Парадокс Ферми задает простой и одновременно неудобный вопрос: если во Вселенной существуют другие разумные цивилизации, почему мы до сих пор ни с одной из них не связались?
Обычно рассматривают два варианта. Возможно, разум сам по себе возникает чрезвычайно редко. Но есть и другое объяснение: технологические цивилизации появляются достаточно часто, однако живут недолго, разрушая себя из-за экологических кризисов, конфликтов или других системных проблем.
Авторы нового исследования предложили более необычный вариант. Возможно, цивилизации не обязательно исчезают навсегда. Они могут развиваться, переживать крах, восстанавливаться и снова достигать высокого технологического уровня, проводя значительную часть своей истории в состоянии своеобразного технологического сна.
Если это так, то космическое молчание становится менее загадочным. Мы просто должны обнаружить другую цивилизацию именно в тот относительно короткий период, когда она достаточно технологически развита и заметна извне.
Чтобы проверить эту идею, исследователи создали модель возможного будущего Земли и проследили за развитием цивилизаций на протяжении тысячи лет.
Всего было придумано десять сценариев с разными системами управления, запасами ресурсов и способностью общества переживать кризисы.
В одном из них, названном «Золотым веком», существовало стабильное и относительно равноправное общество с обильными ресурсами. Его технологии могли развиваться без последующего краха.
В другом сценарии люди и машины существовали в распределенной системе в относительной гармонии с природой.
Еще один вариант представлял собой иерархическую цивилизацию, которая постоянно расширялась, рушилась, а затем восстанавливалась. Любопытно, что повторяющиеся кризисы в этой модели в конечном итоге делали систему устойчивее.
Был и сценарий общества, живущего в жестких экологических пределах. Сначала его технологии быстро развивались, однако затем следовали частые глубокие кризисы и восстановления.
Для каждого из десяти вариантов исследователи запустили по 200 симуляций.
Цивилизация могла продолжать расти до тех пор, пока не истощались ресурсы или пока случайная катастрофа — например, экологическая или технологическая — не приводила систему к краху.
После этого общество иногда могло восстановиться. Вероятность возвращения зависела от того, сколько технологий, знаний и ресурсов уцелело и насколько быстро удавалось начать восстановление.
Разница между сценариями оказалась огромной.
Исследователи оценивали, какую долю своего существования цивилизация остается технологически активной. В разных моделях этот показатель составлял примерно от 38 до 100 процентов.
«Золотой век» и сценарий гармоничного сосуществования людей, машин и природы вообще ни разу не пережили крах.
При этом семь из десяти типов цивилизации разрушались в каждой проведенной симуляции.
В одном из наиболее нестабильных сценариев общество оставалось технологически активным лишь 38 процентов времени. А цивилизация, регулярно проходившая циклы разрушения и восстановления, сохраняла высокий технологический уровень около 87 процентов времени.
Получается, развитие вовсе не обязательно выглядит как непрерывный путь от примитивного общества к космической цивилизации или, наоборот, как движение от технологического расцвета прямо к окончательному уничтожению.
Технологическая цивилизация может скорее напоминать пламя, которое то разгорается, то почти гаснет, а затем вспыхивает снова.
Для поиска внеземного разума это имеет большое значение.
Астрономам недостаточно, чтобы другая цивилизация просто существовала одновременно с нами. Ее нужно обнаружить именно тогда, когда она производит технологии, которые можно заметить на межзвездном расстоянии.
Исследователи поэтому предложили учитывать не общий срок существования цивилизации, а длительность периодов, когда она действительно обнаружима.
Если общество технологически активно лишь 40 процентов своей истории, вероятность заметить его значительно ниже, чем у цивилизации, которая остается активной постоянно.
А если обе цивилизации время от времени переживают длительные технологические спады, вероятность того, что периоды их активности совпадут, становится еще меньше.
Это предлагает еще одно возможное объяснение парадокса Ферми: Вселенная может быть не обязательно пустой — технологические цивилизации просто могут слишком редко быть активными одновременно.
Но моделирование дало и более практический результат, относящийся уже к Земле.
Среди всех изученных факторов два особенно сильно влияли на долгосрочную устойчивость общества: скорость потребления ресурсов и способность восстановить ресурсную базу после катастрофы.
Причем даже небольшие изменения этих параметров около определенных пороговых значений могли резко увеличить или уменьшить шансы цивилизации на длительное существование.
Отсюда авторы делают довольно земные выводы: снижение расхода ресурсов, сохранение знаний и инфраструктуры, а также создание условий для быстрого восстановления после крупной катастрофы способны повысить устойчивость общества.
Одной из идей могут стать распределенные системы инфраструктуры и специальные хранилища знаний для восстановления цивилизации после краха. В них можно сохранять важнейшую информацию о сельском хозяйстве, медицине, энергетике и связи.
В качестве существующего примера подобного подхода исследователи приводят Всемирное семенохранилище на Шпицбергене.
Однако у модели есть серьезное ограничение.
Все сценарии построены на представлениях о человеческом обществе и содержат значительные упрощения. Например, технологический рост считается линейным, а скорость истощения ресурсов — фиксированной.
Совершенно неизвестно, будут ли внеземные цивилизации вообще организованы хоть сколько-нибудь похоже на человеческую. Их общество теоретически может напоминать скорее пчелиный улей или стаю дельфинов.
Кроме того, работа пока является препринтом и еще не прошла научное рецензирование.
Авторы не утверждают, что человечество обязательно рухнет и затем восстановится. Модель также не доказывает существование внеземных цивилизаций.
Она лишь показывает, что между непрерывным технологическим прогрессом и полным исчезновением существует еще один возможный путь: цивилизации могут многократно переживать упадок и возвращение.
И если такие циклы действительно распространены, возможно, одна из причин космического молчания заключается не в отсутствии разума во Вселенной, а в том, насколько редко две технологические цивилизации оказываются «включены» одновременно.
Исследование опубликовано на arXiv.
