Изображения туманностей «Сердце» и «Душа» в инфракрасном диапазоне, сделанные космическим телескопом WISE
Поиски массивного инфракрасного излучения, которое выдавало бы присутствие галактических цивилизаций в ближайших к нам галактиках, ни к чему не привели. Такой вывод сделала команда астрономов под руководством Джейсона Райта, которая более двух лет работали над изучением данных, полученных инфракрасным телескопом WISE.
Телескоп WISE
В 1963 году русский астроном Николай Кардашев придумал классификацию разумных цивилизаций по количеству потребляемой ими энергии. В 1-й тип он занёс цивилизации, полностью использующие всю энергию их планеты. Наша цивилизация пока ещё не дошла до этой стадии. Астроном Карл Саган, развивший эту классификацию и добавивший нецелые значения, оценил наш тип в 0.7 и дал несколько столетий на достижение целой единицы.
2-й тип цивилизаций уже имеет возможность потреблять всю энергию звезды. Физик Фримен Дайсон популяризовал эту идею, найдя её в фантастическом романе Олафа Стэплдона «Создатель звёзд». Теоретически, если построить вокруг звезды сферу, она будет поглощать всю энергию, излучаемую звездой. Эту энергию можно направить на нужды развитой цивилизации.
3-й тип уже не удовлетворяется энергией звезды и использует энергию всей галактики – то есть, каким-то образом собирает и перерабатывает энергию всех или большинства звёзд своей галактики. При таком значительном потреблении энергии её излишки неизбежно будут излучаться в инфракрасном диапазоне. В результате, галактика будет испускать тепла гораздо больше, чем света.
Именно такие галактики искали астрономы в рамках проекта. Профильтровав в автоматическом режиме более 100000 объектов, занесённых в каталог, астрономы выявили порядка 50 галактик, излучавших больше в тепловом, нежели в световом диапазоне. Проверив их все вручную, учёные решили, что ни одна из них не подходит под описанные параметры.
«Поиск отсутствия света и в то же время наличия тепла – это классная идея,- считает астрофизик Джеймс Аннис из лаборатории Ферми. – Неважно, как именно галактическая цивилизация получает или использует энергию, потому что второй закон термодинамики говорит о том, что эту энергию тяжело спрятать. Они могут строить сферы Дайсона, получать энергию от вращающихся чёрных дыр, строить гигантские компьютерные сети на холодных галактических задворках – всё это производило бы лишнее тепло. Команда Райта изучила максимум кривой, где можно было бы найти таковое излишнее тепло, и ничего очевидного там не обнаружила».
Не стоит огорчаться и считать, что это исследование говорит об отсутствии в изученных галактиках цивилизаций, более развитых, чем наша. Возможно, что развитым цивилизациям просто не нужно столько энергии, чтобы её приходилось отбирать у целых звёзд. Ещё Станислав Лем в своём трактате "Сумма технологий" критиковал идеи экстраполяции развития технологий, в которых будущее – это лишь приумноженное настоящее, а бесконтрольно размножающиеся разумные существа требуют всё больше места для проживания и энергии для потребления.
Поиски излишков тепла в чём-то схожи с программой SETI, ищущей покинувшее планеты с разумными существами излучение. Возможно, что развитая цивилизация учится более экономно использовать энергию, поэтому у неё нет излишков, которые бы изливались в космос в больших количествах. И следов цивилизаций не обнаружено потому, что они их просто не оставляют.
Комментарии (46)
Darth_Biomech
19.04.2015 04:18+5Нужно так же учитывать что А) высокоразвитая цивилизация может обнаружить что звезды не единственный и не лучший источник энергии, и Б) мы смотрим на поток фотонов, устаревший от реального положения вещей на миллионы и десятки миллионов лет.
0serg
19.04.2015 14:45+4Любой источник энергии, не только звезда, будет давать тепло которое нужно куда-то затем сбрасывать.
Foror
19.04.2015 17:14Сброс, в параллельную вселенную, сойдет? Можно еще сбросить в прошлое, будущее вселенной.
0serg
19.04.2015 19:49Противоречит известной науке. Искать чужие цивилизации в предположении что они могут произвольно нарушать (с нашей точки зрения) законы мироздания — глупо.
Darth_Biomech
20.04.2015 11:26+1Искать чужие цивилизации в предположении что они могут произвольно нарушать (с нашей точки зрения) законы мироздания — глупо.
