Скептиків завжди менше, ніж ентузіастів. Ймовірно, такий один з загальних законів цієї Всесвіту. Ось чому тих, хто вірить в можливість існування іншого розуму на безмежних просторах космосу, набагато більше, ніж тих, хто вважає, що ми одні в цьому Всесвіті і нам належить її освоювати власними силами.
Однак інші закони Всесвіту щосили заважають нам зустрітися з представниками інших цивілізацій. Найдосконаліші з доступних людству технологій дозволяють долетіти до найближчої зірки лише за десятки тисяч років. Теоретично ми можемо розробити більш досконалі технології і наблизитися до швидкості світла або навіть подолати її, проте, згідно з останніми дослідженнями, це не допоможе нам відправитися до зірок, оскільки на швидкості світла на борту корабля загине все живе. Як обійти цю проблему, вчені поки не придумали.
Гіпотези про гіперпросторі і темної матерії поки залишаються лише теорією. Однак астрономи знайшли вже не одну сотню планет в інших зоряних системах, може бути, є шанс на те, що інопланетяни вже знайшли способи долати колосальні відстані, які відокремлюють один від одного зірки?
ДАЛЕКО: до іншопланетян ТИСЯЧІ РОКІВ ПОЛЬОТУ
Швидкість світла вб'є все живе на борту космічного корабля
Ціле століття в ролі могильника мрії про короткочасні міжзоряних перельотах виступав Альберт Ейнштейн, чия теорія відносності ставила хрест на можливості досягти швидкості вище, ніж швидкість світла. Ейнштейн передбачав, що для перевищення швидкості світла буде потрібно докласти нескінченно велику енергію. Крім того, якщо припустити, що можна відправитися кудись зі швидкістю, вище світловий, то це вже буде скоріше подорож у часі, ніж в просторі, у всякому разі, якщо виходити з того, як описував простір-час сам Ейнштейн.
Однак безліч футурологів і письменників-фантастів продовжували завзято висувати припущення про те, що швидкість світла можна подолати. В першу чергу тому, що лише таким чином можна долати жахливі відстані між нашою Сонячною системою і іншими зірками у відносно прийнятні терміни.
Зокрема, щоб дістатися до найближчої до нас зірки Проксима Центавра на швидкості світла, треба було б усього 4 роки. У найшвидшого в історії людства космічного корабля Apollo 10, який досяг швидкості близько 39 тис. Км / год, на це пішло б близько 120 тис. Років!
Змиритися з таким станом справ мріють про міжзоряних польотах ніяк не можуть, тому Ейнштейн, який встановив заборону на перевищення швидкості світла, завжди був їхнім ворогом №1. Тепер у нього з'явився суперник - американський професор радіології Вільям Едельштейн з університету Джона Хопкінса в Балтіморі.
Вчений опублікував досить переконливе дослідження, результати якого свідчать про те, що навіть якщо будуть знайдені можливості для того, щоб розігнати космічний корабель до швидкості світла, його екіпаж моментально загине. І справа тут зовсім не в теорії відносності.
Головною проблемою є міжзоряний речовина, що заповнює космічний простір. Це дуже розріджений газ, що складається на 90% з атомів водню і на 10% з атомів гелію. Концентрація цих частинок неймовірно мала - в одному кубічному сантиметрі міститься в середньому менше одного атома (для прикладу, в одному кубічному сантиметрі речовини на нашій планеті міститься 30 млрд. Атомів).
Однак при таких колосальних швидкостях і такої незначної концентрації буде досить. Едельштейн провів підрахунки, згідно з якими при русі зі швидкістю світла корабель буде піддаватися безперервної бомбардуванню цими частками. Вони зруйнують бортову електроніку і вб'ють екіпаж в лічені секунди після досягнення швидкості світла. При швидкості світла (близько 300 тис. Км / сек) атоми водню в міжзоряному речовині придбають колосальну енергію 7 тераелектронвольт, пояснює Едельштейн, додаючи, що це рівень, який досягається протонами в Великому адронному колайдері при його роботі на повній потужності. "Для команди корабля летіти на швидкості світла буде все одно що встати прямо в середині коллайдера", - говорить Едельштейн.
За словами вченого, атоми водню представляють вкрай небезпечний тип радіаційного випромінювання - стикаючись молекулами живого організму, вони руйнують в них зв'язку, викликають іонізацію і ведуть до розпаду ДНК. При швидкості світла члени екіпажу за одну секунду отримають дозу іонізуючого опромінення в 1,6 тис. Разів вище смертельної, підкреслює вчений.
Випереджаючи скептиків, вчений відразу ж відповідає на питання про можливість створення надійного захисту від частинок водню. Кожні 10 см шару алюмінію в бортовий обшивці космічного корабля можуть поглинати близько 1% енергії частинок. Нескладно порахувати, що товщина обшивки повинна становити хоча б 100 м, щоб забезпечити якусь теоретично прийнятну захист.
