Как доказать, что вы обнаружили инопланетную жизнь
За последние несколько десятилетий несколько явлений вызвали в научном сообществе бурные предположения о том, что они действительно могут указывать на существование внеземной жизни. Без сомнения, это произойдет снова. Недавно два совершенно разных примера вызвали волнение. В 2017 году это был загадочный межзвездный объект Оумуамуа. А в 2021 году стало возможным открытие газа фосфина в облаках Венеры. В обоих случаях казалось возможным, что явление указывает на какой-то внеземной биологический источник. Примечательно, что физик Ави Леб из Гарвардского университета высказался в пользу того, что Оумуамуа странной формы является космическим кораблем пришельцев. А фосфин в атмосфере каменистой планеты считается явным признаком жизни, поскольку он постоянно вырабатывается микробами на Земле. Это лишь два последних случая из длинного списка примеров таких изначально многообещающих явлений. Но хотя некоторые примеры до сих пор вызывают споры, оказалось, что у большинства есть другие объяснения (это были не инопланетяне).
Так как же мы можем быть уверены, что пришли к правильному выводу о чем-то столь тонком, как присутствие определенного газа или странно выглядящего космического камня? В нашей новой статье, опубликованной в журнале Astrobiology, мы предложили метод надежной оценки таких доказательств. Слово «возможно» странное, с довольно неудачной степенью гибкости. В каком-то смысле вполне возможно, что я встречусь сегодня с королем Карлом III, но в то же время это чрезвычайно маловероятно. Многие крики: «Это могут быть инопланетяне!» следует интерпретировать именно в этом (натянутом) смысле. Напротив, мы часто используем слово «может быть», чтобы выразить что-то, что имеет высокую вероятность, например, «сегодня может пойти снег». Концепция возможности включает в себя эти крайности и все, что между ними. Газеты могут извлечь выгоду из этой гибкости, создавая дерзкий заголовок, который, кажется, указывает на то, что что-то немного более захватывающее, чем оно есть на самом деле. Но научному миру необходимо выражаться строго, прозрачно передавая степень уверенности, оправданную фактами.
Некоторые обратились бы к теореме Байеса, общей статистической формуле, которая дает вероятность (Pr) чего-либо при наличии некоторых доказательств. Если быть оптимистом, можно было бы ввести имеющиеся данные в формулу Байеса и получить на выходе число от 0 до 1 (где 0,5 — это вероятность 50:50, что сигнал будет создан инопланетянами). Но байесовский подход не очень помогает, когда дело касается внеземной жизни. Например, требуется ввести априорную вероятность существования инопланетян. И представления об этом сильно различаются (оценки количества обитаемых планет в нашей галактике варьируются от одной до миллиардов). Для этого также требуется значение вероятности того, что рассматриваемое явление произойдет естественным путем, а не вызвано инопланетянами. Для некоторых видов «биосигнатур» (например, скелета динозавра) мы знаем, что вероятность их возникновения без жизни невероятно мала. Но о многих других (скажем, об определенной смеси газов) мы вообще мало что знаем. Здесь мы сталкиваемся с проблемой «непродуманных альтернатив». Проще говоря: мы можем знать слишком мало об альтернативных источниках этого явления. Возможно, мы просто недостаточно изучили пространство возможных причин соответствующего явления.
В конце концов, люди провели лишь ограниченное количество тщательных исследований — мы не знаем обо всех процессах, которые могут производить определенный газ в атмосфере. Новые подходы В 2021 году группа, связанная с НАСА, опубликовала документ, в котором изложена концепция «Достоверность обнаружения жизни» (CoLD), призванная решить эту проблему. Он рекомендует семь шагов для проверки открытия: от исключения загрязнения до последующих наблюдений за предсказанным биологическим сигналом в том же регионе. К сожалению, проблема непродуманных альтернатив остается серьезной проблемой. Уровень 4 в системе требует, чтобы «все известные небиологические источники сигнала» были признаны неправдоподобными. Но это начинает что-то значить только тогда, когда соответствующее пространство различных возможностей тщательно исследовано. В нашей новой статье, опубликованной группой «Исследование неопределенности и риска в современной астробиологии» (EURiCA), выдвинуто еще одно предложение. Или, скорее, это идея, заимствованная из другого контекста. В течение многих лет Межправительственной группе экспертов по изменению климата (IPCC) было крайне важно ясно дать понять, насколько они уверены в отношении очень многих предложений, касающихся изменения климата.
Чтобы выразить степень их уверенности, уже более 20 лет существует система, которая сочетает в себе количество и качество доказательств со степенью согласия экспертов (степенью консенсуса, если таковой имеется). Несмотря на то, что это было серьезно оспорено, оно выдержало испытание временем перед лицом чрезвычайно пристального внимания и максимально высоких ставок. Эту же концепцию можно использовать в контексте открытия внеземной жизни. Специальная группа экспертов вынесет решение, основываясь не только на своей оценке научных данных, но и на степени согласия в сообществе. Таким образом, худшая оценка будет иметь низкую степень согласия между экспертами и ограниченные доказательства, тогда как лучшая будет иметь высокую степень согласия и надежные доказательства. А как насчет непродуманных альтернатив? Сообщество экспертов согласится с тем, что предполагаемые доказательства жизни являются «надежными» только в том случае, если соответствующие возможности были тщательно изучены. Если нет, то есть большая вероятность, что в долгосрочной перспективе появится какое-то другое объяснение. Астробиологи не должны ограничивать свои исследования изучением признаков жизни. Они также должны тщательно исследовать возможные способы, которыми небиологические процессы могут имитировать те же самые сигнатуры. Только когда мы это узнаем, мы, наконец, сможем сказать: «На этот раз это действительно могут быть инопланетяне».