Спекулияция естественно, но имхо сверхцивилизация, опережающая нас в развитии на миллиончик-другой лет может и с законами мироздания заигрывать, если учитывать экспоненциальное развитие цивилизаций. Муравей тоже не сможет осознать как это — извлекать энергию из куска металла зовущегося ураном.
AndreyDmitriev
19.04.2015 11:58+6Вообще если быть дотошным, то на изображённые на КПДВ туманности «Сердце» и «Душа» находятся в _нашей_ галактике, более того — эти туманности совсем рядом — до них 7500 световых лет, а исследовались не соседние туманности, но галактики — тут фото туманности Андромеды было бы много уместнее.
Если бы наша галактика Млечный Путь была Петербургом, то Солнечная система располагалась бы где-то на окраине Петродворцового района, а две эти туманности — в соседнем Ломоносовском. Ну а ближайшая к нам галактика Андромеды была бы примерно Москвой (если я в масштабах ничего не напутал).
heaver
19.04.2015 12:04А почему эти гипотетические инопланетяне должны терять энергию в ИК диапазоне? Если они настолько отмороженные, что готовы построить сферу вокруг звезды (хотя, как по мне логичнее звезду раздеребанить на водород для термоядерных реакторов), тогда уже заморочатся чуть сильнее и обклеят снаружи ее алюминиевой фольгой ради утепления. А полученная энергия будет тратиться на производство материи, излучаться в рентгеновском диапазоне в каких-то ионных двигателях, в виде ЭМ излучения неведомых компьютеров, виде гравитационных волн в гравицапах. Хотя если шапочка из фольги достаточно плотная, то и этого не будет. Почему именно ИК?
0serg
19.04.2015 14:49+3Второе начало термодинамики говорит что тепло невозможно полностью сконвертировать в работу.
Высвободить и использовать энергию намного проще чем избавиться от паразитного тепла
Sychuan
19.04.2015 12:20+15Я думаю сфера Дайсона с точки зрения этих сверхразвитых ребят примерно тоже что с нашей полёты из пушки на луну или механические лошади для телег. Т.е просто нелепая фантастика.
progman_rus
19.04.2015 12:58+1Угу. Использовать энергию вакуума более перспективно. Ну или создавать черные дыры для извлечения энергии.
0serg
19.04.2015 14:51+1Откуда берется энергия — неважно. Важно то что совершение работы неизбежно приводит к образованию большого числа тепла, а использовать это тепло чрезвычайно сложно (а использовать полностью — невозможно в принципе).
vintage
19.04.2015 23:39Вам, конечно, виднее, чем цивилизации построившей сферу Дайсона, что возможно, а что нет :-)
mrMendoza
19.04.2015 23:50+1Если создана черная дыра, которая собирает энергию вокруг, то и тепло (излучение в ИК диапазоне) она также соберет, т.е. образование большого количества тепла может быть и происходит, но за счет черной дыры, оно же ею же и потребляется… такая вот мысль у меня.
Yuuri
25.04.2015 00:44Кстати, действительно интересный вариант – спихивать всю лишнюю энтропию в чёрные дыры.
progman_rus
21.04.2015 05:38+2Мой смартфон выделяет в миллион раз меньше тепла чем суперкомпьютер из 1950го года.
А по производительности он в миллион раз мощнее.
Наша цивилизация «фонит» в электромагнитном диапазоне в тысячи раз меньше чем 30 лет назад за счет перехода на спутниковое теле-радиовещание и цифру.
Я считаю что цивилизация отстоящая от нас даже на 1000 лет в миллиарды раз эффективнее будет использовать энергию и выделять тепла в миллионы раз меньше чем мы.0serg
21.04.2015 15:07+3Мой смартфон выделяет в миллион раз меньше тепла чем суперкомпьютер из 1950го года.
А по производительности он в миллион раз мощнее.
А общий объем тепла выделяемого электроникой по сравнению с 1950 увеличился на порядок
Наша цивилизация «фонит» в электромагнитном диапазоне в тысячи раз меньше чем 30 лет назад за счет перехода на спутниковое теле-радиовещание и цифру.
Это неправда, извините. Мощность спутников связи до сих пор только росла — первые спутники вещали по сотне ватт, нынешние — по нескольку киловатт. Цифровое теле-радиовещание не уменьшает уровень сигнала, оно позволяет впихнуть в тот же частотный спектр больше теле-радиоканалов (на один канал требуется меньшая частотная полоса). Здесь простая логика, поймите: больше мощность = больше пропускная способность спутника. Причем мало того что выросла мощность отдельных спутников, выросло и их общее количество.
