Ученые давно спорят о природе парадокса Ферми: если разумная жизнь существует, почему мы ее не наблюдаем? Один из ключевых вопросов — как долго цивилизации остаются технологически активными? Поскольку обычно астрономы ищут техносигнатуры, предполагалось, что, достигнув определенного уровня, общество либо стабильно существует, либо быстро исчезает. Правда, накопленные знания об истории Земли и теоретические модели указывают на более сложную картину.
Опираясь на ранее разработанную схему из десяти сценариев развития землеподобной технологической цивилизации, которая включает разные типы управления, доступ к ресурсам и степени устойчивости, исследователи построили стохастическую модель, описывающую динамику таких обществ. В ней цивилизация развивается между коллапсами, но общая траектория линейна и состоит из чередующихся фаз роста, кризисов и восстановления.
Постепенное развитие технологий и одновременное истощение ресурсов также учтены в модели. Когда ресурсы заканчиваются или происходит катастрофа, цивилизация переживает коллапс — резкое падение уровня технологий и остановку развития. Затем следует период восстановления: часть знаний и инфраструктуры сохраняется, ресурсы частично восполняются и общество может снова прийти к процветанию.
Подход позволяет ввести более реалистичную характеристику — время технологической активности. Оказывается, даже долгоживущие цивилизации могут «сиять» временно — лишь часть своего существования. В зависимости от сценария доля активного периода различается: одни общества почти не прерывают развитие, в то время как другие проводят большую часть истории в упадке или восстановлении.
Именно этот фактор, по мнению ученых, напрямую влияет на возможность их обнаружения. Если цивилизация большую часть времени не излучает заметных техносигнатур, например, из-за коллапса или стагнации, вероятность ее обнаружения резко падает. В результате даже галактика, полная разумной жизни, может выглядеть почти пустой для стороннего наблюдателя.
Авторы научной работы, опубликованной на сервере препринтов Корнеллского университета, делают интересный вывод о будущем Земли. Если цивилизация определяется управляемыми факторами — скоростью потребления ресурсов, способностью к восстановлению и уровнем внешних рисков, — даже небольшие изменения в этих параметрах могут перевести систему из устойчивого режима в цикл регулярных кризисов, или наоборот, обеспечить долгосрочную стабильность.
Ученые отметили, что модель охватывает короткий по космическим меркам период времени — всего тысячу лет. При этом потенциальный возраст развитых цивилизаций может быть много больше. То есть полученные выводы скорее описывают «локальную динамику» цивилизаций, чем их судьбу на масштабах миллионов или миллиардов лет. Таким образом, модель не доказывает парадокс Ферми, но предлагает одно из его возможных объяснений.
Исследование, тем не менее, предлагает своеобразный сдвиг в мышлении: возможно, ключ к пониманию Вселенной не в том, сколько цивилизаций существует, а в том, как часто они «сияют». В этом смысле вопрос о будущем человечества становится частью куда более обширной космической задачи.