|
Доказательство того, что жизнь существует на экзопланетах
|
|
|
|
Пока мы ждем конкретных, поддающихся проверке свидетельств существования высокоразвитых внеземных цивилизаций, мы должны довольствоваться определением вероятности появления таких разумных существ и шансов, что мы с ними столкнемся или встретимся. Эти типы математических упражнений дали нам уравнение Дрейка, названное в честь недавно умершего Фрэнка Дрейка, чья формула для оценки числа активных разумных цивилизаций только в галактике Млечный Путь зависит от переменных, которые трудно определить точно, и, таким образом, генерирует приблизительную, а не точную цифру. Парадокс Ферми, в котором Энрико Ферми оценивает вероятность легкого образования жизни на других планетах и ??спрашивает, если это так просто: «Где они?» – было математическим упражнением среди его коллег-физиков.
|
|
|
|
Великий фильтр, представленный экономистом Робином Хэнсоном, рассматривает низкую вероятность абиогенеза — идеи о том, что жизнь может развиться в результате химических процессов в неживой материи — и определяет, что она может возникнуть на любой землеподобной планете при наличии достаточного времени. Физик-теоретик Брэндон Картер не согласен с Великим фильтром — он предположил, что абиогенез на Земле не делает его более или менее вероятным на других планетах… и что Земля может быть единственной планетой во Вселенной, на которой есть жизнь. Это подводит нас к Дэниелу Уитмайру, астрофизику и профессору математики Арканзасского университета. В новой статье, опубликованной в Международном журнале астробиологии, Уитмайр использует математику для атаки на гипотезу Великого фильтра, которую он сам принимал до недавнего времени. «Аналогия с зачатием застряла у меня в голове, и в конце концов я пришел к выводу, что аргумент Картера неверен. Но в тот момент я не знал, почему это было неправильно».
|
|
|
В пресс-релизе Университета Арканзаса Уитмайр объясняет, что вдохновение для его собственной гипотезы пришло из самого неожиданного источника вдохновения в наши дни — анонимного комментатора другой его статьи. Этот человек сравнил абиогенез с человеческим зачатием с точки зрения легкости или сложности. В своем первом анализе Уитмайр следует пути Великого Фильтра и заключает, что «я существую независимо от того, было ли мое представление трудным или легким, и поэтому нельзя сделать вывод о том, было ли мое представление трудным или легким, только из моего существования». «Жесткая» концепция в анализе Уитмайра означает использование противозачаточных средств. Однако ключевым элементом в данном случае является не концепция, а существование самого Уитмайра. «Однако мое существование — старое доказательство, и с ним следует обращаться как с таковым. Когда это сделано, вывод состоит в том, что гораздо более вероятно, что мое зачатие было легким. В интересующем нас случае абиогенеза то же самое. Существование жизни на Земле является старым доказательством, и, как и в аналогии с концепцией, вероятность того, что абиогенез является легким, гораздо более вероятна».
|
|
|
|
Термин «старые доказательства» относится к так называемой «проблеме старых свидетельств» в байесовской теории подтверждения — эта теория имеет дело с тем, что делать со старыми свидетельствами, когда для существующей гипотезы получены новые данные. Vice хорошо справляется с упрощением обеих этих сложных идей. В «Великом фильтре» Картер говорит, что старые доказательства — в данном случае существование жизни на Земле — не влияют на вероятность ее появления где-либо еще. Уитмайр, используя аргумент о контрацепции, не соглашается: зачатие «легко», следовательно, его собственное существование легко. Точно так же вероятность жизни на Земле посредством абиогенеза также, скорее всего, была «легкой», поэтому существование жизни на других планетах также «легкое»… особенно на других планетах, подобных Земле. Но потенциально даже на планетах, которые только похожи, но находятся в обитаемой или так называемой зоне «Златовласки» своей звезды.
|
|
|
|
Для тех, кто склонен к математике, статья Уитмайра дает математические формулы для аргумента Картера и то, как он применяется к простым вероятностным упражнениям, таким как подбрасывание монеты, или к более сложному упражнению, включающему в себя урны с разным количеством шаров и подбрасыванием монеты, чтобы определить, из какого шара удалить. Затем он дает формулу абиогенеза, используя «аналогию понятий», и заключает, что существует большая вероятность того, что абиогенез произойдет где-то в течение пригодной для жизни жизни земноподобной планеты, основываясь на «факте, что жизнь на Земле представляет собой старое доказательство и следует оценивать в этом контексте, и применение независимого аргумента временной шкалы для определения байесовских априорных вероятностей».
|
|
|
|
Теперь, когда у него есть математическая формула, подтверждающая его аргумент о том, что жизнь существует не на Земле, а на других планетах, выстроятся ли другие ученые в очередь перед дверью Дэниела Уитмайра, чтобы похлопать его по спине? Будет ли окончательно решен вопрос парадокса Ферми «Где они?»? Нужно ли будет пересматривать уравнение Дрейка? Уитмайр не сомневается в возможности того, что что-то из этого произойдет… и он приводит очень вескую причину, почему. «Я считаю, что то, что многие ученые думают о жизни и разумной жизни во Вселенной, носит почти политический или психологический характер. Если они хотят верить, что жизнь редка, они будут ссылаться на аргумент Картера или какой-либо другой аргумент, например, на статистическую невероятность абиогенеза, чтобы доказать свою правоту».
|
|
|
|
Политика! До тех пор, пока это старое пугало — конкретное доказательство — не будет найдено с помощью телескопических наблюдений, свидетельских показаний астронавтов или поддающегося проверке визита инопланетян на Землю, Уитмайр считает, что ученые будут придерживаться своих предвзятых представлений о существовании жизни, основанных на политике, психологии или даже религии. . В его интервью Vice отмечается, что вероятность того, что вскоре появятся новые доказательства, высока — у нас есть марсоход NASA Perseverance, который бродит по Марсу и копается в почве в поисках признаков древней жизни. У нас запланированы будущие миссии к двум спутникам в нашей Солнечной системе, которые могут быть обитаемыми — Европе Юпитера и Энцеладу Сатурна. И у нас есть горячий новый космический телескоп Джеймса Уэбба, который выдает потрясающие фотографии других звездных систем и других галактик — фокус этих фотографий скоро будет сужен, чтобы искать биосигнатуры, техносигнатуры и другие признаки жизни на экзопланетах. Всего одно свидетельство абиогенеза дало бы Даниалу Уитмайру то, чего не было ни у Ферми, ни у Дрейка, ни у любого другого ученого в истории — подтверждение. «Если бы жизнь (или прошлая жизнь) была обнаружена где-либо в нашей Солнечной системе или за ее пределами, это статистически гарантировало бы, что происхождение жизни очень простое, и можно ожидать, что жизнь будет изобиловать во всей Вселенной. Вот почему так много усилий прилагается к миссиям на Марс и, в конечном счете, на Европу и в другие места. Если жизнь будет легкой, то телескоп Джеймса Уэбба может найти внесолнечные планетарные биосигнатуры в недалеком будущем».
|
|
|
|
Источник
|