То же с наземными сетяи. Развитие тех же сетей сотовой связи привело к огромному росту числа излучающих передатчиков. Спектральная плотность радиоизлучения в уже занятых диапазонах частот растет, растет и число частот в которых ведется вещание.
Я считаю что цивилизация отстоящая от нас даже на 1000 лет в миллиарды раз эффективнее будет использовать энергию и выделять тепла в миллионы раз меньше чем мы.
Технически ваша точка зрения не подтверждена фактами :) — хотя нынешяя цивилизация и непрерывно улучшает эффективность использования энергии, объемы потребления этой энергии растут быстрее и в сумме тепла мы выделяем все больше и больше. Эта тенденция не обязательно должна сохраниться в дальнейшем, но в исходной статье искали «суперцивилизации по Кардашеву», а это по определению цивилизации зашедшие далеко вперед по объемам используемой энергии.progman_rus
22.04.2015 06:15>>А общий объем тепла выделяемого электроникой по сравнению с 1950 увеличился на порядок
я спорить тут не берусь — статистику не смог нагуглить сколько нибудь приемлимую для аргументации.
>>Это неправда, извините. Мощность спутников связи до сих пор только росла — первые спутники вещали по сотне ватт, нынешние — по нескольку киловатт. Цифровое теле-радиовещание не уменьшает уровень сигнала, оно позволяет впихнуть в тот же частотный спектр больше теле-радиоканалов (на один канал требуется меньшая частотная полоса). Здесь простая логика, поймите: больше мощность = больше пропускная способность спутника. Причем мало того что выросла мощность отдельных спутников, выросло и их общее количество.
Я специально погуглил мощность спутников.
Мощность передатчика на спутниках связи и телекоммуникационных от 150 ватт до 4200 ватт ( это максимум что я наше )
И эти спутники излучают относительно «узким» лучом и ниразу не фонят в открытый космос.
>>То же с наземными сетяи. Развитие тех же сетей сотовой связи привело к огромному росту числа излучающих передатчиков. Спектральная плотность радиоизлучения в уже занятых диапазонах частот растет, растет и число частот в которых ведется вещание.
Угу сравните с десятками тысяч ( если не сотнями тысяч ) радиостанций ДВ СВ КВ УКВ от десятков киловатт до мегаватт мощности в середине прошлого века
наша цивилизация с точки зрения жителей альфа центавра в ЭМ диапазоне фонит намного меньше чем в середине прошлого века.
Перехватывать наши теле-радиопередачи они скорее всего уже не способны так как все идет через спутники и обратное излучение в космос минимально0serg
22.04.2015 10:11И эти спутники излучают относительно «узким» лучом и ниразу не фонят в открытый космос.
Обычные радиостанции тоже не рассчитываются на вещание в космос :).
Угу сравните с десятками тысяч ( если не сотнями тысяч ) радиостанций ДВ СВ КВ УКВ
В мире сейчас вещает порядка пяти миллионов базовых станций сотовой связи и пяти миллиардов сотовых телефонов (читай — радиопередатчиков). Да и большая часть того что вещало раньше, в общем-то продолжает вещать и сегодня.
от десятков киловатт до мегаватт мощности в середине прошлого века
Плюс насколько я знаю мегаваттных радиостанций никогда не существовало. Мегаватты — это к военным радарам и эти военные радары продолжают использоваться сегодня (и, кстати, в отличие от радиостанций как раз направлены обычно в небо). Наиболее мощные радиостанции вещали в районе 500 кВт, но эту практику очень быстро запретили, типовые ограничения сегодня на мощность излучаемого сигнала — 50 кВт. При этом станция даже на 20 кВт — это крупный объект, большая мачта или целое поле антенн, сомневаюсь что их были «десятки тысяч» и что эта инфраструктура теперь заброшена. Вышки сотовой связи излучают обычно порядка 100 Вт, телефоны — порядка 1 Вт в режиме разговора.
DmitriyN
19.04.2015 15:37+3Это к кефиродинамикам и прочим фрикам. Энергия вакуума — это то, что не извлекается по определению. А энергия, извлеченная с помощью черных дыр, ничем не отличается от солнечной с точки зрения нагрева извлекалки.
Sychuan
19.04.2015 20:57+1Я бы не был так категоричен насчет физики будущего.
не думаю, что современники Ньютона поняли бы вас, если бы вы объяснили им, что время и пространство связаны, к тому же их можно искривлять. Да, что там… ядерные процессы были полностью вне знания человечества до 19 века.isden
19.04.2015 21:19+1А мне нравится больше история открытия квантовой механики, и как все потом завертелось.