За словами Едельштейна, йому, можливо, вдалося з'ясувати причину, по якій ми до сих пір так і не зустріли жодного інопланетного корабля. Інопланетянам так само, як і нам, не під силу досягти швидкості світла, а отже, немає способу з'єднати між собою острівці життя в різних зоряних системах, відокремлених один від одного тисячами років польоту на невеликих швидкостях.
ПИТАННЯ: ЧИ МОЖНА ДОСЯГТИ ШВИДКОСТІ СВІТЛА?
Ковчег. Долетіти до зірок зможе тільки величезний корабель, на борту якого будуть змінюватися покоління
Питання про те, чи виживе хтось після того, як корабель досягне швидкості світла, деяким ученим надається вторинним. Набагато важливіше зрозуміти, чи можна взагалі досягти такої швидкості, вважають вони. Простіше кажучи, головне - зрозуміти, чи мав рацію Ейнштейн, який стверджував, що це неможливо.
Ряд учених присвятили війні з Ейнштейном все своє життя і наукову кар'єру. Час від часу вони стрясають науковий світ черговими відкриттями, які покликані довести, що рух швидше світла можливо.
Одним з таких ейнштейноненавістніков є німецький вчений Гюнтер Німц, протягом десятиліть публікує праці, спрямовані проти теорії відносності. У 2008 році німцями спільно з його колегою по університету Кобленц-Ландау вдалося зробити найбільш значиму сенсацію в своїй кар'єрі - тоді вчені заявили, що їм вдалося розігнати фотони до надсвітовою швидкості.
Вчені провели наступний екперімент - фотони переміщалися між двома призмами, з'єднаними між собою. Фотони, які відбивалися від призм, уловлювалися спеціальним детектором. Потім призми розсувалися приблизно на метр, і при цьому деякі фотони, які відбивалися від дальньої призми, досягали детектора одночасно з фотонами, відбивалися від ближньої призми. Таким чином, вони ніби досягали швидкості вище швидкості світла, укладає Німц. Яким чином це стало можливим, Німц так і не зміг пояснити, за його словами, мова може йти про якийсь тунельному ефекті, який дозволяє обійти головна умова, виведене Ейнштейном, - для перевищення швидкості світла буде потрібно докласти нескінченно велику енергію.
Якщо Німц виявиться прав і вченим рано чи пізно вдасться вивчити цей ефект і подолати світловий бар'єр, то можливо подолання багатьох заборон Ейнштейна - подорожі в часі, миттєвого обміну інформацією і т.д.
У минулому році теорія про те, що швидкість світла - не межа - отримала ще одне підтвердження. Фізики з університету Бейлора (штат Техас) Джеральд Клівер і Річард обоз, чиєю спеціальністю є теорія Великого вибуху, прийшли до висновку, що швидкість світла може бути подолана за допомогою так званої темної енергії.
Відповідно до теорії Великого вибуху, Всесвіт розширювався зі швидкістю, що перевищує швидкість світла завдяки темної енергії, з якої на 74% складається наш Всесвіт. Ще 22% становить темна матерія, і лише 4% - звичайна матерія.
Клівер і обоз вважають, що в теорії, навчившись керувати темною матерією, люди зможуть "огорнути" корабель темною матерією, і він зможе рухатися в просторово-часовому "міхурі", долаючи світловий бар'єр. Простір попереду нього буде стискатися, а позаду - розширюватися.
Теорія здається абсолютно фантастичною, однак, ми занадто мало поки знаємо про темну енергію, відзначають вчені. Сьогодні ми сприймаємо її так, як люди сприймали електрику в XVIII столітті. Не виключено, що коли-небудь людство опанує темною енергією, і тоді міжзоряні польоти стануть реальністю.
Гіперпростір: КОРОТКИЙ ШЛЯХ ДЛЯ НЛО
Люди колись вважали, що Земля пласка. Сьогодні знання того, що ми живемо на планеті, що має форму кулі, дозволяє заощадити час на трансатлантичні перельоти, в яких маршрут літака вибирається таким чином, щоб використовувати кривизну планети і скоротити шлях.
Можливо, і Всесвіт має не таку просту геометрію, як прийнято вважати. У всякому разі, спочатку письменники-фантасти, а потім і цілий ряд вчених схилялися до думки, що простір Всесвіту трехмерно.
Як приклад прихильники теорії часто призводять наступну ситуацію - ви перебуваєте в долині і вам потрібно потрапити в певну точку. Якщо ви можете переміщатися тільки по плоскій поверхні (тобто в двомірному просторі), то вам доведеться обходити безліч перешкод. Якщо ж у вашому розпорядженні є літак, ви можете задіяти третій вимір і долетіти до необхідної вам точки по прямій, минаючи всі перешкоди.
Можливо, і Всесвіт представляє із себе якусь структуру, яку можна як би "проткнути" наскрізь, використовуючи якесь додаткове вимірювання, часто іменоване гіперпростір. Найчастіше для ілюстрації прихильники ідеї беруть складений удвічі аркуш паперу і протикають його олівцем, щоб показати, що шлях між двома точками в просторі може бути набагато коротший, ніж пряма, прокладена по поверхні аркуша. Іноді цей ефект називають тунельним переходом.
