Äîêóìåíò âçÿò èç êýøà ïîèñêîâîé ìàøèíû. Àäðåñ îðèãèíàëüíîãî äîêóìåíòà : http://lnfm1.sai.msu.ru/SETI/koi/articles/EvolAndSETI.pdf
Äàòà èçìåíåíèÿ: Fri Jan 27 13:22:43 2006
Äàòà èíäåêñèðîâàíèÿ: Mon Oct 1 23:27:34 2012
Êîäèðîâêà:

Ïîèñêîâûå ñëîâà: arp 220
SETI
. . , .



1 - 1.1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2 . . . . . . . . . . 1.3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.5 . 1.6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 2.1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2 . 2.3 . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 ...... ...... ...... ...... . . . . . 16 17 19 21 23 24 26 29 33 37 39 39 41 2 3 3 5 10 13 14 15

3 : . 3.1 - . . . . . . . . . . 3.2 . . . . . . . . . . . . 3.3 3.4 . . . . . . . . . . . . . . 3.5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

4 : . 4.1 . . . . . 4.2 . . . . . . . . . 1


4.3 4.4 4.5 4.6 5

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

44 47 50 51

5.1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.2 . . . . . . . . . . . . . 5.3 . . . . . . . . . 5.4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.5 . . . . . . . . . . 5.6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

52 52 53 56 57 62 64 68

. - 69 70


, SETI 1 , 25 30 2005 . , . , , . , . . 1 2 - , 3 4 , , 5 . , 3- 4- ( ), , . , 5 3 4 , 5.6.
1

SETI

Search for Extraterrestrial Intelligence, .

2


1

-

2 () , , . , , - SETI-. , , , .

1.1



4 â 109 [1] Homo (4 - 5) â 106 [2]. , [3, 4, 5, 6]. , , , . () , , . , , . Homo sapiens - , . , . , , ? , ( ), . , , . , , , , , , . , , . Homo habilis , . , : , .. SETI- , .
2

3


. [7]. , , [6, 8, 9, 10] , . . , , . , , . . , , -, ( ) ( ), , - ( , . ). . , . - . ( , ) . , . - - ( ). - , , . - , , , , . . , , . . , , , , . . , , , , , . . , 4


. , . . , , , , , . , , . . . , , . , , . . , , . . .

1.2



, . , , . , , , , , . ., , . (. ), , . . [10] ( ) . . [11]. . , . , , , , . 5


30% , . , , , . 0. ­ 4 â 109 [1]. ( , , ) , , 2­2,5 . . , , , , . . [12]. 2,7 . [13], 3,4­3,5 . [14]. , . (, ), - , . , , 2.2. , , , . , - 2,5 , , , , 1,5 . (. ) [13]. . 1. ( ) ­ 1, 5 â 10 9 [14, 12, 13, 15]. , . - , . , . , . . , , . , ( ). 2. ( ) ­ 570 â 106 [16]. (570­505 . ) ( ). [17] ( 510­450 . ). , . . [17], , , ( , ). 6


( ), , . , (2­1 . ) . . , . . , , , . ( ), . . , , , . , , . 3. ( ) ­ 235 â 10 6 [18, 19]. . , . , ( ). 4. ( ) ­ 66 â 106 [18, 19]. . , , . , , , 1-2 . , . . , [18, . 136], . , , . , . , . . [17] , , , . , ( , , , ), . . , , . . 5. , ­ 24 â 106 [19, 20]. ( ). 22- 17- 14 , , [19, 20]. 7


