Работы учащихся

МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«ГИМНАЗИЯ №126» СОВЕТСКОГО РАЙОНА Г.КАЗАНИ

«Великое молчание Вселенной

(поиск внеземных цивилизаций)»

Работу выполнила:

ученица 9А класса

Ашихмина А.А.

Руководитель:

Шамрюкова З.Ш.

Оглавление

1.Введение.        

2.Молчание Вселенной до ХХ века.        

3.Проект «SETI»        

4. Исследования в России.        

5. Заключение.        

Список используемой литературы.        

1.Введение.

Есть ли во Вселенной другие обитаемые миры, населенные разумными существами? Этот вопрос волнует человечество уже тысячи лет, однако до сих пор ответ на него так и не получен.

В «сети» SETI никто не попался.

Из оценок ученых следует, что только в нашей Галактике могут существовать тысячи цивилизаций, с которыми в принципе можно установить радиоконтакт. При этом среднее расстояние между ними составляет тысячи световых лет. Нельзя даже мечтать о том, чтобы человек мог посетить их с помощью космических аппаратов. Ведь для этого пришлось бы разгонять аппараты почти до скорости света. Хотя законами физики это не запрещено, даже с помощью термоядерных двигателей такие полеты потребовали бы невероятных затрат.

Значительно проще, быстрее и дешевле установить с "братьями по разуму" электромагнитную связь - радио или оптическую. Например, с помощью современных радаров, используемых для радиолокации космических аппаратов и планет, можно почти без затрат послать известие другой цивилизации, находящейся в тысячах световых лет от нас. Поиск связи с внеземными цивилизациями, которые, возможно, существуют на планетах вблизи других звезд, ведется учеными Канады, России, США и других стран. Этот поиск основан на попытках зарегистрировать радиосигналы цивилизаций, возможно, существующих в нашей Галактике.

2.Молчание Вселенной до ХХ века.

Надо отдать должное древнегреческим мыслителям, они не сомневались в существовании во Вселенной множества миров с разумными обитателями. Метродор, ученик Эпикура, в свое время сказал: «Считать Землю единственным населенным миром в беспредельном пространстве было бы такой же вопиющей нелепостью, как утверждать, что на громадном засеянном поле мог бы вырасти только один пшеничный колос».

Такую точку зрения позднее разделяли и римские философы: например, Лукреций Кар писал: «Весь этот видимый мир вовсе не единственный в природе, и мы должны верить, что в других областях пространства имеются другие земли с другими людьми и животными».

3.Проект «SETI»

Проект SETI (англ. SETI, Search for Extraterrestrial Intelligence) — общее название проектов и мероприятий по поиску внеземных цивилизаций и возможному вступлению с ними в контакт. Некоторые астрономы давно считают, что планет во Вселенной так много, что даже если малая их часть пригодна для жизни, то тысячи или даже миллионы планет должны быть обитаемыми. Последние достижения астрономии и физики укрепили представление о существовании многих планетных систем, пригодных для жизни.[1]

История

Начало проекта SETI датируется 1959 годом, когда в международном научном журнале Nature появилась статья Коккони и Мориссона «Поиски межзвёздных сообщений».[2] В этой статье было показано, что даже при тогдашнем уровне развития радиоастрономии (1959 год) можно было рассчитывать на обнаружение внеземных цивилизаций примерно такого же технологического уровня, как земной, при условии, что они обитают на не слишком далёких от нас планетах, в планетных системах звёзд солнечного типа.

Излучение на длине волны 21 см, частота около 1420 МГц, обусловленное сверхтонким метастабильным переходом между двумя состояниями атома водорода, отличающихся взаимной ориентацией магнитных моментов электрона и протона, является универсальной физической величиной (радиолиния излучения нейтрального атомарного водорода во Вселенной). Предполагалось, что любая технологически развитая цивилизация, достигшая технологического уровня земной цивилизации, будет излучать в радиодиапазоне для контактов с другими цивилизациями на этой универсальной частоте (сигналы с частотой ниже одного гигагерца заглушают излучение быстро движущихся электронов, а на частотах выше десяти гигагерц любой сигнал получит сильные искажения из-за шума, который испускают молекулы кислорода и воды в нашей собственной атмосфере[3]), поэтому она предлагалась в качестве приемлемой для поисков по программе SETI.

