Хлеб как улика разума: ученые предлагают искать инопланетян не по радиосигналам, а по азоту и караваям

Поиск внеземной жизни традиционно сосредотачивался на обнаружении либо признаков внеземных технологий, либо свидетельств биологических процессов в других мирах. Однако новые и продолжающиеся исследования указывают на то, что ученым пора начать присматриваться к признакам интеллекта, которые не обязательно являются технологическими, но достаточно сложны, чтобы свидетельствовать о работе сознательного разума.

Биосигнатуры — это возможные признаки биологии на других планетах, тогда как техносигнатуры — это ключи к присутствию передовых технологий, которые можно засечь на расстоянии в световые годы. Но как быть со всем, что находится между этими двумя крайностями? Как обнаружить жизнь, которая сложнее простых микробов и проявляет интеллект, не являющийся высокотехнологичным?

Именно здесь и вступает в игру область ноосемиотики, говорит Джулия ДеМаринес, американский астробиолог, занимавшаяся исследованиями и биосигнатур, и техносигнатур. «Мы хотим понять, можем ли мы обнаружить сигнатуры интеллекта, возникающие до изобретения радиосвязи, — рассказала ДеМаринес порталу Space.com. — Мы изучаем способы, которыми разум может запечатлеваться в материи».

Ноосемиотика происходит от древнегреческого понятия «нус», обозначающего теорию разума. В 1920-х годах советский биохимик Владимир Вернадский и французский священник-иезуит Пьер Тейяр де Шарден разработали идею ноосферы как сферы человеческого разума или мысли, охватывающей Землю. Позднее Адам Франк, Дэвид Гринспун и Сара Имари Уокер применили ноосферу к SETI, рассматривая коллективный разум всех существ планеты как своего рода объединенный разум планетарного масштаба.

По мнению ДеМаринес, ноосигнатура была бы признаком ноосферы — сознательных умов за работой.

«Хлеб не выскакивает из молекулярного облака»

Технология, разумеется, является главным отпечатком разума на материи, и ДеМаринес признает: подобно тому как техносигнатуры могут быть биосигнатурами — поскольку происходят от биологических объектов, — они могут быть и ноосигнатурами. Например, газы — такие как азот, выбрасываемый в атмосферу в результате сельскохозяйственной деятельности. Но ноосигнатуры могут быть и чем-то иным, не сводимым ни к биосигнатурам, ни к техносигнатурам.

И здесь в работу включается ДеМаринес. Она сотрудничала с компанией, пытавшейся применить концепцию теории сборки — химическую теорию, созданную Сарой Уокер и химиком из Глазго Ли Кронином, — к онлайн-данным и искусственному интеллекту для поиска порогов, обозначающих сложные сигнатуры разума.

Теория сборки описывает минимальное количество шагов, необходимое для создания чего-либо. В химии это шаги по сборке, например, важных биомолекул или обеспечению эволюционных процессов. Количество шагов называется индексом сборки. В рамках этой работы, в качестве мысленного эксперимента, ДеМаринес получила задание применить теорию сборки к «хлебу как техносигнатуре».

«Я знаю, как это звучит, — смеется она. — На меня странно смотрят, когда я рассказываю об этом людям!»

Однако хлеб, как и всё, что создано сознательным разумом — будь то каменное орудие или радиотелескоп, — является сигнатурой разума. Поначалу ДеМаринес рассматривала его как прото-техносигнатуру, прежде чем осознать, что более уместно описать его как ноосигнатуру.

«Хлеб не выскакивает просто так из молекулярного облака; для него нужны технологии, нужна история, нужен разум, — пояснила ДеМаринес. — Предположим, у вас есть образцы хлеба из разных человеческих и гоминидных археологических памятников на протяжении 14 000 лет — хлеб стал бы сигнатурой разума, меняющейся со временем, по мере того как меняются тип хлеба, его ингредиенты и способ изготовления».

Эти изменения со временем можно измерить с помощью теории сборки: количество шагов, пройденных от ранних хлебов из дикого зерна до современного нарезанного белого хлеба из одомашненной пшеницы, — это и есть индекс сборки. Задача состоит в том, чтобы выявить, сколько шагов требуется для преодоления определенных порогов, обозначающих изменения, а точнее — развитие разума, такое как новые технологии земледелия и проращивания семян, строительство ветряных мельниц или массовое производство. Таким образом, хлеб заполняет часть пространства между разговором о простой биосфере и поиском техносферы, как и всё остальное — от каменных орудий до развития письменности.

Нечеловеческий разум и азотный дисбаланс

Загвоздка, однако, в обнаружении таких сигнатур. Археологические находки требуют присутствия на планете и раскопок. Существуют ли ноосигнатуры, которые можно было бы засечь на других планетах дистанционно, с Земли? ДеМаринес пока не уверена и признает, что на данном этапе размышляет об этом скорее в категориях метрик и порогов, нежели обнаружимости.

Если же обнаружимые ноосигнатуры существуют, они могли бы также служить знаком для любого наблюдателя, что и на Земле есть разум. ДеМаринес приводит в пример газы, выбрасываемые в атмосферу примитивным сельским хозяйством. Около трех четвертей всех антропогенных выбросов азота были произведены до индустриализации, и их источником послужило сельское хозяйство — от удобрений до отходов животноводства и микробов в почвах, — начавшееся многие тысячи лет назад. Например, человеческой цивилизации потребовалось 4000 лет хлебопечения, прежде чем она одомашнила пшеницу более 10 000 лет назад. Выброс избыточного азота в атмосферу нарушает азотный цикл планеты, создавая неравновесие.

Тысячи лет — слишком долгий срок для человечества, чтобы заметить такое неравновесие на экзопланетах, но инопланетные наблюдатели могли следить за Землей гораздо дольше. Принято считать, что хотя биология на Земле была обнаружима по биосигнатурам миллиарды лет, разум стал заметен лишь в последние сто лет или около того, когда мы начали излучать радиоволны в космос. Однако если мы производим обнаружимые ноосигнатуры — например, нарушая азотный цикл, — это означает, что разум на Земле был виден остальной Вселенной гораздо дольше, чем мы думали.

Есть и загадка нетехнологической разумной жизни. В прошлом разум часто отождествляли с технологией, но полагаться исключительно на технологию как мерило разума — значит неверно понимать природу интеллекта. Технологический разум — лишь одна из его форм, но есть и другие. Дельфины, например, — чрезвычайно умные создания со сложными социальными взаимодействиями, но при всем желании у них никогда не будет технологии, поскольку их плавники не обладают ловкостью, необходимой для серьезного манипулирования окружающей средой. Однако могут ли они запечатлеть свой разум в среде иным способом? Ранее высказывались предположения, что Вселенная молчит, потому что технологический разум редок, а вот разум, подобный дельфиньему, может быть широко распространен, но мы никогда его не обнаружим. Теперь, благодаря ноосемиотике, возможно, будет найден способ выявить признаки такой жизни. И если это удастся, возможно, мы быстро обнаружим, что вовсе не одиноки.

Ознакомиться с работой ДеМаринес можно в статье, опубликованной в открытом репозитории arXiv.

При подготовке статьи использованы материалы Space.com, а также публикация Джулии ДеМаринес на arXiv.