Если Вселенная изобилует инопланетянами… Где все? - Уэбб Стивен - Страница 19

В десять раз дальше внешнего края Пояса Койпера лежит зона, которая, можно утверждать, предлагает довольно логичное место для поиска зондов в нашей Солнечной системе. Аргумент начинается с наблюдаемого факта, что путь светового луча изгибается, если он проходит вблизи большой массы. Теория общей относительности Эйнштейна объясняет, почему это должно происходить: масса заставляет пространство искривляться, и световые лучи просто следуют за кривизной. Путь светового луча также изгибается, если он проходит через оптическую линзу. «Механизм изгиба», задействованный в этих двух случаях, конечно, совершенно разный, но в принципе возможно, чтобы достаточно большая масса собирала свет в фокусе так же, как линза может собирать свет в фокусе — тогда масса действует как гравитационная линза. В 1979 году фон Эшлеман, профессор электротехники[70] в Стэнфордском университете, применил теорию гравитационного линзирования к случаю Солнца. Он показал, что если бы телескоп можно было разместить на расстоянии 548 а.е. от Солнца — почти в 14 раз дальше расстояния между Солнцем и Плутоном — то он смог бы воспользоваться увеличением, обеспечиваемым гравитационной линзой Солнца. (Расстояние в 548 а.е., рассчитанное Эшлеманом, является минимальным расстоянием, на котором Солнце создает гравитационную линзу. По мере удаления за это минимальное расстояние обнаруживается бесконечное число фокусных точек во всех направлениях. Действительно, телескоп лучше было бы разместить, скажем, на 1000 а.е., так как на таком большом расстоянии было бы меньше необходимости компенсировать осложняющие эффекты солнечной короны. Но это всего лишь детали.)

Оптические и гравитационные линзы Когда свет попадает на границу между областями, в которых он имеет разные скорости распространения, он имеет тенденцию изгибаться в сторону области, в которой он движется медленнее. (Это похоже на вождение автомобиля, когда колеса с ближней стороны попадают на участок снега. Колеса на дороге вращаются быстрее, чем колеса на снегу, и автомобиль поворачивает — его начинает заносить.) Поскольку свет распространяется в стекле намного медленнее, чем в воздухе, световой луч изгибается при переходе из воздуха в стекло. Величина изгиба зависит от угла, под которым свет падает на стекло, но если правильно придать форму линзе, можно сделать так, что все световые лучи, попадающие на стекло, будут изгибаться таким образом, чтобы сойтись в одной точке: фокусной точке. Механизм изгиба отличается, когда речь идет о гравитации: световые лучи изгибаются вблизи большой массы, потому что само пространство искривлено присутствием массы. Световой луч следует по кратчайшему пути через пространство, но вблизи большой массы кратчайший путь изогнут. Однако, хотя механизм и отличается, конечный результат может быть тем же.

Телескоп, базирующийся в фокальной точке Солнца, был бы мечтой астронома: он мог бы изучать далекие планеты, звезды и галактики с невероятной детализацией. Его также можно было бы использовать как мощный инструмент в поисках внеземного разума, как указал итальянский астроном Клаудио Макконе, который, возможно, больше, чем кто-либо другой,[71] отстаивал важность фокальной точки Солнца для будущих астрономических миссий. Макконе также показал, что огромное усиление передачи в звездных гравитационных линзирующих системах позволяет осуществлять связь между близлежащими звездами, используя только умеренные мощности передатчиков; усиление действительно поразительно.