Mrrl
19.04.2015 21:57+1Лаплас, я думаю, понял бы. Как чисто теоретическую конструкцию, конечно. Эйлер и Гаусс тоже. Правда, они все работали лет на 100 позже Ньютона.
А из современников — кто там был? Гук и Лейбниц? Тоже поняли бы. Правда, у них и своих забот хватало, как и у самого Ньютона.
Ведь идея «тела под действием силы тяжести движутся по геодезическим в искривлённом пространстве-времени» настолько красива, что настоящему учёному отмахнуться от неё непросто.
equand
20.04.2015 19:49Они могут напрямую использовать свет без преобразования энергии — фотонная техника — это реальность уже сейчас.
hungry_ewok
19.04.2015 17:47+9/флегматично/
Вполне возможно что деятельность сверхцивилизаций мы уже наблюдали и наблюдаем.
Только вот мы считаем это природными явлениями…
Mrrl
19.04.2015 21:47+1Не очень понятно, почему " ультрахолодные коричневые карлики" с наблюдаемой температурой меньше 400К не могут в действительности быть сферами Дайсона, сбрасывающими переработанную энергию центральной звезды в ИК диапазоне.
vintage
19.04.2015 23:26А что мешает построить сферу дайсона вокруг сферы дайсона, которая будет собирать инфракрасное излучение? За пределы такой сферы вообще ничего выходить не будет. Вот вам и «чёрная дыра».
Mrrl
19.04.2015 23:34+2Мешает закон сохранения энергии. Для жизни важна не энергия сама по себе, а её преобразование из одних форм в другие. Излучать всё равно что-то придётся.
Наверное на внешней сфере можно будет разместить какие-нибудь преобразователи, уменьшающие температуру излучения ещё раз в 10. Тогда мы этой звезды не увидим, потому что излучение будет слишком длинноволновым. И она будет просто пятном на карте реликтового излучения…
c0yc
20.04.2015 11:23Быть может мы не все знаем об энергии? Понял бы неандерталец принцип работы наших атомных станций? Хороший выпуск на ютубе смотрел, в котором речь шла о разнице развития с биологической стороны. Самые близкие к нам это обезьяны, самые способные из них не умнее 3х летнего ребенка а ведь у нас очень много общего. Как пойдет эволюция на другой планете мы знать не можем. Суть в том, что наши самые великие умы, быть может не умнее 3х летнего ребенка пришельца или даже глупее. Здесь мы короли природы, а «там» быть может не умнее домашних любимцев в клетке. Да и на сколько я слышал, современная физика не отрицает того факта, что во Вселенной, в разных ее областях, возможно работают другие физические законы.
Yuuri
25.04.2015 00:59Ларри Нивен, «Мир-кольцо»– Да. Мы чувствуем себя в безопасности, если ощущаем присутствие других. Единственной проблемой осталось тепло.
– Тепло?
– Тепло – неизбежный побочный продукт цивилизации.
– Не понимаю, – сказал кзин.
Луис, который понимал это отлично, удержался от комментариев. Земля была заселена гораздо плотнее, чем планета Кзин.
– Вот тебе пример. Ты хотел бы иметь ночью источник света, правда? Без света ты должен спать, невзирая на то, есть у тебя дела или нет.
– Это очевидно.
– Допустим, твой источник света совершенен, то есть излучает только в пределах спектра, видимого для кзинов. Но даже при этом та часть тепла, которая не уйдет через окно наружу, будет поглощена стенами и предметами, находящимися внутри. Свет превратится в тепло. Другой пример. На Земле нет достаточного количества естественной свежей воды для восемнадцати миллиардов жителей. Воду нужно создавать. Но при этом выделяется тепло. На наших планетах, заселенных гораздо плотнее, мы не можем прервать этого процесса ни на секунду.
Третий пример. Средства транспорта всегда были мощными источниками тепла. Нагруженный урожаем корабль, летящий с одной из наших планет, при входе в атмосферу производит огромное количество тепла, и еще больше – когда стартует.
– Но охлаждающие системы…
– Большинство охлаждающих систем просто перемещает тепло с одного места в другое, при этом добавляя к нему собственное.
– Гммм… Начинаю понимать. Чем больше кукольников, тем больше образуется тепла.
– Значит, ты понимаешь, что тепло, составляющее побочный продукт нашей цивилизации, постепенно делало наш мир непригодным для жизни?
lexore