Ни малейшего шороха не произвели слушатели.
Хотя трудно обнаружить сигнал от неопределенной планетной системы среди сотен миллиардов звезд Галактики, подумайте, насколько труднее должно быть послать сигнал к звездам — по крайней мере, послать его с каким-либо ожиданием, что кто-то или что-то его обнаружит. И даже если цивилизация обладает технологией для передачи обнаружимого сигнала, захочет ли она это делать? В конце концов, могут быть риски, связанные с трансляцией факта своего существования. Возможно, каждая цивилизация беспокоится о парадоксе Ферми и приходит к выводу, что должна быть веская причина, по которой все остальные решили хранить молчание; зачем быть первым, кто нарушит ряды? Может быть, все слушают, а никто не передает?[201]
В некотором смысле, наша цивилизация уже передает сигналы в небеса. На протяжении нескольких десятилетий наши радио– и телепередатчики пропускали электромагнитное излучение в космос. Пока я пишу это, прямые трансляции падения Берлинской стены могли бы проноситься мимо звезды Вега; саундтрек к «Лихорадке субботнего вечера» сейчас впервые достигает Арктура; любители крикета в системе Хамаль вскоре могут получить известие о последнем матче Брэдмена. Однако спорно, можно ли обнаружить утечку передач, даже если ВЦ слушают. Наши передатчики направляют свои лучи горизонтально, чтобы их улавливали отдельные антенны, поэтому, хотя часть выходной мощности теряется в космосе — луч электромагнитного излучения проносится через космос по мере вращения Земли вокруг своей оси и по мере ее обращения вокруг Солнца — это дело случая, пересечется ли какой-либо из них с далекой звездой. Кроме того, высокая пропускная способность и относительно низкая мощность наших передатчиков означают, что даже телескоп размером с Аресибо с трудом смог бы обнаружить наши трансляции далеко за орбитой Плутона. Так что, если ВЦ не находятся поблизости, им чрезвычайно не повезет, и у них нет уровня приемной технологии, намного превосходящего наш, они вряд ли обнаружат наши непреднамеренные[202] (или даже наши преднамеренные, если есть такое слово) передачи. Кроме того, количество этой утечки излучения уменьшается по мере увеличения использования нами кабеля. (Излучение от мощных военных радаров и сигналы, которые астрономы отражают от Венеры и Марса для картирования топографии этих планет, имеют больше шансов быть обнаруженными на межзвездных расстояниях. С другой стороны, такое излучение сильно сфокусировано; луч вряд ли пересечется с инопланетным приемником.)
Что, если бы мы хотели быть замеченными? Вместо того чтобы полагаться на удачу и надеяться, что ВЦ заметит наше телевидение (надеясь также, возможно, что они получат «Чирс», а не «Ангелов Чарли»), нам понадобились бы средства для передачи мощного узкополосного сигнала. Это «активный SETI», обратная сторона традиционного SETI: вместо того чтобы размышлять о том, как лучше слушать, мы рассматриваем практические аспекты того, как передавать. Кроме того, изучая проблему передачи сигнала на межзвездные расстояния, мы можем многое узнать, что поможет нам слушать сигналы. Были некоторые преднамеренные передачи,[203] включая сообщение по случаю выпуска книги, трансляцию песни The Beatles «Across the Universe» в ознаменование 50-летия НАСА и рекламу Doritos, переданную в сторону звезды 47 Большой Медведицы. Эти передачи были, конечно, по сути, рекламными трюками, но, как мы увидим ниже, были предприняты серьезные попытки отправить сообщение в космос.