Какое отношение все это имеет к поиску свидетельств внеземной жизни? Ну, предположим, ВЦ отправляется исследовать Галактику с помощью зондов (мы рассмотрим конкретные модели исследования позже в книге). Связь между зондом и родительской цивилизацией, предположительно, будет происходить, но разумная стратегия связи заключалась бы в том, чтобы зонд поддерживал связь с соседними звездными системами, а не с исходной системой. (Структура Млечного Пути в сочетании с его большими размерами по сравнению с предельной скоростью света означает, что было бы трудно поддерживать прямую связь с родной системой. Мало того, стратегия связи, основанная на использовании исходной системы в качестве центрального узла, означает, что вся сеть зондов окажется под угрозой, если исходная цивилизация рухнет, мигрирует или просто потеряет интерес.) И самый простой способ, которым относительно небольшой объект мог бы общаться на межзвездных расстояниях, — это использование гравитационных линз, любезно предоставленных Природой. Другими словами, если исследовательские зонды находятся или находились здесь, в Солнечной системе, то мы, скорее всего, нашли бы коммуникационные зонды в этих фокальных точках Солнца — 1000 а.е. представляется разумным расстоянием, которое позволяет обмениваться информацией с соседними звездными системами. Это предложение бельгийского астрофизика Микаэля Жийона[72] предоставляет простой способ направить поиск зондов, потому что для любой конкретной близлежащей звезды мы можем легко рассчитать местоположение соответствующих точек в пространстве.

К сожалению, как указывает сам Жийон, было бы трудно найти зонды, даже если бы мы знали, где искать. Предположим, зонд использовал солнечный парус для обеспечения своей движущей силы. (Зонду пришлось бы компенсировать крошечное, но не совсем незначительное гравитационное притяжение Солнца. У ВЦ, конечно, мог быть доступ к источникам энергии, о которых мы можем только мечтать, но давайте предположим, что зонд использует большой парус для улавливания солнечной энергии. Это был бы лучший сценарий с точки зрения наших шансов на их наблюдение.) Оказывается, для зонда такой же массы, как космический аппарат «Вояджер», потребовался бы круглый солнечный парус радиусом около 500 м. Тогда возникает вопрос: можем ли мы обнаружить солнечный парус такого размера с расстояния 1000 а.е.? К сожалению, даже с впечатляющими обсерваториями,[73] которые планируются (например, Европейский чрезвычайно большой телескоп), будет невозможно напрямую сфотографировать такой объект. Зонд был бы просто слишком тусклым. Вторая возможность заключалась бы в использовании метода затмения и поиске падения яркости далекой звезды, которое произошло бы, когда зонд проходил перед ней. Оказывается, это тоже неосуществимо: изменение яркости было бы слишком маленьким, слишком мимолетным. Итак, сделав вывод, что солнечные фокальные области близлежащих звезд являются хорошим местом для поиска зондов, должны ли мы теперь признать, что не можем их искать? Ну, у Жийона есть еще три предложения. Во-первых, мы могли бы отправить туда свои собственные зонды и осмотреться. Однако две миссии «Вояджер» стартовали в 1977 году, и на момент написания статьи одна из них находится на расстоянии 127 а.е. от Солнца, а другая — на расстоянии 104 а.е. Пройдет много времени, прежде чем один из наших космических аппаратов достигнет 1000 а.е. Во-вторых, мы могли бы искать утечку излучения от зондов. Это возможно в принципе, но крайне маловероятно на практике. В-третьих, мы могли бы взять инициативу на себя и попытаться связаться с зондами напрямую — «ткнуть» их радиовспышкой и прислушаться к реакции. На мой взгляд, этот третий вариант является единственным реалистичным вариантом поиска таких зондов, по крайней мере, с технологиями, которые будут доступны нам в ближайшие пару десятилетий. Давайте отправим им сообщение и посмотрим, ответят ли они. Если ответят, мир изменится. Если мы услышим только тишину, что, как я сильно подозреваю, и произойдет… что ж, мы вернемся туда, откуда начали.

Когда мы начинаем обсуждать Пояс Койпера и солнечные фокальные области, мы начинаем осознавать, насколько велика Солнечная система. Внутри сферы, охватывающей орбиту Плутона, находится 50 миллиардов миллиардов миллиардов кубических миль пространства; а Солнечная система простирается до Облака Оорта комет, почти на световой год от Солнца. Шансы случайно найти небольшой инопланетный артефакт практически равны нулю. Только если артефакт привлечет к себе внимание — возможно, подав нам сигнал или находясь в видимом месте, — мы его обнаружим. Поэтому мы не можем исключить возможность[74] того, что наблюдательные зонды когда-то были в Солнечной системе, и даже того, что они все еще здесь. Некоторые утверждают, что пока мы не можем исключить эту возможность, парадокса Ферми не существует.