Великий фильтр

Робин Д. Хэнсон — автор гипотезы о Великом фильтре

Вели́кий фи́льтр — гипотеза, выдвинутая в 1996 году британским профессором экономики Робином Д. Хэнсоном в качестве одного из возможных решений парадокса Ферми. Согласно данной гипотезе, отсутствие видимых признаков деятельности внеземных цивилизаций в наблюдаемой Вселенной может быть связано с внешними факторами, которые препятствуют появлению жизни, достаточно развитой для того, чтобы следы её деятельности стали достаточно заметными для стороннего наблюдателя.

В рамках гипотезы Великого фильтра рассматриваются:

• этапы развития жизни от зарождения до появления высокоразвитой цивилизации;
• факторы, препятствующие (или способствующие) переходу жизни от этапа к этапу;
• вероятность, критичность и объективность наступления того или иного фактора.

Целью гипотезы Великого фильтра является поиск ответа на вопрос, существует ли в рамках Вселенной глобальный и объективный фактор (один или несколько), препятствующий развитию любой цивилизации, и если да, то где этот фактор находится по отношению к текущей стадии развития человечества.

Если фактор Великого фильтра располагается в прошлом человечества (то есть низкой представляется вероятность возникновения и эволюции жизни), то это значит, что человечество его успешно преодолело и дальнейшему её развитию более ничего не угрожает. Если же окажется, что фактор Великого Фильтра располагается в будущем человечества (то есть высока вероятность самоуничтожения высокоразвитой цивилизации), то возникает конструктивная ситуация, что, чем более вероятным было развитие человечества в прошлом, тем менее вероятным будет его развитие в будущем. Несмотря на актуальность и сохранения интереса к гипотезе, модель Великого фильтра на данный момент недоказуема из-за отсутствия статистических данных, необходимых для её подтверждения.

Основные положения

Фрэнк Дрейк

Гипотеза о Великом Фильтре основывается на принципе заурядности, уравнении Дрейка и шкале Кардашёва. Принцип заурядности — это принцип в философии науки, который говорит о том, что любой случайный объект, взятый из общей совокупности, поделённой на категории, с большей вероятностью будет относиться к более многочисленной категории, чем к малочисленной. Из данного принципа следует, что Земля или жизнь на ней не являются чем-то уникальным для Вселенной и можно предположить, что во Вселенной существует множество землеподобных планет и высокоразвитых цивилизаций. Обнаружение экзопланет в других звёздных системах (в том числе и потенциальных землеподобных экзопланет) является аргументом в пользу истинности данного принципа.

В 1960 году американский астроном Фрэнк Дональд Дрейк предложил формулу для расчёта числа внеземных цивилизаций, с которыми человечество имело бы шанс установить контакт. Формула записана следующим образом:

${\mathit {N=R\times f_{p}\times n_{e}\times f_{l}\times f_{i}\times f_{c}\times L}}$,

где:

${\mathit {N}}$ — количество разумных цивилизаций, готовых вступить в контакт;

${\mathit {R}}$ — количество звёзд, образующихся в год в нашей Галактике;

${\mathit {f_{p}}}$ — доля солнцеподобных звёзд, обладающих планетами;

${\mathit {n_{e}}}$ — среднее количество планет (и спутников) с подходящими условиями для зарождения цивилизации, на звезду, обладающую планетами;

${\mathit {f_{l}}}$ — вероятность зарождения жизни на планете с подходящими условиями;

${\mathit {f_{i}}}$ — вероятность возникновения разумных форм жизни на планете, на которой есть жизнь;

${\mathit {f_{c}}}$ — отношение количества планет, разумные жители которых способны к контакту и ищут его, к количеству планет, на которых есть разумная жизнь;

${\mathit {L}}$ — время, в течение которого разумная жизнь существует, может вступить в контакт и хочет этого.

Три схематических изображения: Земля, Солнечная система и Млечный путь. Потребление энергии оценивается в трёх типах цивилизаций, определённых по шкале Кардашёва

Несмотря на спорность уравнения Дрейка по ряду причин, оно стало аргументом в пользу финансирования программы поиска внеземного разума SETI. Шкала Кардашёва — это предложенный советским радиоастрономом Николаем Семёновичем Кардашёвым метод классификации технологического развития цивилизации, основанный на способности цивилизации экстрагировать и использовать энергию, с выражением в единицах мощности.

Согласно шкале Кардашёва цивилизации делятся на три типа:

• Тип I — цивилизация, энергопотребление которой эквивалентно энергии, получаемой планетой от центральной звезды и недр самой планеты. Уровень потребления энергии принят в диапазоне 10¹⁶ — 10¹⁷ ватт;

• Тип II — цивилизация, энергопотребление которой эквивалентно энергии, излучаемой непосредственно центральной звездой. Гипотетической формой проявления деятельности такой цивилизации является создание сферы Дайсона вокруг звезды. Уровень потребления энергии принят 10²⁶ ватт (уровень светимости Солнца);

• Тип III — цивилизация, энергопотребление которой эквивалентно мощности галактики. Гипотетической формой проявления деятельности такой цивилизации является создание сферы Дайсона вокруг звезды. Уровень потребления энергии оценивается в 10³⁷ ватт (уровень светимости галактики Млечный путь).