, 3 . 6. ­ (4 - 5) â 106 [2]. (Homo, ) . , Homo. 7. ­ (2 - 1, 5) â 106 [21]. Homo habilis, . 8. ­ 0, 7 â 106 [22]. , (). Homo erecrus. 9. ­ 0, 4 â 106 [23]. . Homo - - Homo erectus. (Homo sapiens neandertalensis) , 160 . Homo sapiens sapiens . , -, , , ( ). 8 9 , . . , , , . . [11]. . , . [24] 8 9 , Homo erectus Homo habilis. , , . , , . , , ( ). 10. () ­ (150 - 100) â 10 3 [25]. Homo sapiens neandertalensis. , ( ). 11. ­ 40 â 103 [26]. Homo sapiens sapiens . , , , . , , . 12. ­ (12 - 9) â 103 [10, 6]. , :
, 30- 20- , , , . . . - http://macroevolution.narod.ru/thoughts.htm#growth. , , . , , . . , .
3

8


- -. (, ) (, ) . , , - (6-7 . . .), (7 . . .), , ( ). 13. ( ) ­ 4000 - 3000 . . [10, 6]. , . , , . , - . 14. , , ­ 750 . . [10, 6, 27]. 1000-900 . . , , . , . , -, , , -, , . , , , , ., . 15. , ­ 500 . . [10]. , (, ), . . . . 16. , ­ 1500 . . [10, 6]. .. , , , . 17. . , , 1835 [10]. , ( 1831 ), . . 18. , ­ 1950 [10]. , . . 19. , ­ 1991 . . , . 19- 9


, , , , .

1.3



, . . , , . , . - : tn = t - T /n . (1)

(1) > 1 , T , n , t {tn }. . . [10]. , , , . , , , . . . 1. (1) , t , T , (1). , , , (1) lg(t - tn ) = lg T - n lg . , . . 2. 1991 . . , . , - ( . 2).

10


0,1



0,01

,

1E-3

1E-4 1E-5



-120000

,

-80000

-40000

0

. 1: . , . , . , . , - , t . = 2, 67 ± 0, 15; t = (2004 ± 15) . (2)

, e = 2, 718 . . . ? , , t = 2004 ., , - , 4- . . , , , . , , ( ); ( ); , , . ( ), 11


. 2: . - , - . - - . . , - . , . [28]. , . , . , , . ( ), , . . , , - ( [28]). , 12


. , [28], . 2, . , 1991 - : 1950 + (1950 - 1835)/2, 67 1993. . . , . , . , . .

1.4



, , , 4 . , . . , 5. , , [11]. . . , 4- 5 . , . (. 1.1). , . , . .
, , . . 5 . , , - , . , . , , , . . . .
4

13


, , . , , . , . . , , , ( ), . . , , , . , , , . , , , , , .

1.5



, - , , . . , , . , - ( ), , , , . , , , - 4- , . - - , , . - , , ( ), 14


. , , . SETI . , , SETI-, , . , , , , , .

1.6



, . , . . , , 1996 = 3 , , [3, . 79­82, 92­95, 401­405]. . . 1994 ( ) , - ( ) [10, 352­353]. . . 1996 e (4 - 5) â 106 , [11]. (2) , . , , . , , . . . [11], 2027 . . . - ( ) 2015 - - [29]. . . , 1981 [30]. . , , , , , .

15


2




2.1

. . , . . . [8, . 2­3], , . , , , , , . , . . . , ( ) [8, . 129]. . (. 1), , . (a) , (b) [8], , , . , , , - , . - . , , , . (2) 3, 8 · 109 - 1, 5 · 109 = 2, 3 · 109 ( ), chem = 2, 3 · 109 â 2, 67 = 6, 1 · 109 . . chem = 5, 5 · 109 . 16


, chem = (5 - 7) · 109 . , , , . .

2.2



chem 6 · 109 . , : 0.2 · 109 [1] ( 4,1 3,9 ). . : - . , ( . 3). , . 6 ( ), , ( ) , , . [31]. , [32]. , (. 1.2, 0). - , . , . , , : . , . , - , . . , , , , , . , - , 17


. 3: - . , . , , , , , , . , , . , , ( , ), . , .

18


. 4: . , . , , - , , .

