Телескопы становятся всё зорче, а космические миссии залетают всё дальше, но подтверждённых доказательств жизни за пределами Земли до сих пор никто не нашёл. Международная команда исследователей предполагает, что часть проблемы может заключаться в том, как мы ищем: наука очень боится заявить о жизни там, где её нет, и гораздо меньше — упустить настоящие следы. Студенты-статистики называют это ложноотрицательным результатом — а в конце ты можешь проверить, есть ли у тебя глаз охотника за внеземными следами.
Одиноки ли мы во Вселенной? Это один из древнейших вопросов, которые задают люди, и сегодня ответить на него пытаются не только философы. Учёные используют мощные телескопы и космические миссии, чтобы искать жизнь в других местах: наводят свои приборы на далёкие планеты и спутники в надежде уловить намёк на то, что там кто-то живёт.
Однако пока подтверждённых доказательств нет. Это оставляет на столе неприятную возможность. Возможно, жизнь действительно редка. Или мы ищем не те сигналы, либо не замечаем — а то и отвергаем — информацию из далёких миров, которая уже указывает на жизнь.
Поиск внеземной жизни редко даёт чёткое «да» или «нет». Исследователи часто имеют дело с неоднозначными данными и должны тщательно распределять их по двум видам возможных ошибок.
Ложноположительный результат возникает, когда доказательства ошибочно указывают на присутствие жизни. Ложноотрицательный — наоборот: настоящие признаки жизни есть, но их пропускают или не обнаруживают. Всякий, кто проходил курс статистики, изучал медицинские тесты или обучал классификатор в информатике, хорошо знает эту пару. Здесь та же идея применяется к одному из крупнейших вопросов науки.
Международная исследовательская команда решила присмотреться ко второму виду ошибок. Исследователи изучали новые методы правильного распознавания ложноотрицательных результатов, чтобы настоящие признаки внеземной жизни не остались незамеченными. Их выводы опубликованы в журнале Nature Astronomy.
Ведущая исследовательница — Инге Лус тен Кате (Inge Loes ten Kate), астробиолог из Утрехтского университета. «Нам следует осознавать эти ложноотрицательные результаты», — отметила она. «Это означает, что есть пробелы в распознавании существования жизни. Эти пробелы пока не занимают высокого места в исследовательской повестке».
Иными словами, вопрос не только технический. Он касается и того, что исследовательское сообщество считает приоритетом.
По словам команды, есть несколько причин, по которым признаки внеземной жизни могут ускользать от нас, даже если они существуют. Следы могут:
Каждый из этих путей ведёт к одному результату: ложноотрицательному, когда ответ выглядит как «здесь жизни нет», хотя правда может быть иной.
Исследователи указывают и на распространённую предвзятость в этой области. Астробиологи тратят больше времени на то, чтобы избежать ложноположительных результатов — ошибочно заявить о находке жизни из-за ошибок в данных или проблем с приборами, — чем на ложноотрицательные, когда признаки жизни остаются совершенно незамеченными.
Нетрудно понять почему. Объявить о жизни в другом мире, а потом брать слова назад было бы огромным конфузом. Но осторожность имеет цену: если все сосредоточены на том, чтобы не сказать «да» слишком рано, настоящее «да» может незаметно превратиться в «нет».
«Поэтому мы выступаем за разработку целенаправленной исследовательской стратегии», — пояснила тен Кате. Она подчеркнула необходимость сочетать лабораторные эксперименты с моделированием и полевыми исследованиями. «Космические миссии и приборы создаются для обнаружения возможных признаков жизни, но риск что-то упустить в расчёт не принимается».
Один из многообещающих инструментов — искусственный интеллект. Использование ИИ для выявления закономерностей — эффективный способ решить проблему, ведь машина может заметить регулярности, которые человек легко пропустил бы.
«Потому что тогда можно обнаружить то, что мы сами никогда не смогли бы увидеть», — заметила тен Кате. «А с новыми наблюдениями можно затем выяснить, как и куда они вписываются в такую закономерность».
Идея в том, что каждое новое наблюдение не обязательно оценивать в отдельности. Его можно сравнить с известной закономерностью, и так проще заметить нечто необычное, что заслуживает второго взгляда.
Самая глубокая трудность очень человеческая. «Этот вопрос бьёт в самую суть нашей проблемы, потому что мы склонны искать то, что уже знаем», — заключила тен Кате.
Жизнь в других местах не обязана напоминать жизнь на Земле. Поэтому исследователям нужно лучше понимать, какая жизнь возможна в той или иной среде, каких условий она требовала бы и как можно было бы распознать её следы. Даже тогда гарантий нет: решающее доказательство всё равно может остаться необнаруженным.
Поиск внеземной жизни — это не только гонка за лучшими телескопами. Это ещё и вопрос метода. Уделяя ложноотрицательным результатам столько же внимания, сколько ложноположительным, сочетая лабораторную работу, моделирование и полевые исследования и позволяя искусственному интеллекту помогать с закономерностями, учёные надеются перестать упускать признаки, которые, возможно, уже есть в их данных. Для всех, кого интересует астрономия, биология или анализ данных, это показывает, как понятие с урока статистики может формировать один из величайших вопросов, которые задаёт человечество.
5 вопросов · одна минута
English
Čeština
Deutsch
Español
Français
Magyar
Italiano
Polski
Português
Русский
Slovenčina
Türkçe
Українська
العربية
中文