Исходя из такого подхода, Платт рассмотрел вероятность реализации различных этапов эволюции. По его мнению, в отношении некоторых этапов уже сейчас, на основе имеющихся экспериментальных и теоретических данных, можно с уверенностью сказать, что вероятность их реализации равна единице (в указанном выше смысле). К ним Платт относит: образование органических соединений; образование автокатализа в процессе прсдбиологической эволюции; появление органов зрения у различных видов животных (биологическая конвергенция); возникновение управляющей нервной системы; появление общественных животных, использующих коммуникационные сигналы для регулирования своей социальной жизни; появление животных, владеющих орудиями труда; возникновение технологии, городов, пауки, освоение ядерной энергии и космического пространства. Для других этапов вероятность в настоящее время неизвестна. Таковыми являются: образование нуклеиновых кислот, возникновение живой клетки, переход к многоклеточным организмам, возникновение царства животных, выход жизни из океана на сушу. По мнению Платта, большинство из этих этапов почти неизбежно вытекает из предыдущих, поэтому, хотя вероятность их реализации, в отличие от этапов первой группы, строго говоря, неизвестна, ее также можно считать равной или близкой к единице.
Существуют однако три ключевых момента: переход от сложных органических соединений к живым системам (происхождение жизни), использование огня и возникновение языка или речевого мышления. Эти шаги, по мнению Платта, являются уникальными. Впрочем, и в отношении этих критических ключевых этапов, по-видимому, как считает Платт, можно будет показать, что вероятность их реализации стремится к единице. Для этого надо разбить критические этапы на более мелкие шаги (субэтапы) и тогда каждый последующий шаг будет с неизбежностью вытекать из предыдущего. Так, использование огня, само по себе маловероятное и даже противоестественное для большинства животных, может оказаться закономерным, если рассмотреть популяцию существ, которые изготавливают и применяют орудия труда. С другой стороны, использование огня (раз уж это произошло) делает почти неизбежным следующий шаг — переход от коммуникативных сигналов, которыми обмениваются животные, к языку символов, к речи и мышлению. Огонь «продлевает» день и создает досуг. Сидя у огня в своих пещерах, отделенные от прошедших событий временем и пространством праразумные существа могут обмениваться впечатлениями и переживаниями дня, используя только символы реальных вещей. Это и дает начало языку, речевому мышлению и, вместе с ним, ритуалам, поэзии, мифологии, науке.
Рис. 4.3.2. Изменение числа цивилизаций со временем. Линия 1 изображает рост числа подходящих звезд; линия 2 — изменение числа коммуникативных цивилизаций при условии, что скорость их возникновения равна скорости возникновения подходящих звезд; линия 3 изображает число коммуникативных цивилизаций в функции времени при условии, что не у каждой подходящей звезды возникает коммуникативная цивилизация. Пояснение см. в тексте
Рассмотрим теперь, как зависит число цивилизаций от суммарного времени реализации процесса. Пусть Т0 — время от образования подходящей звезды до возникновения на ней коммуникативной цивилизации. Для простоты предположим, что для всех цивилизаций это время одинаково. Предположим, что время жизни коммуникативных цивилизаций (длительность коммуникативной фазы) для всех цивилизаций тоже одинаково и равно L. На рис. 4.3.2 линия 1 изображает рост числа подходящих звезд со временем: N∗(t) = R0t (R0 — скорость образования подходящих звезд, предполагается, что она не зависит от времени). Линия 2 изображает изменение числа цивилизаций со временем при условии, что скорость возникновения коммуникативных цивилизаций равна скорости образования подходящих звезд, т. е. считается, что у каждой подходящей звезды со временем возникает коммуникативная цивилизация. При t < Т0 число цивилизаций равно нулю. При Т0 < t < Т0 + L число цивилизаций растет с той же скоростью, что и число подходящих звезд, соответствующий участок на графике изображается отрезком прямой, параллельным линии 1 и сдвинутым относительно нее на величину Т0: N(t) = R0 (t — Т0). При t = Т0+ L N(t)= R0L. При этом накопление цивилизаций прекращается, ибо их ежегодный прирост компенсируется за счет убыли цивилизаций, возникших Гр лет назад, которые к данному моменту достигают возраста Ь и выходят из коммуникативной фазы. При t > Т0 + L число цивилизаций остается постоянным и равным R0L. Линия 3 изображает изменение числа цивилизаций со временем при условии, что не у каждой подходящей звезды со временем возникает коммуникативная цивилизация. Скорость возникновения коммуникативной цивилизации R = fsR0 (fs — фактор выборки). На участке 0 < t < Т0 + L число цивилизаций по-прежнему равно нулю. При Т0 < t < Т0 +L число цивилизаций растет, но медленнее, чем число подходящих звезд. При t > Т0 + L рост числа цивилизаций прекращается. Таким образом:
Это выражение остается в силе и в том случае, когда время развития и длительность коммуникативной фазы у различных цивилизаций различны, но их дисперсия (разброс относительно средних значений) мала по сравнению со средними значениями величин Т0 и L. Если L означает среднюю длительность коммуникативной фазы, то выражение Nc = R0fs в точности совпадает с формулой Дрейка (4.2). Следовательно, формула Дрейка описывает частный случай, справедливый при малой дисперсии величин Т0 и L и при условии L < Т — Т0.
