Астрономы из Колумбийского университета, используя Байесовскую статистику, смогли получить аналитический ответ о том, как может развиваться внеземная жизнь в чуждых нам мирах.
Люди с древнейших времён задавались вопросом, одиноки ли они во Вселенной. По данным геологического летоисчисления жизнь на нашей планете зародилась достаточно быстро – как только окружающая среда на Земле стала достаточно стабильной и устойчивой для её поддержания. Мы также знаем, что первому многоклеточному организму, который смог эволюционировать и создать современную технологичную цивилизацию, потребовалось гораздо больше времени для появления – примерно 4 миллиарда лет.
Но, несмотря на знание того, когда жизнь впервые появилась на Земле, учёные до сих пор не понимают того, как она возникла, что имеет важное значение для вероятности обнаружения жизни в других частях Вселенной.
В новой статье, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, Дэвид Киппинг, доцент кафедры астрономии Колумбийского университета, показывает то, как анализ с использованием статистического метода, называемого Байесовским подходом, может пролить свет на то, как сложная внеземная жизнь может развиваться в чужих мирах.
«Быстрое возникновение жизни и поздняя эволюция человечества в контексте временной шкалы развития, безусловно, наводят на размышления. Но в этом исследовании действительно можно количественно оценить то, что пытаются сказать нам факты».
Для проведения своего анализа Киппинг использовал хронологию самых ранних свидетельств существования жизни и эволюции человечества. Он как бы спросил сам себя: насколько сильно мы будем уверены в появлении жизни и разума, если история Земли будет повторяться снова и снова?
Киппинг сформулировал эту проблему посредством терминов четырёх возможных ответов: жизнь распространена широко и интеллект развивается часто, жизнь является редким событием, но интеллект развивается также часто, жизнь распространена всюду во Вселенной, но интеллект развивается редко, и, наконец, возникновение жизни является редким событием, как и развитие интеллекта.
Этот метод использует Байесовский статистический вывод, основанный на обновлении вероятности возникновения предположенной ранее гипотезы по мере поступления доказательств или новой информации. Метод использует предшествующие представления о моделируемой системе, которые затем объединяются с другими данными для формирования вероятностей результатов.
«Эта техника сродни ставкам на удачу. Она поощряет повторное тестирование новых доказательств, выступающих против вашей позиции. По сути она является положительной обратной связью, пригодной для уточнения ваших оценок вероятности возникновения того или иного события».
Исходя из этих четырёх гипотез, Киппинг использовал Байесовские математические формулы для сравнения моделей друг с другом.
«В Байесовском умозаключении всегда нужно выбирать априорные распределения вероятностей. Но ключевой результат здесь заключается в том, что при сравнении сценариев редкого возникновения жизни с обычными жизненными сценариями, последние всегда, по меньшей мере, в девять раз более вероятны, чем первые».
Этот анализ основан на доказательствах того, что жизнь возникла в течение 300 миллионов лет после образования земных океанов. Именно к такому выводу пришли археологи, изучив молекулы углерода-13 в отложениях циркона, что является очень быстрым событием в контексте развития всей жизни Земли. Киппинг подчёркивает, что это соотношение составляет не менее 9: 1 или выше, в зависимости от истинного значения того, как часто развивается интеллект.
Вывод Киппинга состоит в том, что если планеты с похожими условиями и эволюционными временными событиями, как на Земле, являются обычным явлением для вселенной, то его анализ показывает, что жизнь вообще не должна иметь никаких препятствий для спонтанного возникновения на других планетах. И каковы шансы, что эта внеземная жизнь может быть сложной, разнообразной и разумной? Здесь выводы Киппинга менее надёжные и точные: вероятность того, возникновение интеллекта является редким явлением описывается соотношением 3:2.
Этот результат следует из относительно позднего появления человечества на временной шкале существования жизни на Земле. Это предполагает, что развитие человека не было ни лёгким, ни застрахованным от внезапной остановки эволюции. «Если мы попробуем снова проиграть всю историю эволюции на Земле, то появление разума в этом случаем будет маловероятным».
Киппинг указывает на то, что шансы возникновения интеллекта согласно его исследованию не являются окончательными. На самом деле, они довольно близки к вероятности 50:50.
«Проведённый анализ не может дать никаких заключений или гарантий, только статистические вероятности, основанные на том, что произошло здесь, на Земле. И всё же нас обнадёживает то, что Вселенная, изобилующая жизнью, является самой предпочтительной гипотезой. Поэтому поиски разумной жизни в мирах за пределами Земли ни в коем случае не должны прекращаться».
По информации Колумбийского университета.
Источник: