Портал функционирует при финансовой поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям.

«Все выдумки не стоят естества…»

Павел Амнуэль

Чья фантазия круче?

Межзвёздный астероид Оумуамуа. Иллюстрация: ESO/M. Kornmesser.
Карта Марса c «каналами», составленная Джованни Скиапарелли. 1877 год.
«Марсианские каналы» на карте Персиваля Лоуэлла из книги «Марс» (издание 1896 года).
Спутники Марса Фобос (слева) и Деймос. Иллюстрация NASA/JPL/USGS/Wikimedia Commons/PD.
Струи плазмы в системе двойных звёзд SS433 в представлении художника. Иллюстрация: NASA/Wikimedia Commons/PD.
Если бы сфера Дайсона существовала, теоретически она могла бы выглядеть как инфракрасная звезда. Иллюстрация: Vedexent/Wikimedia Commons/CC BY-SA 3.0.
Титульная иллюстрация из переиздания романа Г. Уэллса «Война миров» в журнале «Amazing Stories». 1927 год.
Монах Уильям Оккам, сформулировавший принцип «Не умножай сущности сверх необходимого», названный «Бритва Оккама», изображён в витражном окне церкви в Суррее (Англия). Фото: Moscarlop/Wikimedia Commons/CC BY-SA 3.0.

На свете есть немало людей, уверенных, что небо над нами бороздят инопланетные летательные аппараты (их называют неопознанными летающими объектами — НЛО). А есть те, кто утверждает, что пришельцы посещали Землю в далёком прошлом. Однако учёные — астрофизики, биологи, археологи — считают, что инопланетян на Земле нет и не было. Откуда такая уверенность? Дело в том, что ни у одной звезды пока не обнаружено ни одной планеты, на которой хотя бы с большой натяжкой можно было предположить существование условий для возникновения жизни, подобной нашей. Ни разу радиотелескопы не приняли ни одного сигнала, который наверняка можно было бы назвать разумным.

Хочется, конечно, верить, что в Галактике есть наши братья по разуму. Однако наука оперирует только фактами, многократно проверенными и подтверждёнными экспериментами и наблюдениями. Доказанными считаются лишь те гипотезы, которые прошли все стадии проверки. У гипотезы о внеземном разуме десятки миллионов приверженцев, но настоящего научного подтверждения она не нашла.

Люди, в науке не сведущие, зачастую думают, что учёные не верят в инопланетян из-за присущего им консерватизма. Конечно, они консерваторы и скептики, и одновременно — новаторы и энтузиасты. Таких фантастических на первый взгляд гипотез, какие выдвигают учёные, не могут придумать любители простых объяснений. Фантазия учёного работает гораздо изобретательнее.

Поиски разумных марсиан

Споры о том, есть ли жизнь на Марсе, начались ещё в 1877 году, когда итальянский астроном Джованни Скиапарелли, наблюдая в телескоп за Красной планетой (астрофотографии тогда ещё не существовало), заметил на её поверхности тёмные прямые линии, которые он назвал «каналами». Скиапарелли вовсе не имел в виду, что «каналы» построили марсиане. По-итальянски canali — всего лишь линии.

О том, что каналы могут быть искусственными, в 1890-х годах заявил американский астроном Персиваль Лоуэлл. Увлекательная идея Лоуэлла вдохновила английского писателя Герберта Уэллса написать ставший знаменитым фантастический роман «Война миров» (1897), а американского писателя Уильяма Берроуза — создать серию романов о приключениях на Марсе и битвах с марсианами. Эту тему продолжили роман «Аэлита» Алексея Толстого (1923) и «Марсианские хроники» Рэя Брэдбери (1950) — произведения о ра-зумных марсианах, проникнутые романтическими и революционными идеями. У Толстого и Брэдбери марсиане были такими достоверными, что в них поверили даже убеждённые скептики.

В середине прошлого века астрофизики сумели получить высококачественные фотографии Марса, и ровные прямые линии при высоком разрешении распались на множество не связанных друг с другом точек. На каналы — тем более искусственные — это было совсем не похоже. В семидесятых годах ХХ века весь мир следил за полётами к Марсу советских и американских автоматических станций. Ожидания были велики, но ни малейших признаков жизни на Красной планете обнаружить не удалось. Сейчас общепризнано, что каналов на Марсе нет.

Идея о существовании разумных марсиан поддерживалась и другими исследованиями. В шестидесятых годах прошлого века астрономы, наблюдавшие за спутниками Марса Фобосом и Деймосом (в переводе с греческого — «страх» и «ужас»), неожиданно обнаружили, что эти небольшие небесные тела движутся по орбитам не так, как им предписывают законы небесной механики. Вычисленные массы обоих спутников оказались слишком малы, чтобы объяснить их движение. Почему спутники Марса такие «лёгкие»? Учёные предположили, что Фобос и Деймос внутри полые, а значит, искусственные! Гипотеза об их искусственном происхождении была в те годы очень популярной, ведь её подтверждали наблюдения.

Прошло несколько лет. Астрономы провели дополнительные наблюдения, и стало ясно, что прежние данные были неполными и даже ошибочными. Никаких полостей внутри Фобоса и Деймоса нет, это обычные камни с обычной массой.

Часы «зелёных человечков»

Летом 1967 года Джоселин Белл, аспирантка английского астрофизика доктора Энтони Хьюиша, показала шефу бумажную ленту самописца, на которой были зафиксированы всплески излучения, повторявшиеся через строго одинаковые доли секунды. Никакое природное небесное тело — так, во всяком случае, считали учёные в те годы — не могло излучать радиосигналы с такой поразительной точностью. Первым предположением учёных было: это искусственные сигналы и посылают их «маленькие зелёные человечки», как тогда называли гипотетических инопланетян.

Полгода Хьюиш и его коллеги никому не рассказывали о своём открытии — не хотели прослыть прожектёрами. Они изучали сигналы и примеряли к ним идею инопланетного разума. Правильной в результате оказалась гипотеза о пульсарах — быстро вращающихся нейтронных звёздах, испускающих узко направленные радиолучи (см. статью Н. Горькавого «Сказка про юную Джоселин Белл, пульсары и телеграмму от зелёных человечков», «Наука и жизнь» № 8, 2014 г.).

Жаль, конечно, но факты победили.

Волчок в созвездии Орла

В 1978 году американский астроном Брюс Маргон обратил внимание на звёздочку 14-й звёздной величины SS433 в созвездии Орла. Она вела себя довольно странно. Дело в том, что в спектре любой звёзды есть линии и полосы, возникающие, когда ионизованные атомы и молекулы различных химических соединений поглощают или излучают свет. Каждая спектральная линия находится на месте, предписанном ей законами квантовой физики. Если звезда движется, то линии смещаются, и величина смещения зависит от скорости движения звезды относительно наблюдателя. Странность объекта SS433 заключалась в том, что в его спектре линии одновременно смещались и в красную, и в голубую стороны! Более того, смещённые линии то приближались друг к другу, то расходились, а потом опять сближались. Получалось, что объект одновременно приближается к нам и удаляется от нас, причём с колоссальной скоростью — 30 тыс. км/с.

Научный мир возликовал: наконец пойман сигнал от другой разумной цивилизации! Но, прежде чем принять новую гипотезу, учёные всё же попытались найти более «естественные» объяснения этого явления.

Всё оказалось гораздо прозаичнее и в то же время интереснее. Наблюдения показали, что SS433 — двойная система, где одна звезда обычная (спектрального класса А — раза в два массивнее Солнца), а другая, скорее всего, чёрная дыра. С поверхности обычной звезды в сторону чёрной дыры перетекает вещество, и вокруг чёрной дыры образуется очень горячий (миллионы градусов) плазменный диск. Магнитное поле диска создаёт две узкие струи горячей плазмы, которые с огромными скоростями выбрасываются в противоположные стороны. Струи плазмы протянулись на несколько световых лет, причём одна из них направлена в нашу сторону, а другая — в противоположную. С Земли наблюдаются обе струи, поэтому видны две системы спектральных линий. Всё просто, и опять обошлось без инопланетного разума.

Оумуамуа — межзвёздный корабль или комета?

В 2017 году из межзвёздного пространства в Солнечную систему вторгся астероид, которому дали название Оумуамуа. Одной из основных гипотез о природе происхождения пришельца стало предположение о том, что это звездолёт иной цивилизации. Уж очень странной оказалась форма этого объекта: он был похож на сигару! Никогда прежде никто не видел астероид такой формы. Орбита его представляла собой разомкнутую кривую — гиперболу. Более того, орбита странным образом менялась, не подчиняясь закону всемирного тяготения, будто на Оумуамуа работали ракетные двигатели.