Однако поиски разумных сигналов вблизи этих значений ни к чему не привели. В 1960 г. Фрэнк Дрейк инициировал проект «Озма» (названный в честь королевы страны Оз); сигналы предполагалось искать при помощи 25-метрового радиотелескопа в Грин-Бэнк, штат Западная Вирджиния[3], в качестве объектов поисков были выбраны две близлежащие звезды солнечного типа — Тау Кита и Эпсилон Эридана.

Обсерватория Аресибо — крупнейший радиотелескоп в мире.

«Тарелка» телескопа, имеющая в диаметре 305 м и сконструированная в воронке на земле, фокусирует радиоволны на подвижной антенне. Конструкция антенны подвешена в центре на 18 тросах, крепящихся на трех башнях высотой 110 м каждая.

Антенна установлена внутри защитного купола, отсеивающего радиосигналы от помех.

В 1971 г. NASA предложило взять на себя финансирование проекта SETI. Этот проект, известный также как проект «Циклоп», предусматривал использование полутора тысяч радиотелескопов и должен был обойтись в 10 млрд долл. Финансирование было выделено для гораздо более скромного проекта — отправить в космос тщательно зашифрованное сообщение для иных цивилизаций. В 1974 г. сообщение, содержащее 1679 бит, было отправлено с гигантского радиотелескопа в Аресибо в Пуэрто-Рико в направлении шарового звездного скопления М13, расположенного на расстоянии 25 100 световых лет от нас. Это короткое послание представляет собой рисунок размером 23 х 73 точки; ученые обозначили на нем положение Солнечной системы, поместили изображение человеческих существ и несколько химических формул. (Если учесть расстояния, о которых идет речь, ответ можно ожидать не раньше чем через 52 166 лет.[3]

В 1977 году был зарегистрирован сигнал, вошедший в историю под названием «Wow!» ( «Bay!»). В нём можно было увидеть последовательность букв и цифр, которая представлялась не случайной и говорила вроде бы о наличии внеземного разума (надо сказать, не все ученые, видевшие сигнал «Bay», были убеждены в его неслучайном характере).[3]

В 1995 г. американские астрономы, в связи с недостаточным финансированием со стороны федерального правительства решили обратиться к частным средствам. Был основан некоммерческий Институт SETI в Маунтин-Вью, штат Калифорния, и запущен проект «Феникс»; проект предусматривает изучение тысячи ближайших звезд солнечного класса в радиодиапазоне 1200-3000 МГц. Директором института выбрали д-ра Джилл Тартер. В этом проекте используются чрезвычайно чувствительные приборы, способные уловить излучение обычного аэродромного радиолокатора с расстояния в 200 световых лет. Начиная с 1995 г. Институт SETI с бюджетом 5 млн долл. в год просканировал уже больше тысячи звезд. Но ощутимых результатов по-прежнему нет. Тем не менее Сет Шостак, старший астроном проекта SETI, с неувядающим оптимизмом верит, что система телескопов Аллена в составе 350 антенн, которая сейчас сооружается в 400 км к северо-востоку от Сан-Франциско, «наткнется на сигнал еще до 2025 г.».[3]

Новаторский подход к проблеме продемонстрировали астрономы из Университета Калифорнии в Беркли; в 1999 г. они запустили в действие проект SETI@home. Идея проекта — привлечь к работе миллионы владельцев персональных компьютеров, чьи машины большую часть времени просто бездействуют. Те, кто участвует в проекте, скачивают из Интернета и устанавливают на своем компьютере пакет программ[5]. Эти программы участвуют в расшифровке сигналов, принятых радиотелескопом. До настоящего момента к проекту присоединились 5 млн пользователей в 200 с лишним странах мира; вместе они потратили электричества больше чем на миллиард долларов, но каждому пользователю участие в проекте стоило недорого. Это самый масштабный коллективный компьютерный проект в истории; он мог бы послужить образцом для других проектов, где требуются большие вычислительные мощности. Тем не менее до сих пор проект SETI@home также не обнаружил ни одного разумного сигнала.[3]