Пусть теперь Т0 — по-прежнему постоянно для всех цивилизаций, или точнее дисперсия этой величины настолько мала, что Т0 можно считать постоянным; длительность коммуникативной фазы изменяется в широких пределах, принимая значения l1 , l2 , l3 , ... ln с вероятностями Р1 , Р2 , Р3 , ... Рn . Причем все значения l1 , l2 , l3 , ... lk меньше, чем (Т — Т0), а значения lk+1 , lk+2 , lk+3 , ... ln больше, чем (Т — Т0). В этом случае:
Отметим, что характер распределения l для значений l < (Т — Т0) не влияет на величину существенна только средняя величина L для этих значений. Разные распределения с одинаковым L дают один и тот же вклад в величину Nc(Т). Что касается значений I > (Т — Т0), то сами по себе эти значения не влияют на величину Nc(Т), существенна только их суммарная вероятность Рr . При Рr = 0, Nc(Т) = R0fsL мы снова приходим к формуле Дрейка.
Сделаем еще один шаг — откажемся от предположения о постоянстве (или малой дисперсии) величины Т0. Допуская, что как Т0, так и l для различных цивилизаций принимают разные значения, мы приходим к картине, изображенной на рис. 4.3.3. В общем случае Т0 и l — независимые случайные величины со своими (вообще говоря, произвольными) законами распределения, которые не обязательно характеризуются малой дисперсией. Число цивилизаций, находящихся в данный момент Т в коммуникативной фазе (на рисунке они пересечены вертикальной линией), определяется функциями распределения этих величин. Таким образом, чтобы определить число цивилизаций, мы должны использовать статистический подход. Подобный подход был последовательно проведен Дж. Крейфелдтом[265] и затем использовался в нашей работе[266].
Рис. 4.3.3. Возникновение коммуникативных цивилизаций у различных звезд (по Крсйфсльдту). Звездочкой отмечен момент рождения подходящей звезды, стрелки указывают момент Т0 от ее образования до возникновения на ней коммуникативной цивилизации, длительность коммуникативной фазы £ отмечена штриховкой. Т — современный момент времени
Мы не будем приводить полученных выражении, они достаточно громоздки. Отметим, что в частном случае, при определенных предположениях, о которых частично говорилось выше, их можно свести к формуле Дрейка.
Рис. 4.3.4. Схема перехода подходящей звезды в коммуникативную фазу. Пояснения в тексте
Рассмотрим схему перехода подходящей звезды в коммуникативную фазу (рис. 4.3.4). Обозначим через А0 класс подходящих звезд, АL — класс «обитаемых» звезд, Аi , — класс звезд, «населенных» разумными существами, Аc . — класс звезд, у которых имеются коммуникативные цивилизации. Подходящие звезды в своем развитии могут (но не обязательно должны) переходить в состояния АL , Аi , Аc . Пусть при возникновении звезды класса А0 с вероятность f0L возникает звезда А0L , для которой переход в состояние АL является разрешенным, и с вероятностью (1 — f0L) возникает звезда А0L̄ , для которой переход в состояние АL запрещен. Будем считать, что если переход разрешен, то он обязательно реализуется через определенное время. Поэтому звезда из подкласса А0L спустя время Т0L переходит в состояние АL при этом с вероятностью fLi образуется звезда АLi , которая спустя время ТLi переходит в состояние Аi и с вероятностью (1 — fLi) образуется зведа АLī , для которой переход в состояние Аi запрещен (тупиковый путь эволюции). Аналогичным образом при возникновении звезды Аi , с вероятностью fic образуется звезда Аic , которая спустя время Tic переходит в состояние Аic , и с вероятностью (1 — fic)возникает звезда Аic̄ , для которой этот переход запрещен. Наконец, звезда Ас спустя время tc переходит в коммуникативную фазу (т. е. в коммуникативную фазу переходит возникшая у нее коммуникативная цивилизация). На рисунке эта фаза обозначена штриховкой. Отберем из объектов А0L такие, которые после прохождения промежуточных этапов переходят в состояние Аc , Обозначим этот подкласс А0с . Соответственно A0L̄ — это подкласс подходящих звезд, для которых переход в состояние Аc запрещен. Он состоит из объектов A0L̄ , а также тех звезд, которые при последующей эволюции переходят в АLī , и Аic̄ ,. Вероятность образования звезды А0c равна f0c = f0L fLi fic . А время развития Т0 = Т0L+ ТLi + Tic+ tс .
