Андерс Сандберг (Anders Sandberg), Ерік Дрекслер (Eric Drexler) і Тобі Орд (Toby Ord) з Оксфордського університету дійшли висновку, що людство цілком може бути самотнім в осяжному Всесвіту. Шанси на це, за їхніми підрахунками, заснованими на безлічі наукових робіт попередників, у песимістичному варіанті складають 85%. Методика та висновки авторів докладно описані в препринте статті, розміщеній на сайті arXiv.org.
“Якщо інопланетяни існують, то де ж вони?” – таке питання великий фізик Енріко Фермі поставив одного разу за обідом. З чиєїсь легкої руки він досі носить ім’я парадоксу Фермі.
У 1960-ті роки астроном Френк Дрейк запропонував формулу для розрахунку кількості цивілізацій в Чумацькому Шляху, які могли б вступити в контакт з людством. Ця формула надзвичайно проста: з усіх математичних операцій вона використовує лише множення.
Рівняння має наступний вигляд:
N = R* х f х ne х fl х fi х fc х L
Тут N – кількість готових до контакту цивілізацій в даний момент часу; R* – швидкість зміни кількості зірок в Галактиці; fp – частка світил, що мають планетні системи; ne – середнє число планет з фізичними умовами, придатними для розвитку життя, в одній такій системі; fl – частка придатних для життя світів, на яких в дійсності зародилося життя; fi – частка жилих планет, на яких виникли розумні істоти; fc – частка позаземних цивілізацій, готових до контакту технологічно; L – час, протягом якого спільнота зберігає можливість і бажання поговорити з інопланетянами.
Формула проста і красива. Проблема, звичайно, в тому, що ми не знаємо, які значення приймають перелічені в ній множники.
Зазвичай експерти приймають якісь числа як припущення. Це виглядає так: “В Сонячній системі, крім Землі, п’ять тіл, на яких астрономи підозрюють наявність життя, вважаючи супутники Юпітера і Сатурна; тому приймемо, що ne = 5…”. Зрозуміло, що коли у формулі сім множників, кожний з яких оцінюється подібним “методом наукового тику”, можна нарахувати будь-яку кількість спраглих контакту цивілізацій, яку побажаєш. Після чого можна приємно проводити час за винаходом дотепних пояснень “парадоксу Фермі“.
Автори нової роботи підійшли до питання дещо більш відповідально. Для кожного множника вони оцінили невизначеність, з якою він відомий, тобто різницю між мінімальними і максимальними оцінками, які зустрічаються в науковій літературі.
Цю похибку зручно характеризувати коефіцієнтом. Наприклад, найбільш оптимістичні оцінки числа зірок, що мають планетні системи, перевищують найпесимістичніші в десять разів. Отже, коефіцієнт дорівнює 10. Приблизно така ж невизначеність існує у середньому числі придатних для життя тіл, і так далі.
Але оцінити похибки – це ще не все. Дослідники наводять такий приклад. Відомо, що в Галактиці зараз близько ста мільярдів зірок. Нехай за допомогою ельфійської магії ми дізналися, що всі інші члени у формулі Дрейка укладені між числами 0 і 0,2. Стандартний підхід полягає в тому, щоб у кожному випадку взяти середнє значення, рівне 0,1. Тоді вийде, що в середньому одна зірка на мільйон має готову до контакту цивілізацію. Тобто в Галактиці їх повинно бути в середньому сто тисяч, а ймовірність випадкового відхилення від середнього до нуля неймовірно мала (порядку 10-44). Ось і парадокс Фермі на блюдечку.
Однак якщо врахувати, що кожен множник випадково вибирається в діапазоні від 0 до 0,2, а не дорівнює в точності середнього між цими числами, все стає складніше. Застосувавши статистичний метод Монте-Карло, автори підрахували, що в цьому випадку ймовірність отримати неживу Галактику дорівнює 22%!
Такий же підхід дослідники застосували і до своїх оцінок членів формули Дрейка з урахуванням невизначеності в них. Висновки вийшли вкрай невтішні. Згідно з розрахунками, з імовірністю 53-99,6% ми самі в Чумацькому Шляху, а з імовірністю 39-85% і у всій видимій нам частині Всесвіту.
Однак це не привід впадати у відчай. До подібних оцінок призвела в основному величезна невизначеність у знанні коефіцієнтів рівняння Дрейка. Висновок авторів роботи полягає не в тому, що космос нібито нежилий. Мова, швидше, про те, що на сьогоднішній день рано говорити про “парадокс Фермі”. Ми просто не знаємо, скільки навколо нас повинно бути шукаючих контакту цивілізацій.