5 января 2012 года было объявлено об обнаружении, в рамках проекта, сигнала, который может являться потенциальным кандидатом на радиосигнал внеземного происхождения. Сигнал получен по направлению от экзопланеты KOI 817, для обнаружения были использованы данные телескопа Кеплер. Однозначной трактовки «открытия» нет.[6][7]

Методики

Существует три подхода к поискам внеземного разума:

    Искать сигналы внеземных цивилизаций, рассчитывая на то, что собратья по разуму также будут искать контакт (активный SETI). Основных проблем данного подхода три: что искать, как искать и где искать.

    Посылать так называемый «сигнал готовности», рассчитывая на то, что кто-то будет искать этот сигнал (активный SETI). Основные проблемы данного подхода фактически аналогичны проблеме подхода первого, за исключением меньших технических проблем.

    Искать сигналы внеземных цивилизаций, не зависимо от их желания вступать в контакт (пассивный SETI), например, изменения естественных условий вследствие технологического развития. Основная проблема здесь - отличить сигнал цивилизации от естественного излучения самой планеты.

Один подход выражен в финансируемой НАСА программе прослушивания электромагнитных сигналов искусственного происхождения — в предположении, что любая технически развитая цивилизация должна прийти к созданию систем радио-телевизионных или радиолокационных сигналов — таких же, как на Земле. Самые ранние на Земле электромагнитные сигналы могли к настоящему времени распространиться по всем направлениям на расстояние почти 100 световых лет. Попытки выделить чужие сигналы, направленные к Земле, до сего времени остаются безуспешными, но число «проверенных» таким способом звёзд меньше 0,1 % числа звёзд, ещё ожидающих исследования, если существует статистически значимая вероятность обнаружения внеземных цивилизаций.

В 1960—1980-е годы SETI скрытно финансировалось (через научные фонды) и использовалось ЦРУ для космической радиоразведки — поиск частот, на которых работали советские спутники и наземные станции.[8]

В 2011 году астрономы Абрахам Лоэб из Гарвардского университета и Эдвин Тёрнер из Принстонского университета предложили новую схему поиска внеземных цивилизаций. Их предложение заключается в поиске инопланетных цивилизаций по освещению их возможных городов, располагающихся на ночной стороне их планет. Существуют также сомнения, что продвинутые внеземные цивилизации могут использовать радиоволны, которые можно было бы регистрировать на космических расстояниях.[9]

В новой работе ученые предложили искать «световые» следы внеземных цивилизаций. Так, например, они предлагают регистрировать освещённость ночной стороны экзопланет, (например, светом городов). Предполагая, что орбита планеты эллиптическая, астрономы показали, что можно измерить вариацию блеска объекта и обнаружить, освещена ли его тёмная сторона. При этом, правда, учёные предполагают, что светимость тёмной стороны сравнима со светимостью дневной (у Земли эти величины отличаются на пять порядков).

Кроме этого, учёные намерены искать яркие объекты в поясах Койпера вокруг других звёзд с последующим спектральным анализом их излучения. Астрономы полагают, что такой анализ позволит определить природу освещения — естественное оно или искусственное. Учёные подчёркивают, что все предложенные варианты нереализуемы с помощью существующей техники. Вместе с тем, по их мнению, телескопы нового поколения, как, например, американский «Джеймс Вебб», вполне могут справиться с описанными в работе задачами.

Проект «Джеймс Вебб», который в настоящее время испытывает серьёзные финансовые трудности, должен стать сменщиком «Хаббл». Диаметр его зеркала, состоящего из нескольких шестиугольных сегментов, будет составлять 6,5 м (у «Хаббла» зеркало — 2,4 м). Сам телескоп, снабжённый защитным экраном, должен будет располагаться в точке Лагранжа L2 на расстоянии 1,5 млн км от планеты. Пока старт запланирован на 2018 год.

4. Исследования в России.

В России экспериментальные исследования SETI развивались в нескольких направлениях[10]:

    Поиск радиосигналов от солнцеподобных звёзд проводились в САО РАН на радиотелескопе РАТАН-600 в сантиметровом и дециметровом диапазонах. Исследовалось несколько десятков звёзд, расположенных вблизи и несколько ближайших звёзд солнечного типа. Несколько звёзд наблюдались также в оптическом диапазоне с помощью 6-метрового рефлектора БТА. Ни у одной из исследованных звёзд не было обнаружено превышение потока излучения над шумами.

    Поиск оптических сигналов начался в САО РАН ещё с 1970-х годов под руководством энтузиаста SETI В. Ф. Шварцмана, а после его ухода из жизни — его учеником Г. М. Бескиным. Применительно к сигналам внеземных цивилизаций были выделены две группы объектов: для цивилизаций I типа по классификации Н. С. Кардашева (сравнимых с нашей земной цивилизацией) — это звезды спектральных классов F9V-G5V в окрестностях Солнца с расстоянием до 25 парсек; для сверхцивилизаций II и III типа — объекты с необычными характеристиками, в частности, не имеющие спектральных линий. К последним относятся белые карлики DC-типа и так называемые РОКОСы (англ. Radio Objects with a Continuous Optical Spectrum, ROCOS).[11]

    Поиск сфер Дайсона, то есть гипотетических астроинженерных конструкций, предположительно сооружаемых внеземными цивилизациями около своих звёзд, ведётся в Астрокосмическом центре ФИАН под руководством академика РАН Н. С. Кардашева. Предполагается, что эти сферы поглощают большую часть энергии звезды и переизлучают её в инфракрасном, субмиллиметровом и миллиметровом диапазонах — в зависимости от температуры конструкций. Такие источники должны иметь спектры, близкие к спектру чёрного тела с эффективной температурой от 3 до 300 К.

    Передача радиосообщений внеземным цивилизациям. Первое (безадресное) послание в Космос было направлено 19 ноября 1962 года из Центра Дальней Космической Связи СССР в Евпатории. Это было радиотелеграфное сообщение, состоящее из трех слов: «Мир», «Ленин», «СССР».[12] В период с 24 мая по 1 июля 1999 года из Евпатории осуществлено 4 сеанса передачи информации к четырём звёздам солнечного типа в рамках международного проекта Cosmic Call. Передавались, в частности сведения по астрономии, биологии, географии, имена и индивидуальные письма около 50 тысяч участников проекта, и приглашение к любому, кто прочитал послание, откликнуться и, если можно, сооб Search for Extraterrestrial Intelligence) — общее название проектов и мероприятий по поиску внеземных цивилизаций и возможному вступлению с ними в контакт. Search for Extraterrestrial Intelligence) — общее название проектов и мероприятий по поиску внеземных цивилизаций и возможному вступлению с ними в контакт. Search for Extraterrestrial Intelligence) — общее название проектов и мероприятий по поиску внеземных цивилизаций и возможному вступлению с ними в контакт. Search for Extraterrestrial Intelligence) — общее название проектов и мероприятий по поиску внеземных цивилизаций и возможному вступлению с ними в контакт. Search for Extraterrestrial Intelligence) — общее название проектов и мероприятий по поиску внеземных цивилизаций и возможному вступлению с ними в контакт. Search for Extraterrestrial Intelligence) — общее название проектов и мероприятий по поиску внеземных цивилизаций и возможному вступлению с ними в контакт. Search for Extraterrestrial Intelligence) — общее название проектов и мероприятий по поиску внеземных цивилизаций и возможному вступлению с ними в контакт.щить сведения о своей цивилизации.

5. Заключение.