Предположим, мы решаем использовать радио. Первая проблема — какую частоту передачи использовать. Что ж, логика, которая заставляет нас слушать сигналы на «водяной дыре», подсказывает, что мы должны передавать где-то в этом регионе, хотя можно привести аргументы в пользу нескольких других частот. Как только частота передачи определена — и давайте на данный момент предположим, что мы должны вещать на «водяной дыре» — какая технология потребуется? Поскольку мы заранее не знаем, где может находиться ВЦ, самый безопасный вариант — передавать изотропно — с одинаковой мощностью во всех направлениях. К сожалению, изотропная передача обходится дорого. Если бы мы хотели послать узкополосный сигнал, чтобы его могла обнаружить небольшая антенна на расстоянии, скажем, 100 световых лет, то мощность, требуемая передатчиком, превысила бы общую установленную на данный момент электрогенерирующую мощность мира. А 100 световых лет едва выходят за пределы нашего непосредственного соседства. Чем дальше мы хотим, чтобы сигнал был принят, тем больше потребность в мощности передатчика. Таким образом, изотропная передача — это деятельность, которую мы в настоящее время не можем предпринять. Даже если бы мы могли построить такое устройство, посвятили бы мы такой большой объем ресурсов проекту, который не имеет гарантии успеха?
Если мы удовлетворимся предположением, что ВЦ будут слушать с помощью телескопа размером с Аресибо, а не маленькой антенны, то требования к мощности передатчика уменьшатся. Действительно, если бы мы знали точное местоположение телескопа типа Аресибо на другой стороне Галактики, то наш собственный Аресибо мог бы послать ему сигнал. Проблема в том, что мы заранее не знаем, куда направить передатчик. Тарелка типа Аресибо, работающая на частоте в районе «водяной дыры», имеет чрезвычайно узкий луч. Старая поговорка об иголке в стоге сена не передает всей невероятности отправки узкого луча, который случайно совпадет с большим приемником где-то в глубинах космоса.
Изотропная передача гарантирует, что любой, у кого есть ухо, сможет вас услышать, но она чрезвычайно дорога. Направленная передача дешева, но она исключает большую часть вашей потенциальной аудитории. Это две крайности стратегии радиопередачи. Мы могли бы пойти на различные компромиссы, конечно, но межзвездная радиопередача для нас непроста. Может быть, ВЦ решают позволить другим выполнять тяжелую работу по передаче? Возможно, Галактика полна цивилизаций, ожидающих, пока другие оплатят телефонный счет?
Экономический аргумент меня не совсем убеждает. Для человечества на нашей нынешней стадии развития, безусловно, более рентабельно слушать,[204] чем передавать. Однако технологически развитые ВЦ, предположительно, имели бы больше ресурсов, которые они могли бы направить на передачу; то, что для нас разорительно дорого, было бы мелочью для цивилизации типа III. Кроме того, они — и мы — не ограничены радио. Даже с нашей нынешней лазерной технологией мы можем генерировать импульс света, который на короткое время затмевает Солнце. Продвинутая ВЦ, предположительно, без труда сгенерирует импульс, который на короткое время будет в миллиарды раз ярче своей звезды. Такие импульсы можно обнаружить с помощью относительно небольшого оптического телескопа, подключенного к прибору с зарядовой связью. Кроме того, на расстояниях в несколько тысяч световых лет межзвездная среда оказывает относительно небольшое влияние на сигнал видимого света; в отличие от радио, оптическая связь не искажается. Во многих отношениях лазеры более эффективны, чем радиотарелки, для целей межзвездной передачи.
Недостатком оптической связи является то, что луч чрезвычайно узок. Поэтому передающая цивилизация должна знать точное местоположение принимающего телескопа. Беспорядочная стрельба в небо бесполезна; лазерный луч вряд ли когда-либо будет обнаружен. Поэтому передающая цивилизация должна составить список целевых планетных систем вместе с точными и аккуратными значениями положений этих систем. Кроме того, звезды не находятся в покое. Если ВЦ посылает сигнал туда, где звезда находится сейчас, то к тому времени, как свет достигнет ее, звезда уже сдвинется. Поэтому передающей цивилизации также нужна точная информация о скоростях целевых звезд. Сбор информации о других планетных системах и точном местоположении и скорости звезд не прост, но и не невозможен. Миссия Hipparcos,[205] которая наблюдала небеса между 1989 и 1993 годами, получила точные положения и скорости тысяч звезд; миссия Kepler, запущенная в 2009 году, обнаружила сотни планет; а миссия Gaia, запущенная в 2013 году, определит положения и скорости около миллиарда звезд и обнаружит еще много планет. Если мы можем реализовать такие миссии, то цивилизация, которая намного более продвинута, чем наша, должна быть в состоянии использовать оптическую связь на межзвездных расстояниях — и радиосигналы тоже, если они выберут.
