радиоизлучения Солнца является не его видимая поверхность (фотосфера), а внешние слои солнечной атмосферы — хромосфера и корона. Была построена теория радиоизлучения спокойного (наблюдаемого в годы минимума солнечной активности) и «возмущенного» Солнца. В 1945 г. Было обнаружено радиоизлучение Луны, а в середине 1950-х годов — радиоизлучение планет Солнечной системы. Наряду с исследованием общего, распределенного по всему небу радиоизлучения, было обнаружено огромное количество дискретных радиоисточников. Часть из них связаны с газовыми туманностями в нашей Галактике, часть — с остатками вспышек сверхновых звезд. Большинство источников оказались расположенными за пределами нашей Галактики. Среди них — обычные (нормальные) галактики, типа нашей, и мощнейшие радиогалактики, как например, знаменитый источник радиоизлучения в созвездии Лебедя (Лебедь-А).

Радиоастрономические исследования существенно обогатили наши знания о Вселенной. Они позволили получить данные о физических условиях на планетах и Солнце, в межзвездной и межгалактической среде, о прохождении космических лучей и о совершенно новых, неизвестных раньше объектах. Радиотелескопы проникли далеко вглубь Вселенной, значительно дальше оптических телескопов, и позволили получить важные сведения о строении Вселенной и о ранних этапах ее эволюции.

[3] Циолковский К.Э. Причина Космоса. — Калуга, 1925. С. 9.

[4] Пугач А.Ф., Чурюмов К.И. Небо без чудес. — Киев, 1987. С. 190.

[5] Anderson L.J. Extra-Terrestrial Radio Transmissions // Nature. 1961. V. 190. P. 374.