Гипотетическая Сфера Дайсона на примере Солнца

Таким образом, опираясь на принцип заурядности и уравнение Дрейка, можно предположить, что где-то в галактике Млечный путь существуют другие цивилизации. С другой стороны, отсутствие признаков разумной деятельности, таких как сферы Дайсона или иные астроинженерные сооружения, приводит к возникновению парадокса Ферми.

Гипотеза о Великом фильтре разрешает парадокс Ферми, утверждая, что существует некая преграда, которая не позволяет разумной жизни достичь уровня развития, при котором становится возможным колонизация космоса. Процесс развития цивилизации можно рассматривать как последовательность следующих обязательных эволюционных этапов:

• возникновение звёздной системы с планетами, пригодными для возникновения жизни;
• появление самовоспроизводящихся молекул (например, РНК). на одной из планет;
• появление простой одноклеточной жизни (прокариотов);
• появление сложной одноклеточной жизни (эукариотов);
• возникновение полового размножения;
• появление многоклеточных организмов;
• возникновение животных с развитым мозгом, пользующимися орудиями труда;
• достижение текущего уровня развития человечества;
• распространение цивилизации через процесс колонизации космоса.

На одном из вышеуказанных этапов развития возникает преграда, препятствующая дальнейшему развитию жизни. Согласно гипотезе один или несколько этапов могут быть маловероятными или вообще невозможными, и в таком случае принципиальным остаётся вопрос, к какому из этапов это относится. Если маловероятным является один из этапов, который человечество прошло ранее (зарождение и развитие жизни), то мы, скорее всего, являемся единственной такой цивилизацией в нашей Галактике или даже во всей наблюдаемой Вселенной, и этап колонизации Галактики представляется невозможным.

Если же обнаружится, что жизнь в галактике не является чем-то уникальным и редким, то фактор Великого фильтра ожидает человечество ещё впереди, что делает этап космической колонизации маловероятным, а с учётом отсутствия признаков колоний других высокоразвитых цивилизаций — невозможным, то есть в соответствии с гипотезой Великого Фильтра, обнаружение следов многоклеточной жизни на Марсе резко снизило бы вероятность колонизации космоса человечеством.

Вероятные факторы Великого фильтра

В качестве факторов Великого Фильтра рассматриваются следующие причины:

1. Уникальность Земли. На эволюцию жизни на Земле повлияло огромное количество факторов, связанных с расположением планеты, наклоном её орбиты и оси вращения, геологической активностью и так далее. Возможно, совпадение такого количества факторов приводит к тому, что появление второй землеподобной планеты очень маловероятно.
2. Космический катаклизм. В качестве космического катаклизма может выступать падение метеорита, взрыв сверхновой или старение центральной звезды, и, как следствие, её преобразование в красный гигант, нейтронную звезду или чёрную дыру.
3. Глобальный военный конфликт.
4. Пандемия.
5. Трансгуманистический переход. Развитие технологий виртуальной реальности также рассматривается как фактор Великого Фильтра. На каком-то этапе своего развития цивилизация предпочитает отказ от реального мира с его ограничениями в пользу качественно смоделированного виртуального мира.
6. Сверхразум. Во Вселенной существует настолько высокоразвитая цивилизация, что признаки её деятельности или принципы её существования просто невозможно осознать на текущем уровне развития технологий. Занимая нишу апекс-хищника (сверххищника), цивилизация-сверхразум наблюдает за развитием более низких цивилизаций и заранее уничтожает их в случае, если обнаруживает угрозу своему существованию.
7. Искусственный интеллект. Создание сильного ИИ может стать причиной гибели цивилизации.

Недостатки гипотезы

К недостаткам гипотезы Великого Фильтра относится относится отсутствие статистических данных. В своих предположениях гипотеза опирается на пример Земли и земной эволюционный путь развития жизни. Также в расчёт не берётся возможность существования иных форм жизни, отличных от углеродных.

Альтернативные гипотезы

1. Гипотеза зоопарка. Согласно данной гипотезе, Земля уже давно является объектом наблюдения других цивилизаций, но они никак не проявляют себя по той причине, что человечество находится пока на низком уровне технологического и социального развития.
2. Гипотеза Тёмного леса. Согласно данной гипотезе, Вселенная представляется тёмным лесом, а каждая высокоразвитая цивилизация — вооружённым охотником. В таком случае наиболее выигрышной стратегией было бы хранить молчание и скрывать своё присутствие, чтобы в момент столкновения иметь преимущество скрытности.
3. Углеродный шовинизм. Углеродный шовинизм заключается в том, что человечество в вопросах поиска внеземной жизни опирается на пример углеродной формы жизни, представителем которой является. Вполне возможно, что во Вселенной существуют иные формы жизни, которым подходят другие условия существования, резко отличающиеся от земных.

Примечания

Данная статья имеет статус «готовой». Это не говорит о качестве статьи, однако в ней уже в достаточной степени раскрыта основная тема. Если вы хотите улучшить статью — правьте смело!