Раніше ця теорія не мала ніяких підкріплень і вважалася чи не чистою фантастикою. Однак останнім часом вчені отримали в своє розпорядження якісь факти, по крайней мере, побічно свідчать на її користь.
Спостерігаючи за реліктовим випромінюванням - електромагнітним, яке збереглося з моменту Великого вибуху, вчені зафіксували аномалію кутового розподілу. На думку деяких фізиків, це може свідчити про те, що Всесвіт дійсно не є тривимірною площиною, а має іншу топологію. Може бути, і таку, яку можна проткнути наскрізь.
МИ НЕ ОДНІ: У галактиці Є ЩЕ 361 ЦИВІЛІЗАЦІЯ
Брати. Контакту з нами чекають понад 300 цивілізацій
У нашій Галактиці є три з половиною сотні розвинених цивілізацій, переконаний шотландський вчений Дуглас Форган. В основі його підрахунків лежить формула півстолітньої давності, придумана Френком Дрейком, який першим припустив, що можна хоча б гіпотетично визначити, скільки цивілізацій може бути в нашій Галактиці. У формулі Дрейка фігурувало безліч параметрів, наприклад, кількість зірок в Галактиці, середня кількість зірок, що мають планети, середня кількість планет, на яких можливе зародження життя, і т.д.
Багато серйозні вчені вважали формулу Дрейка просто вправою в формальній логіці і закликали не сприймати ці сміховинні дані всерйоз. Однак 50 років потому шотландець Дуглас Форган готовий вдихнути в ідею Дрейка нове життя. Форган вніс в рівняння нові дані про кількість зірок в Галактиці, їх масі і наявності планет. Потім Форган побудував на основі формули комп'ютерну модель, яку він вважає цілком робочої, навіть незважаючи на те, що частина параметрів у формулі як і раніше чисто умоглядно.
Результати підрахунків Форгана вселяють оптимізм прихильникам ідеї про існування позаземного розуму. Якщо взяти до уваги умови, в яких життя з'явилася на Землі, - багата металами довгоживуча зірка, що знаходиться на достатньому видаленні від центру Галактики, повного небезпечних випромінювань, стабільна планетна система і кругла орбіта планети, на якій зароджується життя, - то таких випадків в нашій галактиці може бути ні багато ні мало 361, стверджує Форган.
ІНШІ ЗЕМЛІ Є, МИ ЇХ НЕ БАЧИМО
Ми знаємо 429 екзопланет
Отже, вимоги до зірки і планети - найважливіший фактор виникнення життя. Чи є умови на Землі унікальними? Або десь ще в Галактиці є подібні збігу обставин, цілком сприятливі для виникнення життя? Судячи з підрахунками Дугласа Форгана, таких випадків може бути більше трьох сотень. Чи підтверджуються підрахунки Форгана практичними спостереженнями астрономів? Так, принаймні, частково. Екзопланети (так називають планети за межами Сонячної системи) дійсно існують і їх досить багато. На сьогоднішній день астрономи знайшли 429 екзопланет в 363 зоряних системах.
У більшості випадків знайдені планети є газовими гігантами на зразок Юпітера, тобто можна практично з 100% -ою впевненістю стверджувати, що вони непридатні для життя. Однак вчені не поспішають впадати у відчай. Такі результати пошуків, швидше за все, пов'язані з недосконалістю методів.
Сьогодні майже всі планети виявляються з використанням різних непрямих методів спостереження, а зовсім не банального візуального спостереження, для якого у нас немає достатньо досконалого обладнання. Астрономи шукають екзопланети за допомогою спектрометрів, доплерівського і транзитного методів, які засновані на тому, що планети, що обертаються навколо зірок, відхиляють їх світло.
Перша екзопланета була відкрита в 1988 році групою канадських астрономів у зірки Гамма Цефея А. З тих пір було відкрито 429 екзопланет, таким чином планети є приблизно у 10% зірок із загального числа світил, які розглядаються астрономами, які шукають екзопланети. Однак вчені переконані, що в міру вдосконалення методів пошуку, зокрема створення більш досконалих орбітальних телескопів, нам вдасться розгледіти більше планет.
Це вкрай важливо для пошуку позаземного розуму. Уявімо собі, що хтось, озброєний такими ж недосконалими методами, як у нас, дивиться на нашу Сонячну систему і бачить в ній лише Юпітер, Сатурн, Нептун і Уран. Здогадатися про те, що десь тут ховається маленька Земля, на якій жевріє ціла цивілізація, було б неможливо.
Читайте найважливіші та найцікавіші новини в нашому Telegram
ПИТАННЯ: ЧИ МОЖНА ДОСЯГТИ ШВИДКОСТІ СВІТЛА?Чи є умови на Землі унікальними?
Або десь ще в Галактиці є подібні збігу обставин, цілком сприятливі для виникнення життя?
Чи підтверджуються підрахунки Форгана практичними спостереженнями астрономів?