Астрофизики призадумались и всё-таки нашли объяснение странным фактам, не прибегая к идее звездолёта. Форма? Да, необычная, но численные расчёты на компьютерах показали, как мог образоваться сигарообразный астероид. Орбита? И это объяснимо, если Оумуамуа не астероид, а «голова» межзвёздной кометы. В голове кометы есть водяной лёд и другие летучие вещества, которые бурно испаряются, когда комета подлетает близко к Солнцу. Газы, возникающие в результате испарения, движутся несимметрично, возникает реактивная сила, небольшая, но способная сместить комету-астероид с естественной орбиты, предопределённой законами Кеплера.

Гипотеза о звездолёте рухнула…

Сфера Дайсона

О странных изменениях яркости звезды KIC 8462852 астрофизики сообщили в 2015 году. Ничего особенного прежде за ней не водилось. Обычная звезда чуть массивнее Солнца, находится на расстоянии около 1500 световых лет от Солнечной системы.

Особенность в поведении звезды обнаружили любители астрономии, изучавшие небо по программе «Охотники за планетами». Программа возникла после того, как космический телескоп «Кеплер» передал на Землю огромное количество фотографий звёзд с целью найти переменность блеска, по которой можно определить, есть ли у звезды планеты. Наблюдательных данных оказалось так много, что астрофизик Дебра Фишер из Йельского университета предложила «подключить» к работе любителей астрономии во всём мире. Все желающие помочь исследователям могли скачать простенькую программу и посвятить свободное время изучению фотографий с «Кеплера» на своём домашнем компьютере. «Охотники за планетами» с энтузиазмом взялись за работу и обнаружили странную переменность звезды KIC 8462852, а уже потом астрофизики собрали все наблюдения этой звезды и стали предлагать гипотезы, объясняющие обнаруженное явление.

Что же оказалось? За какие-то минуты блеск звезды уменьшился в четыре раза! Такое случается, если звезда входит в состав тесной двойной системы. Одна из звёзд массивнее и ярче, другая — меньше и слабее. Обращаясь друг около друга, они регулярно затмевают одна другую, поэтому общий блеск может очень сильно уменьшиться. Такие системы называются затменно-двойными, их на небе много, самая известная — бета Лиры. Но KIC 8462852 — не затменно-двойная! Она вообще, скорее всего, одиночная. Никаких признаков второй звезды рядом с ней не обнаружили.

Гипотезы выдвигались разные. Может быть, звезду время от времени затмевает плотное пылевое облако? Может, неподалёку находится много распадающихся комет? А может, всё-таки рядом есть одна очень большая планета с огромными кольцами, наподобие колец Сатурна?

Среди прочих была предложена гипотеза о том, что представители далёкой цивилизации строят вокруг своей звезды сферу Дайсона. Поясню, что это такое.

Американский физик Фримен Дайсон ещё в шестидесятых годах прошлого века предложил идею для нашей цивилизации фантастическую, но для высокоразвитого инопланетного разума вполне реальную: чтобы использовать всю энергию звезды, нужно соорудить вокруг неё сферу, которая будет поглощать излучение светила. Эту энергию цивилизация станет перерабатывать для своих нужд. Со стороны сфера Дайсона выглядит как инфракрасная звезда, каких, вообще говоря, в природе существовать не должно.

Рискнём предположить, что именно процесс создания сферы Дайсона вокруг KIC 8462852 мы и наблюдаем! Фрагмент будущей сферы загородил на некоторое время звезду, поэтому её яркость и упала — так же, как исчезает Солнце, когда его затмевает Луна. Но предположение — ещё не доказательство. Учёные считают, что и в этом случае происходит природный, естественный процесс. Российский астрофизик Борис Штерн предложил, например, гипотезу, согласно которой звезда сама меняет блеск таким странным образом. Но не только падением блеска отличается KIC 8462852. Почему яркость звезды чуть-чуть увеличивается перед самым моментом резкого падения блеска? Почему свет звезды во время «провалов» яркости становится более красным? Если «виновато» пылевое облако, таких явлений быть не должно. Не должно их быть и при строительстве сферы Дайсона…

