Хотя доказательств существования жизни за пределами Земли по-прежнему нет, многие ученые полагают, что на просторах Вселенной мы не одни. Считается, что значительное количество звезд в одном только Млечном Пути может содержать потенциально пригодные для жизни планеты, а недавние расчеты, выполненные ChatGPT, и вовсе показали, что вероятность существования жизни на расстоянии около 665 световых лет от нас составляет 99,9%. Исходя из предположения о том, что космические просторы населены технологически развитыми цивилизациями, астрофизики пришли к выводу, что у них есть всего 1000 лет до того, как условия на планетах станут непригодными для жизни. Всему виной изменение климата, которое происходит даже если цивилизации полагаются на возобновляемые источники энергии.

Авторы нового исследования пришли к выводу, что инопланетные цивилизации погибают из-за изменению климата, вызванного технологическим прогрессом. Изображение: science.nasa.gov

Жизнь за пределами Земли

Поиски внеземной жизни продолжаются, несмотря на оглушительную космическую тишину. И хотя большинство научных исследований сосредоточены на поисках микроорганизмов за пределами Земли (это разумно, учитывая наши ограниченные возможности), астрофизики не боятся делать более смелые и масштабные предположения. В конечном итоге в их арсенале множество астрономических инструментов, включая инфракрасную космическую обсерваторию «Джеймс Уэбб», которая может заглянуть в самые отдаленные уголки Вселенной.

Более того, в каталоге обнаруженных экзопланет насчитывается более 5 000 миров. Напомним, что экзопланетами ученые называют планеты, которые обращаются вокруг других звезд. Некоторые из них, по мнению астрофизиков, потенциально обитаемы.

Вселенная бесконечна. Это означает, что на ее просторах человечество вряд ли одиноко. Изображение: cnn.com

Если говорить в масштабах всей Вселенной, то вероятность существования разумной жизни на ее просторах не маленькая. Математические расчеты того же ChatGPT, о которых мы говорили ранее, позволяют предположить, что на расстоянии 665 световых лет от Земли (это число в километрах выглядит так: 6 290 000 000 000 000) жизнь практически неизбежна.

В рамках нового исследования, результаты которого представлены на сервере препринтов ArXiv, ученые разработали модель, рассматривающую предполагаемую продолжительность жизни технологически развитых внеземных цивилизаций и причины, по которым они могут погибнуть.

Почему гибнут развитые цивилизации?

Итак, по оценкам авторов научной работы, у любой экспоненциально растущей технологической цивилизации есть всего 1000 лет, прежде чем температура на поверхности ее планеты станет слишком высокой, чтобы поддерживать жизнь. К такому выводу команда пришла, оценив технологическое энергопотребление развитых цивилизаций, оказывающее значительное влияние на климат.

Законы термодинамики гласят, что любое преобразование энергии сопровождается выделением отходящего тепла. Это означает, что чем больше энергии потребляет цивилизация, тем больше тепла она выделяет в окружающую среду. И хотя сегодня влияние этого тепла на климат Земли незначительно по сравнению с парниковым эффектом, вызванным выбросами CO₂, ситуация может резко измениться, если энергопотребление продолжит расти по мере технологического развития.

Продолжительность жизни технологически развитых цивилизаций не превышает 1000 лет. Изображение: purpledshub.com

Показать, что при ежегодном росте энергопотребления всего на 1% планета может достичь критического уровня нагрева менее чем за 1000 лет, астрофизики использовали простые теоретические модели. Полученные результаты показали, что такой экспоненциальный рост приведет к существенному повышению средней температуры поверхности, что может сделать планету непригодной для жизни из-за возможной потери жидкой воды.

Таким образом, развитой инопланетной цивилизации может потребоваться менее 1000 лет, чтобы уничтожить собственную планету в результате изменения климата, даже если она полагается исключительно на возобновляемые источники энергии.

Растущие потребности

Отметим, что изначально авторов научной работы вдохновило использование энергии человеком, которое с 1800-х годов росло в геометрической прогрессии. В 2023 году, например, люди использовали около 180 000 тераватт-часов (ТВтч), что примерно соответствует количеству энергии, поступающему на Землю от Солнца.

Большая часть этой энергии производится за счет газа и угля, которые нагревают планету непомерными темпами. Но даже если бы вся эта энергия вырабатывалась за счет возобновляемых источников, таких как энергия ветра и солнца, человечество продолжало бы расти и, следовательно, нуждалось бы в большем количестве энергии.

Чем выше потребности цивилизации, тем серьезнее последствия. Изображение:

Эту ситуацию можно сравнить с протечкой в ванной. Если в не полностью наполненной ванне есть течь, то вытекать может только небольшое количество воды. Но по мере того, как ванна наполняется все больше и больше, а уровень энергии растет в геометрической прогрессии, чтобы удовлетворить спрос, небольшая утечка может внезапно затопить весь дом, – объяснили авторы научной работы.

В данном случае температура затопленного дома соответствует атмосферной температуре планеты. Растущая утечка энергии, даже из-за использования экологически чистой энергии, в конечном итоге приведет к перегреву любой планеты до такой степени, что она станет непригодной для жизни.

Три возможных пути развития цивилизаций

В рамках исследования астрофизики указали на три возможных пути развития цивилизации. Согласно первому сценарию, цивилизации, которые не ограничивают рост энергопотребления, рискуют столкнуться с экологическим коллапсом и вымиранием в относительно короткие сроки.

Второй сценарий гласит, что ограничение или снижение энергопотребления может продлить существование цивилизации, позволяя сохранить необходимые для поддержания жизни условия на планете.

Цивилизации могут развиваться по-разному. Изображение: icdn.com

Третий вариант предполагает использование космической инфраструктуры для производства энергии и рассеивания тепла. Считается, что этот подход может помочь цивилизациям обойти ограничения родной планеты и продолжить развитие без угрозы перегрева и климатического коллапса.

К счастью, есть и другие варианты, как для людей, так и для инопланетных цивилизаций. Авторы исследования предположили, что вместо того, чтобы смириться с вымиранием или разрабатывать технологию для переноса производства энергии за пределы планеты, цивилизация могла бы остановить свой рост.

Если вид выбрал равновесие, научился жить в гармонии со своим окружением, то сам вид и его потомки могли бы просуществовать, возможно, до миллиарда лет, – заключили ученые.

Почему это важно?

Несмотря на то, что выводы исследования невозможно подкрепить существенными доказательствами, работа имеет важное значение для астробиологов. Дело в том, что выявленный 1000-летний рубеж – мгновение по космическим меркам, – значительно затрудняет поиск жизни в других частях космоса, ведь таким мирам как Земля, требуются сотни миллионов лет, чтобы стать пригодными для жизни.

Полученные результаты также имеют последствия для так называемого парадокса Ферми: если большинство технологических цивилизаций самоуничтожаются из-за неконтролируемого роста, то шансы обнаружить их значительно снижаются.

Вселенная полна загадок. Изображение: i.mashable.com

С другой стороны, цивилизации, которые научились управлять своим энергопотреблением или перебрались на другие планеты и галактики, могут существовать дольше и быть более заметными для нас благодаря своим технологическим следам.

В целом, исследование подчеркивает необходимость переосмысления нашего подхода к энергопотреблению. В условиях, когда человечество уже сталкивается с последствиями изменения климата, понимание долгосрочных последствий технологического развития становится как никогда актуальным.