2.3



, - ( 216 . ). , - , , , 200­400 . . , . , . 19


, , , . , . , (, ) , , . ,, ( ) , . , , , , , , , , . , , , , ( ) , . 30 / , . , . . ( ) . , , . - ( ) , . , , , , , ( , , , ). , , . , , . , , , - , 30 /. , ( , ), . , . , , . . . 20


. 4 , . . 4 , , 70% 300 . . .

2.4



: , chem 6 · 109 ( ), ; , pan 0, 3 · 109 . , . , , ( ) (, ) (. . , ). . pan , , , . . pan chem ( pan ) . , , ( . .) . . , , , , . , , , - . ( ). , . , . . 21


[33], . , , . [33], . , , 3 4. , , , , - . . . . . . 6 . , . , - . , , . , , 109 , , . , 109 . ( ). , , . , , . , 6 . , . , , , - , ( ) 6 â (2, 67)19 0, 8 · 109 . - ! , , , .
6

. . . , 2004.

22


, . [34, . 226], , , . , , , (H, C, N, O), , - , . , , . - , . , . , . , . , . , . , , . , . , , -, .

3

: .

( 3 4) , SETI-7 . , . ,
SETI Search of Extraterretsrial Itelligence, , , . SETI , , .
7

23


.

3.1

-

() , (, ) , . , , . , . L [35, .12]. , , . . , SETI . , , . , ( ) , (. [34, .405]) . . , , , . SETI , . . . 5 , . - [36, .405] (8.5 , ). . , . . , . [35, .12]: NC = R fp ne fl fi fc L, (3)

R , , fp , , ne , , fl , , fi , , fc , , L . -

24


. 5: NC = 10000. NC , . . , (3), NC 8 . , - , , - . , , . , . , . . . , , ( fl )? , . , , , , 10­12 . . , , . , , , , , . . [37]. fl , , , , R , , R . , R , R , .
8

25

UT SR QP IH 'G FE DC BA @9 87 6 5 4

'$ &$ 0$ )

'$ &$ ¢% (

c ba `Y

XWV UT SR QP IH 'G &E Q 5 &$ &$ ¢$ ( '$ &$ % $ $

&$ 0$ 3 &$ '$ % w &$ $ 2 &$ '$ 1 &$ 0$ ) &$ ¢$ ( tu p ts r p p h xy

gi q i g i e wv fg ed © ¢¡ ¨ ¤¡ § ¢¡ #" ¦ ¤¡ ¥ ¤¡ ¸ ¢¡

¦ ¤¡

¥ ¤¡

§ ¤¡ !


, . , , , . . [38] . . [39]. - NC (T ) =
T 0

~ d R(T - )

0

d [C ( ) - C ( - )]PL ( ),

(4)

~ T , ; R(t) t, 0 < t < T ; C ( ) , ; PL ( ) . , . , ~ R(T - ) , , . , , , . . ( ) -, . - , . , , . , , , , [39]. c ( .) . (. 2). ( 3) , . , 3.

3.2



, , , . . , 26




/&0


/60







. 6: : LS (M , ); : LC (M , ). . . . , [40, . 150­152], . R(M , T ), , M T . T . R(M , T ) , R(M , T )dM = R (T ) (5)

. LS (M , ), , M , . M , (. . 6), . R(M , T ) LS (M , ) . , . , : , , . , (. 1). . , ( , ) . B (M , ), 27


M . B (M , ) , B (M , )d = (M ) (6) , M , 9 . , , , - (M ). , B (M , ) . , (M ) . - LS (M , ). , , , . . , , B (M , ) , . . , , . , , . , , , , , , K , . . , B (M , ) , . , , B (M , ) , . , LC (M , ), (. . 6). , . . , , . , , . , , , , , . , nS (M , , T ), M T . ,
, . 1 . 1, , .
9

28


T: T d nS (M , , T ). (7) dM NS (T ) =
0 0

, , , , , , , , : , . , nC (M , , , T ), M , T . , , T :


NC (T ) =

0

dM

T 0

d

T - 0

d nC (M , , , T ).