Презумпция естественности

В шестидесятых годах прошлого века астрофизики активно искали следы астроинженерной деятельности внеземных цивилизаций. Искали… и ничего не нашли. За это время астрономы открыли тысячи планет в других звёздных системах. Бóльшая часть из них так называемые горячие юпитеры — массивные газовые гиганты, где жизни, подобной нашей, нет и быть не может. Есть, конечно, и землеподобные планеты массивнее нашей всего в два-три раза. Более того, эти планеты находятся в так называемом поясе жизни — на таком расстоянии от своей звезды, что температура на их поверхности вполне приемлема для зарождения живого. Возможно, там есть и вода. Но… Доказательств существования на этих планетах не то что разумной, но хотя бы примитивной клеточной жизни, увы, нет.

Космос молчит, планеты пустынны, по далёким пыльным тропинкам никто не ходит. Может, мы просто ещё не обнаружили чужой разум, а он всё-таки существует где-то в космосе? Может быть. Но нет доказательств.

На данном этапе в науке утвердился предложенный российским астрономом и астрофизиком И. С. Шкловским важный принцип: презумпция естественности. Это как презумпция невиновности в юриспруденции: никто не может назвать подсудимого виновным в преступ-лении, пока это не доказано в судебном разбирательстве и не вынесен приговор. А презумпция естественности гласит: любое наблюдаемое явление нужно считать естественным, пока надёжно не доказано обратное. Иными словами, пока наука не вынесет приговор: это явление искусственное, это работа разума, неземного в частности.

Бритва Оккама

Презумпцию естественности в науке дополняет ещё один важный принцип, сформулированный в XIV веке британским монахом-францисканцем и философом Уильямом Оккамом: «Не умножай сущности сверх необходимого». Этот принцип часто называют бритвой Оккама.

Помните, что говорил по аналогичному поводу Шерлок Холмс? «Если оказались неверны все ваши предположения, кроме самого невероятного, то именно оно и будет истинным». Однако, прежде чем говорить о фантастическом и невероятном, мы должны шаг за шагом, не умножая сущности сверх необходимого, проверить все гипотезы.

В качестве одного из самых известных примеров использования бритвы Оккама часто приводят диалог гениального французского астронома, математика и физика Пьера-Симона де Лапласа с императором Наполеоном. Лаплас рассказал Наполеону о своей теории происхождения Солнечной системы из газовой туманности.

— Интересно, — сказал император, выслушав физика. — Но почему-то в вашей картине мира я не увидел Бога.

— В этой гипотезе, сир, я не нуждался, — якобы ответил Лаплас, продемонстрировав тем самым свою приверженность принципу бритвы Оккама: зачем вводить предположение о существовании высшей силы, если движение тел во Вселенной вполне можно рассчитать с помощью обычных законов механики?

Бритвой Оккама, сами о том не догадываясь, мы постоянно пользуемся в повседневной жизни. Ведь проблемы выбора возникают перед нами каждый день и каждый час. Мы встали утром, за окном тучи, может пойти дождь. Идти в школу (в университет, на работу) или нет? Если не идти, можно получить нагоняй, но если пойти, то можно вымокнуть и заболеть. Как поступить? И так плохо, и этак. Скорее всего, мы из двух зол выберем меньшее. Это, кстати, тоже одна из формулировок бритвы Оккама — бытовой вариант сугубо, казалось бы, научного принципа.

Мы часто принимаем важные решения, действуя строго по правилам, проверенным временем: «Если вместо сложной можно решить простую задачу, так и сделай». Это всё тот же принцип бритвы Оккама — «отрезать» лишние гипотезы. Презумпция естественности здесь тоже на своём месте.

А что же НЛО?

Да, астрономы зафиксировали некоторое количество странных летающих объектов, природу которых пока объяснить не удалось. Подчёркиваю — пока. Тем не менее гипотезы, объясняющие эти явления, существуют: это могут быть различные виды шаровых молний, необычной формы облака или другие нестандартные атмосферные явления… Предположений много, и для их оценки учёные пользуются, конечно, принципами презумпции естественности и бритвы Оккама. Оба этих научных принципа объединил не учёный, а поэт Наум Коржавин, написавший в одном из своих стихотворений: «Все выдумки не стоят естества». Если вам повезёт и вы увидите явление, похожее на НЛО, вспомните эти принципы и замечательные слова поэта.


Случайная статья


Другие статьи из рубрики «Рассказы о науке»