Dobrodošli nazaj v našo Serija Fermi Paradox , kjer si ogledamo možne rešitve za slavno vprašanje Enrica Fermija: 'Kje so vsi?' Danes preučujemo možnost, da jih ne moremo videti, ker nas vse imajo v množični simulaciji!
Leta 1950 italijansko-ameriški fizik Enrico Fermi sedel na kosilo z nekaterimi svojimi kolegi na Nacionalni laboratorij Los Alamos , kjer je delal pet let pred tem v okviru projekta Manhattan. Po različnih navedbah se je pogovor obrnil na nezemljane in nedavni naval NLP-jev. Ob tem je Fermi izdal izjavo, ki se bo zapisala v anale zgodovine: 'Kje so vsi?'
To je postalo osnova za Fermijev paradoks , kar se nanaša na neskladje med ocenami visoke verjetnosti za obstoj nezemeljske inteligence (ETI) in očitnim pomanjkanjem dokazov. Sedemdeset let pozneje še vedno poskušamo odgovoriti na to vprašanje, kar je pripeljalo do nekaj zanimivih teorij o tem, zakaj nismo. Še posebej osupljiv predlog je v oblikiHipoteza o planetariju!
Če ga razčlenimo, ta hipoteza navaja, da je razlog, da ne vidimo vesoljcev, ta, da je človeštvo v simulaciji, in vesoljci so tisti, ki jo vodijo! Da bi zagotovili, da se ljudje tega dejstva ne zavejo, poskrbijo, da nam simulacija predstavlja »veliko tišino«, ko gledamo ven in poslušamo globine vesolja.
Fermi in Drake
Glede na velikost vesolja in njegovo starost se zdi Iskanje zunajzemeljske inteligence (SETI) veljavno podjetje. Upoštevajte naslednje: obstajajo 200 do 400 milijard zvezd v naši galaksiji in kar 2 bilijona galaksije v vesolju. Samo znotraj naše galaksije je ocenjeno 6 milijard Zemlji podobni planeti, kar pomeni, da bi lahko bilo v vesolju kar 12 kvintilijonov Zemlji podobnih planetov.
Medtem je človeštvo potrebovalo približno 4,5 milijarde let, da se je pojavilo na Zemlji, vesolje pa obstaja že 13,8 milijarde let. Kot tako sploh ni pretirano domnevati, da je imelo inteligentno življenje nešteto priložnosti, da se pojavi nekje drugje v vesolju, in veliko časa za razvoj. Leta 1961 je ameriški fizik in raziskovalec SETI dr. Frank Drake to ponazoril med srečanjem na Observatorij Green Bank .
V pripravah na srečanje je Drake ustvaril enačbo, ki je povzela verjetnost iskanja ETI v naši galaksiji. Nato znan kot Drakeova enačba , je ta verjetnostni argument matematično izražen kot:
N = R*x fstrx ninx fthex fjazx fcx L
- Nje število civilizacij, s katerimi bi lahko komunicirali;
- R*je povprečna stopnja nastajanja zvezd v naši galaksiji;
- fstrje delež tistih zvezd, ki imajo planete;
- nin je število planetov, ki lahko podpirajo življenje;
- ftheje število planetov, ki bodo razvili življenje;
- fjaz je število planetov, ki bodo razvili inteligentno življenje;
- fcje število civilizacij, ki bi razvile tehnologije prenosa;
- THEje čas, ki bi ga te civilizacije morale posredovati svoje signale v vesolje.
Frank Drake piše svojo slavno enačbo na belo tablo. Zasluge: SETI.org
Namen tega argumenta je bil povzeti izzive SETI (tj. samo število neznank) in ga postaviti v kontekst. Hkrati je pokazalo, da so možnosti za ugotovitve ETI precej dobre. Tudi z uporabo najbolj konzervativnih ocen za vsak parameter, enačba kaže, da bi moralo biti v naši galaksiji vsaj nekaj ETI, s katerimi bi lahko kadar koli komunicirali.
Poleg tega bi glede na starost vesolja samega moralo obstajati veliko vrst v našem vesolju, ki so se razvile do te mere, da bi lahko raziskovale vesolje in izvajale inženirske podvige, ki bi presegli vse, o čemer lahko sanjamo. Kar nas pripelje do…
Kardaševa lestvica
Leta 1964 je sovjetski/ruski astrofizik Nikolaj Kardašev predlagal, da bi lahko nezemeljske civilizacije razvrstili glede na količino energije, ki jo lahko izkoristi. V eseju, ki podrobno opisuje to idejo, z naslovom » Prenos informacij s strani nezemeljskih civilizacij ,« Kardašev je predlagal tristopenjsko shemo – »Kardaševo lestvico« – ki je navedla naslednje:
- Civilizacije tipa I (ali planetarne civilizacije) so tiste, ki lahko uporabijo in shranijo vso energijo, ki je na voljo na svojem planetu (~4×1012vati)
- Civilizacije tipa II (alias. zvezdne civilizacije) so tiste, ki so sposobne uporabljati in nadzorovati energijo celotnega zvezdnega sistema (~4×1026vati)
- Civilizacije tipa III (alias. galaktične civilizacije) so tiste, ki lahko nadzorujejo energijo celotne galaksije (~ 4 × 1037vati)
Z vidika SETI bi bilo mogoče civilizacije, ki spadajo v katero koli od teh treh kategorij, identificirati na več načinov. Na primer, civilizacija tipa I je verjetno zrasla, da bi zasedla celoten planet in kolonizirala nizko zemeljsko orbito (LEO) s sateliti in vesoljskimi postajami. Ta oblak umetnih predmetov (oz. Clarke pasovi ) je lahko viden iz načina, kako odbija svetlobo zvezde med planetarnimi tranziti.
Civilizacija tipa II je po Kardaševu tista, ki bi bila sposobna zgraditi megastrukturo okoli svoje zvezde (tj. Dysonova krogla ). To bi civilizaciji omogočilo, da izkoristi vso energijo, ki jo proizvede njeno sonce, pa tudi eksponentno pomnoži količino bivalnega prostora v svojem domačem sistemu. Kot je sam Dyson navedel v svojem originalni papir , bi lahko te megastrukture opazili z iskanjem njihovih infrardečih podpisov.
Kar zadeva civilizacije tipa III, je možno, da bi civilizacija, ki je sposobna izkoristiti vso energijo svoje galaksije, to storila z gradnjo aparata, ki jo obdaja. Ali pa je možno, da bi se odločili zapreti le del tega, morda okoli njegovega osrednjega območja, in ogromna črna luknja (SMBH) v njenem središču. Ne glede na to je razumljivo, da bi bilo tako napredne civilizacije nemogoče ne opaziti.
Od tod Fermijevo, zakaj slavno vprašanje traja. