История дебатов о внеземной жизни

Существование внеземной жизни — научная идея, обсуждаемая на протяжении веков. Первоначально вопрос был чисто умозрительным; в наше время ограниченное количество научных данных дает некоторые ответы. Идея была впервые предложена в Древней Греции , где она была поддержана атомистами и отвергнута аристотелевцами . Споры продолжались и в Средние века, когда дискуссия сосредоточилась на том, совместимо ли представление о внеземной жизни с доктринами христианства . Коперниканская революция радикально изменила представление человечества об архитектуре космоса, удалив Землю из центра Вселенной, что сделало концепцию внеземной жизни более правдоподобной. Сегодня у нас нет убедительных доказательств существования внеземной жизни, но эксперты из самых разных дисциплин собираются, чтобы изучить эту идею под научным руководством астробиологии .

Древняя Греция

Основная статья: Древнегреческая астрономия

Греческий Эпикур предположил, что в других мирах могут быть свои животные и растения.

На заре истории астрономии явления, видимые в ночном небе, объяснялись действиями мифологических божеств. Однако вскоре стало очевидно, что небесные объекты движутся и ведут себя по регулярным и предсказуемым закономерностям, что помогало отслеживать время, приливы и времена года, что имело решающее значение для древнего земледелия . Большинство древних цивилизаций обладали большими познаниями в астрономии, но использовали их только для религиозных и практических нужд. Древнегреческая астрономия стремилась выйти за рамки этого и объяснить архитектуру космоса.

Фалес Милетский стремился объяснить природу Вселенной, не полагаясь на сверхъестественные объяснения, и пришел к выводу, что Земля представляет собой плоский диск, плавающий в океане воды. Эта идея даже тогда не получила широкого признания, но она установила основную идею о том, что Вселенная по своей сути понятна. Греческие философы не следовали научному методу , а вместо этого основывали свои идеи на чистой мысли. Однако их дискуссии заложили некоторые принципы, которые в конечном итоге привели к этому, такие как отказ от сверхъестественных объяснений и то, что идеи не были бы действительными, если бы им противоречили наблюдаемые факты. Они также разработали геометрию , которая помогла в архитектуре и других практических задачах, а также в астрономических наблюдениях.

Первоначальная идея о плоской Земле , покрытой небесным куполом, вскоре была отвергнута. Ученик Фалеса Анаксимандр предложил вместо этого полную небесную сферу . Он также заметил признаки искривленной поверхности мира и предположил, что Земля имеет форму цилиндра. Однако большинство других греков предпочитали предложение Пифагора о том, что Земля представляет собой идеальную сферу, поскольку они ассоциировали круги и сферы с математическим совершенством. Модель небесной сферы работает для далеких звезд, которые невооруженному глазу кажутся расположенными в фиксированных местах на небе , но Солнце и Луна движутся с разной скоростью, а другие классические планеты следуют сложными путями и различаются по своей яркости. Это объяснили добавлением к небесной сфере других слоев. Это было подробно описано в модели Птолемея . Вместо этого Аристарх Самосский предположил, что именно Земля вращается вокруг Солнца, что облегчает объяснение ретроградного движения классических планет, но это было отвергнуто другими греками. Они отметили, что если Земля сдвинется на звездный параллакс менял бы расположение звезд на небе в течение года. Хотя звездный параллакс действительно существует, звезды находятся слишком далеко от Земли, больше, чем считали греки, чтобы их можно было заметить невооруженным глазом.

Платон ( слева ) и Аристотель ( справа ) выступали против идеи множественности миров.

Греки обсуждали также возможность существования других миров, но не рассматривали планеты как таковые. По их мнению, небесная сфера была частью Земли и у других потенциальных миров были свои. Было единодушное мнение, что мир состоит из четырех классических элементов : земли, воды, огня и воздуха. Отсюда у них были две противоположные идеи: атомисты считали, что все существование состоит из атомов, маленьких и неделимых частей четырех элементов, а сторонники Аристотеля считали, что четыре элемента принадлежат исключительно Земле и что Вселенная состоит из пятого элемента, Эфир ​ . Атомистический взгляд допускал бы существование других миров, поскольку процессы, создавшие Землю, могут происходить и где-то еще. Хотя сохранилось очень мало их сочинений, известно, что ранние атомисты Левкипп и Демокрит считали, что атомы должны создавать другие миры так же, как была создана Земля. Эпикур сказал в своем «Письме к Геродоту», что «есть бесконечные миры, похожие и непохожие на наш мир… мы должны верить, что во всех мирах есть живые существа, растения и другие вещи, которые мы видим в этом мире».

Аристотель и Платон выступали против идеи множественности миров. Платон рассуждал, что может быть одно небо и что, если бы миров было несколько, Вселенная была бы составной и в конечном итоге пришла бы в состояние растворения и распада. Аристотель думал, что элемент земли будет иметь тенденцию падать в центр вселенной, а огонь подниматься от него; согласно этой логике, существование других миров было бы невозможно. Он также думал, что эфир движется по кругу, и по этой причине Вселенная не может быть пространственно бесконечной. Аристотель также отвергал множественность вселенных или небес, утверждая, что у Вселенной есть Перводвигатель, который все и начал. Если бы существовало более одной вселенной, то было бы и более одного Перводвигателя, и он считал эту идею невозможной. На эту идею могут повлиять его богословские взгляды, а также его взгляды на физику и космологию. Он пришел к выводу, что «Мир должен быть уникальным... Не может быть нескольких миров».

Греческие идеи и дебаты распространились по всему древнему миру, за пределы Греции. Эпикурейство распространилось по всей Римской империи , среди его сторонников, таких как Лукреций с его книгой De rerum natura . Александр Великий совершил серию военных кампаний, которые расширили Греко- Македонскую империю на Ближний Восток, основав город Александрия в Египте, в котором разместилась Александрийская библиотека , которая в конечном итоге была разрушена. Багдад стал центром обучения и торговли во время Золотого века ислама . Многие исламские учёные учились в Библиотеке и цитировали или переводили труды греческих авторов, которые не затерялись окончательно. Они также поддерживали контакты с индуистскими учеными из Индии, которые, в свою очередь, находились под влиянием китайских работ и открытий. Таким образом, Багдад создал синтез объединенных трудов Древней Греции, Индии, Китая и собственных ученых. Эти знания распространились по Византийской империи и, наконец, вернулись в Европу, когда многие ученые бежали после падения Константинополя .

христианство

Смотрите также: Европейская наука в средние века

Взгляды атомистов оказались под религиозным контролем, когда христианство стало известной религией. Все отцы церкви, упоминавшие идею множественности миров, отвергали ее как ересь . Единственным исключением был Ориген , который верил не во множество миров, существующих одновременно, а скорее в миры, которые могут существовать до и после Земли. Он развил эту идею, чтобы объяснить очевидное отсутствие у Бога цели и действий до сотворения мира. Августин Гиппонский отверг эту идею, предположив, что время проявляется только в движении материала, а это означает, что времени «до» творения не было, потому что с него началось само время. Фома Аквинский обсуждал это в своей Summa Theologica : согласно Иоанна 1:10 , «мир был сотворен Им», причем слово «мир» стоит в единственном числе, что означало бы только один. Единый мир также будет означать порядок, в отличие от множества слов, которыми придерживаются атомисты, которые верят в случайность, а не в «предписывающую мудрость», создающую все это. В свою поддержку он процитировал мысль Аристотеля; «На небесах» перевел на латынь Герард Кремонский несколько лет назад . Он также считал, что, поскольку Бог один, он создаст только один мир, отражающий его собственное совершенство. Однако идеи Фомы Аквинского были запрещены Осуждением 1277 года : они считали, что Бога анализируют очень рациональным образом, и были близки к предположению, что Бог не может совершать определенные вещи, например создавать бесконечные миры. В последующие годы несколько ученых обсуждали множественность миров и утверждали, что это не было теологической невозможностью, даже если они отвергали ее по другим причинам.

Уильям Ворилонг, вероятно, был первым автором, обсуждавшим смерть и воскресение Христа в контексте множественности миров. Он рассуждал, что если бы в других мирах существовали люди, они бы не жили во грехе, потому что не произошли бы от Адама и Евы, но все равно жили бы силой Бога. Он предполагал, что смерть Христа обязательно искупит людей других миров так же, как это было с людьми на Земле, и не считал целесообразным, чтобы Бог неоднократно проявлялся в каждом другом мире.

Коперниканская революция

Основная статья: Коперниканская революция

Тихо Браге в невооруженным глазом обсерватории

Николай Коперник опубликовал книгу «De Revolutionibus Orbium Coelestium» в 1543 году, положив начало Коперниканской революции . Эта книга восстановила и обновила старую идею Аристарха о том, что Земля вращается вокруг Солнца. Новая версия была написана с таким количеством математических подробностей, что могла бы бросить вызов модели Птолемея. К этому времени ученые заметили несколько неточностей в модели Птолемея. Они были более готовы к ее пересмотру, но в основном продолжали использовать ее из-за огромной работы, связанной с изменением таблиц. Коперник считал, что вращение Земли вокруг Солнца может дать более простое объяснение ретроградному движению планет, и рассчитал расстояние планет до Солнца. Однако он сохранил идею круговых орбит и добавил несколько составных орбит, чтобы объяснить вызванные ею ошибки. Хотя он правильно сместил центр Солнечной системы, эта первая модель оказалась столь же неточной и сложной, как и птолематическая, и не нашла в первые десятилетия особых сторонников.

Постоянной проблемой для обеих моделей было отсутствие качественных данных, поскольку телескоп еще не был изобретен, а наблюдения невооруженным глазом очень неточны. Датский Тихо Браге стремился собрать такие данные, создав огромные обсерватории для наблюдения невооруженным глазом. На смертном одре он попросил своего помощника Иоганна Кеплера осмыслить его наблюдения, чтобы не было ощущения, что он живет напрасно. Кеплер изначально придерживался круговых орбит, а в итоге нашел систему, которая объяснила бы все данные, за исключением ошибки в 8 угловых минут о положении Марса. Однако Кеплер доверял точности наблюдений Тихо и поэтому отказался от его предварительных результатов. Вместо этого он бросил вызов круговым орбитам и попробовал использовать другие формы. С помощью орбит в форме эллипсов он мог объяснить зафиксированное движение всех планет, включая ретроградное движение Марса, не используя для этого составные круги. Свои окончательные результаты он сформулировал как законы движения планет Кеплера .

Галилей перед Святой канцелярией , картина Жозефа-Николя Робера-Флери XIX века.

Однако у некоторых учёных возникли опасения по поводу новой модели. Аристотель однажды заявил, что Земля не может двигаться, потому что в этом случае позади останутся птицы, облака и падающие предметы. Орбиты должны были быть круговыми, потому что небеса должны были быть совершенными и неизменными. А если бы Земля сдвинулась, звезды должны были бы оставить звездный параллакс. Эти опасения были рассмотрены Галилео Галилеем . Во-первых, он объяснил, что движущийся объект остается в движении, пока его не остановит сила; этот принцип сегодня включен в первый из законов движения Ньютона . Идея небесного совершенства уже была поставлена ​​под сомнение наблюдениями Тихо. Тихо наблюдал сверхновую , которая доказала, что иногда небеса меняются . Недавно изобретенный телескоп также выявил «несовершенства» небесных тел: Солнце было показано с пятнами , а Луна имеет множество особенностей, таких как кратеры и горные хребты. Если бы небеса не были такими совершенными, как первоначально считалось, то идея о том, что орбиты не являются идеальными кругами, не была бы столь сомнительной. Галилей также открыл Галилеевы спутники Юпитера, небесные тела, вращающиеся вокруг другой планеты, и фазы Венеры . Существование галилеевых спутников опровергло распространенный аргумент о том, что Луна не останется с движущейся Землей. Что касается звездного параллакса, Галилей не смог доказать, что звезды находились дальше, чем предполагалось, но получил убедительные доказательства, подтверждающие это: более пристальный взгляд на Млечный Путь показал, что он состоит из нескольких звезд.

Хотя эти открытия доказали, что Земля не находится в центре всего, они не доказали полностью, что она вращается вокруг Солнца; этот факт полностью подтвердился, когда звездный параллакс был измерен детально и со звездной аберрацией . Однако эта идея вызвала такую ​​полемику, что Галилей был вызван инквизицией и вынужден отречься от своих выводов. Галилей, которому в то время было 70 лет и, вероятно, опасался, что его жизнь окажется под угрозой, выполнил приказ. Говорят, что Галилей пробормотал « Eppur si muove » (по-итальянски «И все же оно движется»), но большинство историков сомневаются в этом, учитывая возможные последствия, с которыми Галилей столкнулся бы, если бы его услышали.

Несмотря на суд, к 1630 году модель Кеплера и разъяснения Галилея были приняты единогласно. Однако, хотя было признано, что планеты движутся по эллипсам, было неясно, почему они это делают. Причина была окончательно объяснена сэром Исааком Ньютоном в его книге Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica , в которой описаны три закона движения . Эта книга также представила закон всемирного тяготения и объяснила все движения во Вселенной. Он также использует математику, чтобы объяснить, что законы движения планет Кеплера являются естественным следствием законов гравитации и движения. При этом геоцентрическая модель была полностью отвергнута.

Коперниканская революция, время между Коперником и Ньютоном, длилась почти 150 лет и навсегда изменила науку. Это изменило взгляд на Вселенную и место Земли и человечества в ней, сместившись с центрального положения на такой же мир, как и многие другие. Это также изменило способ работы науки. Предыдущие учёные были готовы дать свободу ошибкам и ошибкам в измерениях, которые новые поколения терпели совершенно меньше. Также больше внимания уделялось пониманию не только того, как устроена природа, но и почему она работает именно так, а не иначе. Простые догадки, такие как атомизм, или эстетические предпочтения, такие как небесное совершенство, больше не будут иметь значения. Любые объяснения и предположения должны были быть доказаны, прежде чем они будут приняты.

Хотя спор касался не только внеземной жизни, его положил начало его результату. Поскольку еще в Древней Греции произошел конфликт между атомистами и сторонниками Аристотеля и была доказана неправота сторонников Аристотеля, многие предполагали, что это означает, что атомисты правы и что другие миры подобны Земле. Однако единственный факт, который был обнаружен в это время, заключался в том, что звезды и классические планеты — это не светила, а небесные объекты, аналогичные Земле, и что жизнь в них может быть правдоподобной, хотя еще и неизвестной. Идея внеземной жизни, которая когда-то была радикальной идеей, которой придерживались ограниченные и конкретные люди, стала общепринятой идеей, обсуждаемой в классах колледжей. Это изменение стало возможным также из-за изменений в религиозном и философском мышлении, произошедших в то время.

Кроме того, было много спекуляций. Галилей путал лунных кобыл с морями. Кеплер говорил, что на Луне есть атмосфера и разумные обитатели, даже написал о них научно-фантастический рассказ. Доминиканский философ Джордано Бруно признал существование внеземной жизни, что стало одним из обвинений, выдвинутых против него инквизицией, что привело к его казни.

Новое время

Изучение астрономии продолжилось и после Ньютона, а более поздние технологические устройства и математические модели позволили изучать объекты, о которых в то время и не мечтали. Хотя реальной внеземной жизни не обнаружено ни в Солнечной системе, ни где-либо еще, наука в настоящее время имеет гораздо лучшее понимание контекста такой жизни или ее отсутствия. Биология изучает природу жизни, а химия и биохимия — то, как она работает. Химия и биохимия также помогают понять абиогенез — процесс, посредством которого жизнь может создаваться неживыми существами, который еще до конца не изучен. Физика в целом и планетология в частности помогают понять условия в других местах, помимо Земли, и то, как они могут быть более полезными или вредными для жизни. Все эти науки коллективно изучаются под эгидой астробиологии .

Большая часть знаний по астрономии в той или иной степени актуальна для обсуждения внеземной жизни, но есть три основных принципа. Во-первых, Вселенная невероятно обширна и стара. Во-вторых, элементов, составляющих жизнь на Земле, много. В-третьих, законы, управляющие материей, одинаковы во всей Вселенной. В результате можно предположить, что на Земле нет ничего особенного и что жизнь в других мирах должна быть правдоподобной.

Библиография

• Беннетт, Джеффри О.; Шостак, Сет (2016). Жизнь во Вселенной (4-е изд.). США: Пирсон . ISBN  978-0-13-408908-9 .
• Кроу, Майкл Дж., изд. (2008). Споры о внеземной жизни от древности до 1915 года: справочник . Нотр-Дам, Индиана: Издательство Университета Нотр-Дам . ISBN  978-0-268-02368-3 .