(8)

nS (M , , T ) nC (M , , , T ) . nC (M , , , T ) , (8) NC (T ) . : , , . ., . , , nS (M , , T ) nC (M , , , T ) .

3.3



. 1. N0 , P (T ). N (T ) = N0 P (T ). (9)

(9) , N (T ) dN (T ) d ln P (T ) = N (T ) = -(T )N (T ). dT dT (10)

P (T ). P (T ) = exp(-T ) dN/dT = -N . 29


2. , n( , T )|T =0 = n0 ( ).


N0 =

0

n0 ( )d .

, , , , . , n( , T ) , , : n( , T ) = n0 ( - T ). , n( , T ) n( , T ) n( , T ) =- . T (12) (11)

. , , . , (10) (12), nS (M , , T ). -S (M , ) ln LS (M , ) , (13)

nS (M , , T ) nS (M , , T ) nS (M , , T ) =- - S (M , )nS (M , , T ). T (14)

(14) nS (M , , T ) nS (M , , 0) = 0, (15)

, , nS (M , 0, T ) = R(M , T ). (16)

. (16) , . (14) (15) (16) . nC (M , , , T ) . , : , LC (M , ), - . nC (M , , , T ) nC (M , , , T ) =- - [C (M , ) + S (M , + )]nC (M , , , T ). (17) T 30


C (M , ) LC (M , ). (17) nC nC (M , , , 0) = 0, (18) , , nC (M , , 0, T ) = nS (M , , T )B (M , ). (19)

(19) , B (M , ). (14), (17) (15), (16), (18), (19) , . , . , : nS (M , , T ) = R(M , T - )LS (M , ) nC (M , , , T ) = nS (M , + , T )B (M , )LC (M , ) (20) (21)

nS nC R, LS , B , LC . . :


NC (T ) =
0

0

dM
T 0

T 0

d

T - 0

d nS (M , + , T ) B (M , ) LC (M , ) =

dM

d

T - 0

d R(M , T - - )LS (M , + )B (M , )LC (M , ). (22)

, nS (M , , T ), , R(M , T ), , , . . (22) . (22) . , . . , [40, . 189­190], , R(M , T ) : R(M , T ) = R (T )F (M ), F (M ) . 31 (23)


, . , (M ) M . , B (M , ) B (M , ) = (M )b( ), (25) (M ) M , b( ) , , . , . , , . . LC (M , ) = LC ( ). (26) , , . , , . (22) , :


LS (M , ) = [ (M ) - ],

(24)

NC (T ) =

0

dM (M )F (M )
max

T 0

d b( )

0

max

(M )

d R (T - - )LC ( ),

(27)

(27) - [38, 39]. . , (27) . ,: 1. ; 2. ; 3. ( T ) . , (27) :


(M ) = min[T - , (M ) - ].

NC = R ·

0

(M )F (M )dM ·

0

LC ( )d .

(28)

. (3) , . ¯ 1­3 . 32

(28) , (), ¯ L. (28) NC = R · · L. ¯ (29)






. 7: [41] ( ) [40, .58] ( ). . F (M ) , .

3.4



[41] , [40, .58]. . 7 F (M ) (M ). R (T ) (Star Formation Rate, SFR). ( G) . , , , , . , SFR. SFR [42] (B. A. Twarog) [43] (H. Meusinger). [44] . 8. , . [42, 43] ( . 8). SFR [44, 45], , 5­7 . . . 33















e



n 0m lk j i









k 0m ok ej i



d





r ¢m qp ej i





h Sg f h Sg

>*\U@


SFR, rel. units

1.8 1.6 1.4 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0 2 4 6 8 10

Twarog (1980) Meusinger (1991) Mean value

12 Time, Gyr

. 8: SFR, 8, 7 · 1010 M [46, .70]. 11,3 , 5, 5M , 0, 5M . SFR : (4 ± 1)M [40, .142]. SFR [44] T = 0 T = 12 . . , 12 . . SFR . (M ) , M = 0.5M 1 M = 2M (. 9, ). (M ) , 0.5M , , , . 1 2M , , , . 1/3, , ( 0,5 2 , ) 0,02. b( ) 34