К настоящему времени во всем мире проведено более 50 экспериментов по поиску сигналов внеземных цивилизаций. Однако они не дали пока обнадеживающих результатов. Это обстоятельство воспринимается иногда слишком драматично. В нем видят одно из проявлений АС-парадокса и, на основе отсутствия сигналов, делают все те выводы, о которых мы говорили выше, в первую очередь, об уникальности нашей цивилизации. Между тем, нет никаких оснований излишне драматизировать положение. Отрицательные результаты SETI-экспериментов легко объяснимы. Ведь пока в этой области сделаны только самые первые пробные шаги. Если даже взять наиболее развитое направление SETI - поиск радиосигналов, то и здесь еще не предпринимались планомерные, систематические исследования, способные обеспечить успех поисков, не говоря уже о поисках в других областях электромагнитных волн. Ситуация примерно напоминает следующую. Представим, что мы организовали экспедицию по поиску нефти. Прибыли на место, где предположительно она должна быть, копнули лопатой и, увидев, что фонтан не забил, стали утверждать, что здесь нефти нет и не следует разворачивать буровую установку. Думаю, этот пример не содержит большого преувеличения.  И .С.Шкловский (1916-1985)-известный ученый, астроном, член-корр АНСССР.

Сейчас многие ученые не сомневаются, что внеземную жизнь нам удастся найти в нашей Солнечной системе. Правда, речь, конечно, идет не о братьях по разуму, а о низших формах жизни. Главными претендентами на обнаружение жизни являются Европа, спутник Юпитера, и Энцелад, спутник Сатурна. На этих космических телах под ледовой корой обнаружено наличие соленых океанов. По мнению ряда исследователей, Энцелад с его извергающимися на огромную высоту гейзера ми имеет даже преимущество перед Европой. Его поверхность покрыта огромными трещинами, а с помощью космического зонда удалось установить, что в воде его океана есть углеводородные соединения, которые на Земле служат питанием для микроорганизмов.

Список используемой литературы.

1. Article in TIME Magazine «Earth-like Planets May Be Less Common than We Think» By Michael D. Lemonick. http://www.time.com/time/health/article/ 0,8599,2095436,00.html
2. Cocconi G., Morrison P. Searching for interstellar communications // Nature. 1959. Vol. 184. P. 844—846.
3. Каку Митио "Физика невозможного". — Москва: Альпина Нон-Фикшн, 2009. — ISBN 978-5-91671-024-3 (перевод с англ. — Kaku Michio "Physics of the Impossible" . — New York: Doubleday, 2008. — ISBN 978-0385520690
4. WOW!. Ohio Historical Society Collections Blog. Архивировано из первоисточника 6 июня 2012.
5. Официальный сайт http://setiathome.berkeley.edu
6. Проект SETI при помощи телескопа Kepler обнаружил первый в истории сигнал, кандидат на радиосигнал внеземного происхождения // DailyTechInfo — Новости науки и технологий
7. Kepler’s SETI Project Detects First Signals : Discovery News
8. The Longest Search: The Story of the Twenty-one-Year Pursuit of the Soviet Deep Space Data Link Cryptologic Almanac, April — June 2003.
9. arΧiv:1110.6181
10.  Гиндилис Л. М. SETI в России: последнее десятилетие ХХ века, Земля и Вселенная, 2000, № 5. С. 39-48; № 6. С. 64-72.
11.   Г. М. Бескин, В. М. Лютый, С. И. Неизвестный, С. А. Пустильник, В. Ф. Шварцман. Исследование радиообъектов с континуальными оптическими спектрами. Результаты четырёхсветных электрофотометрических наблюдений Астрономический журнал. Т. 62, 3. С. 432, 1985.
12.  А. Л. Зайцев. Радиовещание для внеземных цивилизаций.
13.  Cosmic Search, Volume 1, Number 1; January 1979, page 40
14.  Trotman Clive The Feathered Onion — Creation of Life in the Universe. — Wiley, 2004. — ISBN 0-470-87187-3
15. Ричард Керригэн. Следует ли обеззараживать сигналы SETI?
16.  SciTecLibrary — Статьи и Публикации
17. http://www.paralljelnyj-mir.com/products/poiski-vnjezjemnogo-razumaprodolzhajutsja-/
18. Предположительное послание инопланетян