Полiт.ua Государственная сеть Государственные люди Войти
9 декабря 2016, пятница, 12:42
Facebook Twitter LiveJournal VK.com RSS

НОВОСТИ

СТАТЬИ

АВТОРЫ

ЛЕКЦИИ

PRO SCIENCE

ТЕАТР

РЕГИОНЫ

Физики попытались объяснить «великое молчание Вселенной» с помощью ее модели - матрицы из ста миллионов клеток

Радиотелескоп Аллена в Калифорнии (США), сканирующий космос в поисках сигналов внеземных цивилизаций. Совместный проект Института SETI и радиоастрономической лабораторией Калифорнийского университета в Беркли
Радиотелескоп Аллена в Калифорнии (США), сканирующий космос в поисках сигналов внеземных цивилизаций. Совместный проект Института SETI и радиоастрономической лабораторией Калифорнийского университета в Беркли
SETI Institute

«Великое молчание Вселенной», то есть отсутствие каких-либо признаков существования в ней Разума, кроме земного, противоречит современным представлениям о мире.

Маловероятно, что в однородной и изотропной Вселенной с неисчислимым количеством звезд возникла лишь одна цивилизация, земная. Если же наша цивилизация не единственная и развивается по стандартным законам, то есть со временем все больше познает мир и преобразовывает его, то те внеземные цивилизации (ВЦ), которые родились раньше, должны превосходить нас по технологическим возможностям. И так или иначе обнаружить себя – искусственными сигналами, полетами космических аппаратов, заметными для земного наблюдателя преобразованиями в космосе и так далее.

Но мы не видим ни ВЦ, ни их следов. «Ну, и где они в таком случае?» Этот вопрос впервые  прозвучал в 1950 году из уст знаменитого физика, Нобелевского лауреата Энрико Ферми в ответ на доводы своих коллег в пользу множества высокоразвитых цивилизаций в нашей Галактике.

«Парадокс Ферми» не разрешен, однако на 10 лет позже американский физик Френсис Дрейк вывел формулу, с помощью которой можно определить число цивилизаций в Галактике, с которыми есть шанс вступить в контакт. Формула состоит из произведения различных вероятностей и некоторых других чисел. Его формула, хотя и подвергается критике, и сейчас считается серьезнейшей попыткой сформулировать возможность встречи.

Взглянуть на проблему с неожиданной стороны предложили ученые из Украины и России - доктор физико-математических наук, профессор Киевского политехнического института Андрей Снарский и кандидат физико-математических наук, заместитель директора Научно-производственного предприятия «Наука-Сервис», москвич Игорь Безсуднов.

Андрей Снарский и Игорь Безсуднов

Соавторы предложили модель появления и взаимодействия цивилизаций во Вселенной, используя обобщение клеточного автомата. В информатике так называют особые динамические системы, виртуальные миры, развивающиеся в пространстве и времени. Они используются учеными для исследований, в том числе, эволюции больших физических систем.

Пространство представлено здесь равномерной сеткой, каждая клетка (ячейка) которой содержит несколько битов данных. Есть и время, движущееся вперед дробными шагами. Законы эволюции этого виртуального мира выражаются определенным набором параметров и правил, которые задаются самими исследователями. В соответствии с ними каждая клетка на каждом временном отрезке автоматически вычисляет свое новое состояние по состояниям ее близких соседок.

Bezsudnov, I., Snarskii, A., 2010. Where is everybody? – wait a moment ...
new approach to the fermi paradox. ArXiv e-prints . 1007.2774v1.

В рамках этой модели соавторы представили Вселенную как матрицу, которая состоит из ста миллионов клеток и функционирует на протяжении 320 тысяч циклов их обновления. Было использовано несколько параметров, в том числе, вероятность зарождения цивилизаций и среднее время их жизни.

В результате оказалось, что при одних значениях заданных параметров ВЦ живут, развиваются и погибают «в одиночку», разъединенные непреодолимыми преградами времени или пространства. При других же - получают шанс пересечься. Контакт дает им новую пищу для познания, возможность обмениваться идеями и технологиями, вовлекая в этот процесс соседей. В этом случае происходит смена фазы, принципиальный переход количества в качество. Цивилизации получают бонус в виде продления времени своего существования и проявляют тенденцию к лавинообразному распространению по всей Вселенной.

Познакомившись с работой, главный астроном проекта SETI Сет Шостак представил этот процесс в виде дождя на водной глади. Капли-цивилизации падают там и тут, образуя отдельные круги. В соответствии с одним вариантом развития событий капли падают слишком далеко друга от друга или в разные периоды времени, и вызванные ими волны сглаживаются, не успев пересечься. Однако при сильном дожде или случайном совпадении во времени и пространстве круги пересекаются.

Модель позволила построить неравенство, при выполнении которого Вселенная рано или поздно должна оказаться полностью «цивилизованной». Но в какой именно Вселенной мы живем? Какие параметры заложены природой? Легкий дождик или ливень?

Как отмечают соавторы, сегодня ответа на эти вопросы нет. Корреспондент Pro Science попытался узнать у Андрея Снарского и Игоря Безсудного - возможно ли, что Разум уже начал шагать по пути появления содружества цивилизаций и землянам нужно лишь дождаться заветного часа?

Ваша научная тематика?

 Физические процессы в сильно неупорядоченных средах, теория протекания, теория сложных сетей (у Андрея Снарского) и явления в средах с перколяцией, самоорганизованная критичность, математическое и компьютерное моделирование систем с протеканием (у Игоря Безсуднова).