6RODUPDVVHV

. 9: (M ). , b0 ( ) = 2 exp(- ). (30)

b( ) . - , (. 1), 5 . , (5 . ). , : , , . b( ) . 10. : LC ( ) = exp(- /), (31) = 1000 . , (M ), . . 11 , , . , SFR. SFR . ( ) (12 . ) . T . 35

s St y

u Ut x

s Ut x

u Bt w

s It w

u bt v

s bt v

u Ut s

s Ut s

s bt v

{ Ut s

s Ut s

w bt v z Ut s w Ut s y Ut s

y bt v


b()

0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 00 5 10 15 20 25 30 , Gyr

. 10: . , , . , SFR . , . , , G . . . , , . 11 , . , ( (31)) LC ( ), , . (. . 9). , b( ) . 10 . 11 NC (T ) . , . . 11. 36


Number of civilizations

1400 1200 1000 800 600 400 200 00 5 10 15 20 25 30 35 40 Time, Gyr

. 11: , . , . 10 b( ). 100000 , 1, . 9, 0,1. . 11 100 10 . , , , 10000 . . 5 , 730 . 300 . .

3.5



, , , . (, - ). , (. 2). 37


, , , . , , . , . , . ( , 300 . , . 2) . , ( b( )) , . , , , SFR. , . . , . , , . . , . (1) (2) NC (T ) NC (T ) : NC (T ) = N
(1) C

(T ) + N

(2) C

(T ).

(32)

, b( ), . (1) T0 . , NC (T ) :
T
max

(M )

T -T

0

N

(1) C

(T ) =

dM F (M )(M )
T -T
0

d R (T - ) â

0

b(T - T0 - )LC ( ) d , (33)

T

max

(M ) = max{min[T , (M )], T - T0 }.

(33) , . . (. [33], (8)), . SFR, , (33). (2) , NC (T ) , (22), , T 0 . 38


, (22), T T - T0 . . 12 , T0 = 6 . . (. 2). , - , , 6 . . , , . . b( ) . 10. . 12 . , - , T0 . ( 4), , , . , , , . , , , . . 12, ´ , , . , , , , . , , , . . , . , , (1) . (33) , NC (T ) . . 12 , . 11 .

4
4.1

: .


B (M , ) LC ( ), , , 39


Number of civilizations

Self-consistent origin of life

3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 00 2 4 6 8 10 12 14

Post transition civilizations Uniform single-planets origin of life

16

18

20 22 Time, Gyr

. 12: 7 . 4 . - . R(M , T ), , . , , , , . , , . , R(M , T ), B (M , ) LC ( ), . , R(M , T ) : , . . . B (M , ) - . , : , , , . . , (. 2). 40


, . , - . , . LC ( ), . , . , , , . , , , : , , , , , . , . , 5 , , . , - . , , , , , . . , , . , . , , , , . . , . , . .

4.2



B (M , ) LC (M , ) (. . 3.2). , . , , . , . 41


. . nC (M , , , T ). . , q, . . , , , ( , . ). , - , . , , , : LC (M , ) LC (M , q, ) nC (M , , , T ) nC (M , , q, , T ). (34) (35)

. , A B , (qA , A ) (qB , B ), , . r (q A , A , qB , B ). . . LC (M , q, ) , . A B dqA = K(qA , A , qB , B ), dT (36)

, A . K(qA , A , qB , B ) . , , , . . . , (36), , , ( (36) ). (17) , , q- . , , 42


. nC (M , , q, , T ) : nC nC =- - [C (M , q, ) + S (M , + )]nC - [j(q, , T )nC ] T q nC (M , , q, 0, T ) = nS (M , , t)B (M , , q) nC (M , , q, , 0) = 0. (37) (38) (39)