Оставив экономические и технические аргументы в стороне, возможно, нам просто не следует передавать. Многие уважаемые мыслители[206] выступают против активного SETI на том основании, что мы не понимаем рисков, связанных с сообщением продвинутым и потенциально враждебным цивилизациям о нашем существовании.
Как упоминалось выше, человечество уже отправляло сообщения в небо — не только утечку излучения, но и преднамеренные сигналы. Действительно, еще в 1820 году великий математик Гаусс думал о способах сигнализации[207] о нашем присутствии разумным существам на Марсе. Идеи Гаусса были непрактичными, но в 1974 году Фрэнк Дрейк воспользовался возможностью использовать церемонию открытия отремонтированного телескопа Аресибо для отправки сообщения на частоте 2,38 ГГц в направлении M13. (Это шаровое скопление, содержащее около 300 000 звезд, но, к сожалению, не того типа, который, как мы ожидаем, обладает планетами земного типа.) Сообщение длилось 3 минуты и содержало всего 1679 бит, но Дрейку удалось вместить в него много информации. Когда сигнал достигнет M13 примерно через 24 000 лет, астрономы там, если смогут его расшифровать, узнают о нас удивительно много. Даже если они не смогут его расшифровать, само обнаружение сигнала передаст информацию; оно скажет им, что здесь был разумный вид, достигший радиостадии — сам факт сигнала несет сообщение. Несколько других сообщений[208] были отправлены в небо, в частности из Евпаторийской обсерватории в Крыму под руководством Александра Зайцева.
И Дрейк, и Зайцев подверглись критике за то, что сделали эти трансляции без широких консультаций. Трансляции представляли Землю, однако ни одно национальное правительство не было опрошено относительно содержания сигнала.[209] Возможно, будущие крупномасштабные передачи с Земли потребуют планетарного правительства, которое сможет говорить за всех нас. Возможно, продвинутая ВЦ передает только тогда, когда она достигла такого уровня единства, что ее сигналы представляют консенсус всего их мира. Не поэтому ли мы все еще ждем вестей от них — они слушают не из-за технических или экономических проблем, а из-за этических трудностей?[210]
Дилемма заключенного Двое членов преступной группировки арестованы и заключены в тюрьму. Каждый заключенный находится в одиночной камере без возможности общаться или обмениваться сообщениями с другим. Полиция признает, что у них недостаточно улик для осуждения пары по основному обвинению. Они планируют приговорить обоих заключенных к году тюрьмы по менее тяжкому обвинению. Одновременно полиция предлагает каждому заключенному сделку. Каждому заключенному предоставляется возможность либо предать другого, дав показания о том, что другой совершил преступление, либо сотрудничать с другим, сохраняя молчание. Если оба заключенных предадут друг друга, каждый из них отсидит два года в тюрьме. Если А предаст Б, но Б сохранит молчание, А будет освобожден, а Б отсидит три года в тюрьме (и наоборот). Если оба заключенных сохранят молчание, оба отсидят всего один год в тюрьме (по менее тяжкому обвинению).
Чисто рациональный, эгоистичный заключенный всегда должен предавать другого. Но если оба заключенных рассуждают таким образом, они получают худший результат, чем если бы они сотрудничали.
Может ли что-то подобное действительно быть разрешением парадокса? Что никто не хочет первым нарушить молчание? Ситуация кажется довольно похожей на знаменитую дилемму заключенного в теории игр: каждая цивилизация может выбрать пассивный поиск (предать) или активный поиск и вещание (сотрудничать). Если мы действительно верим, что издержки вещания так высоки, то мы никогда не увидим маяка: с таким же успехом можно закрыть программу SETI. Но есть и потенциальные выгоды, и возможные опасности вещания, и теория игр может быть использована для анализа этой ситуации. Один такой теоретико-игровой анализ[211] проблемы предполагает, что наиболее эффективный подход для нас — принять смешанную стратегию: пассивно слушать большую часть времени, но иногда вещать. Если мы примем такую стратегию, мы можем ожидать, что другие цивилизации поступят так же. И достаточно было бы одной цивилизации, чтобы растопить лед…