Это довольно далеко от проблемы внеземного разума. Что побудило вас создать модель развития цивилизаций во Вселенной?  

Статьи известного российского астрофизика Владимира Липунова. Анализируя факт «молчания Вселенной», он выдвинул оригинальную гипотезу - универсальная причина гибели внеземных цивилизаций может быть связана с потерей основной функции разума. Функции познания. Наш мир устроен относительно просто, считает астрофизик, и разумная жизнь, познав за определенный срок его законы, исчерпывает свой познавательный импульс и погибает.

Главный астроном проекта SETI Сет Шостак

Стоит заметить, что недостатка в предположениях о причинах «великого молчания» ВЦ, если они существуют на самом деле, нет. От непривлекательности Земли для более развитого разума и до закономерной гибели любой цивилизации до того, как она станет способной к межзвездным перелетам.

Конечно, наша модель – не решение Парадокса Ферми. Скорее, это некое дополнение к формуле Дрейка. Мы впервые учли ограниченность времени жизни цивилизации, а также эффекты, связанные с контактом ВЦ, их взаимным расположением и с конечным временем распространения сигнала контакта - не больше скорости света.

Дрейк говорил о вероятности, а мы – о некоем критическом параметре, который определяет, смогут состояться встречи с ВЦ, которые продлят им время жизни, или нет. По-видимому, сейчас большинство цивилизаций одиноки, но мы надеемся, что наш "бонус" во Вселенной больше критического и, в конце концов, контакт будет найден. Нужно подождать. Правда, неизвестно сколько. Но пока есть те, кто хочет познавать, есть надежда.

Не исключено, что со временем обнаружится, что какой-то из заложенных вами параметров не верен. Или нужно ввести дополнительные условия.

Конечно. Развивая модель, ученые могут, например, дополнительно учесть возможность не только положительного, но и негативного взаимодействия цивилизаций. Или разброс периодов их жизни. Выводы тоже могут отчасти поменяться. Например, критический бонус - добавочное время жизни, появляющееся при контакте ВЦ, - может оказаться много больше или много меньше.

Могут быть другие интерпретации этой модели клеточного автомата, которые учитывают существование бонуса при контакте?

Представим, что у нас есть гангстеры и полиция. Гангстерские организации существуют определенное время в зависимости от работы полиции. При хорошей работе полиция раньше или позже их ловит и уничтожает. При плохой работе стражей порядка отдельные гангстерские организации объединяются в синдикаты, которые получают бонус – они будут жить дольше, поскольку обладают большей мощью. То есть от полиции зависит, распространятся ли гангстеры на всю страну или нет.

Фокус состоит в том, что это распространение происходит лавинообразно. Стоит только упустить возможность и дать преступным организациям жить большее время, чем критический период, - и через какое-то время эти организации оккупируют всю страну.

Это шутливая интерпретация, которая, тем не менее, показывает, что модель может применяться в разных ситуациях.

Обсудите в соцсетях

Система Orphus
Подпишитесь
чтобы вовремя узнавать о новых спектаклях и других мероприятиях ProScience театра!
3D Apple Facebook Google GPS IBM iPhone PRO SCIENCE видео ProScience Театр Wi-Fi альтернативная энергетика «Ангара» античность археология архитектура астероиды астрофизика Байконур бактерии библиотека онлайн библиотеки биология биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера бозон Хиггса визуальная антропология вирусы Вольное историческое общество Вселенная вулканология Выбор редакции гаджеты генетика география геология глобальное потепление грибы грипп демография дети динозавры ДНК Древний Египет естественные и точные науки животные жизнь вне Земли Западная Африка защита диссертаций землетрясение зоопарк Иерусалим изобретения иммунология инновации интернет инфекции информационные технологии искусственный интеллект ислам историческая политика история история искусства история России история цивилизаций История человека. История институтов исчезающие языки карикатура католицизм квантовая физика квантовые технологии КГИ киты климатология комета кометы компаративистика компьютерная безопасность компьютерные технологии коронавирус космос криминалистика культура культурная антропология лазер Латинская Америка лженаука лингвистика Луна мамонты Марс математика материаловедение МГУ медицина междисциплинарные исследования местное самоуправление метеориты микробиология Минобрнауки мифология млекопитающие мобильные приложения мозг Монголия музеи НАСА насекомые неандертальцы нейробиология неолит Нобелевская премия НПО им.Лавочкина обезьяны обучение общество О.Г.И. открытия палеолит палеонтология память педагогика планетология погода подготовка космонавтов популяризация науки право преподавание истории происхождение человека Протон-М психология психофизиология птицы ракета растения РБК РВК регионоведение религиоведение рептилии РКК «Энергия» робототехника Роскосмос Роспатент русский язык рыбы Сингапур смертность Солнце сон социология спутники старообрядцы стартапы статистика технологии тигры торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология Фестиваль публичных лекций физика физиология физическая антропология фольклор химия христианство Центр им.Хруничева школа эволюция эволюция человека экология эпидемии этнические конфликты этология ядерная физика язык

Редакция

Электронная почта: politru.edit1@gmail.com
Адрес: 129343, Москва, проезд Серебрякова, д.2, корп.1, 9 этаж.
Телефоны: +7 495 980 1893, +7 495 980 1894.
Стоимость услуг Полит.ру
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003г. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2014.