, (37), (38), (39) (17), (19), (18) . , , . j(q, , T ) . ( ) . , , . . A B1 , B2 , . . . qA , Bi : dqA K(qA , A , qBi , Bi ). (40) = dt i . X , . , X 1 , X > 1 . , 5. , ( - ), (X ). , : j(q, , T ) = 4 d VG dM
T T -r (q, ,q , )/c

dq K(q, , q , ) d nC (M , , q , , T ).

cdT [c(T - T )]2 · (41)

(41) VG , c . (41) , . . , . , (41) . 43


4.3



- , , (37) . - . . , . . , q ( q), - . , q . , - q ( , ). , , q , , . , , , . , ( ). , . , , (37) C (M , q, ) C (q ), S (M , + ) . , a) q ; b) , ; c) , . nC (M , , q, , T ) nC (q , T ). , nC (q , T ) (q , T ), , (42) VG (q , T )dq = NC (T ). , . , . . , , f (T ), q 0 (q ). 0 (q ) , 44


, q 0 , . (37), (38) (q , T ) = -C (q )(q , T ) + f (T )0 (q ) - [j (q , T )(q , T )]. T q (43)

(43) . ; , 0 ; q , j (q , T ) . (q , T ) , (43) . j (q , T ), (36). A B , A , B . , , , , . , , , , , , . A B : dqA = K qA qB dT , K . A , , . , qB (, B A, qA ). , K qA qB . dqA = K (qA , qB )qA qB , dT (44)

(36). , (41) j (q , T ) = 4 c3 q dq q K (q , q )
T T -r (q ,q )/c

dT (T - T )2 (q , T ),

(45)

r (q , q ) , , q ( r () , ). K (qA , qB ), C (q ), r (qA , qB ). , 45


K(q)/0

1 0.8 0.6 0.4 0.2 00 1 2 3 4 5 6 q

. 13: K (q ), . , , . , K (44). , A B , qA qB , qA 1 qB 1 . , , K 0 = 1/L0 : K0 K (1, 1) 0 ( L0 . L0 = 1000 ). K0 . , K K = K (qA ), , K (1) = 0 , . . 13. , ( , . 13). C (1) = 0 , C (q ) = 0 /q 2 . (46) r (qA , qB ) = r0 â (qA qB )
1/5

,

(47)

r0 = 400 . . r (qA , qB ) , . 5 , . , B , r , . , 46


Number of civilizations

X
10 104 1 10-1 10-2 102 10-3 103 0

0

0.5

1

1.5

2

F(year -1)

2.5

0.5

1

1.5

2

F(year -1)

2.5

. 14: . . . . r r 5 . , , A , qA , , 1/5 qA qA . , qB 1/5 qB . (47). 0 (q ) (q0 - q )2 1 , 0 (q ) = exp 2 2 q0 = 1, = 0.212. (48)

X . , X (T ) : dq (q , T ) X (T ) = dq (q , T ) dq (q , T ) 4 3 r (q , q ) 3 .

(49)

4.4



, . , X X 1. . 14. , . , , F . , . . 14 47


F ( ), X F . F , . . - , F 1,35 , X 0, 05, . - - , , , 10. , , , . , . - q (. . 13). L0 . F X , , . . , , . , F . , F , , . - . NC X . . , . F : , . . X 0,5 , X . , F , . , X , , . ( SETI) . . - , , . , . 48


Number of civilizations

10

5

No linear theory Linear theory

Number of civilizations

10

5

No linear theory Linear theory

104

104

10

3

10

3

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20 22 Time, Gyr

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20 22 Time, Gyr

. 15: , . . . , , . , , , . , , . 15 . 16. , ( (43)), ( f (T ) (43)), . . 12 NC (T ) = F (T )L0 . . 15 ( ) , , , , . . . 16 , . , . 15 ( ) , f (T ) , . , 24,3. f (T ) , 49


X (Mean number of contacts)

Permanent generation of life

10

Creation of life in phase transition

1

10

-1

10

-2

10

-3

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20 22 Time, Gyr

. 16: . , . , . . 16 , X , . X . .

4.5



,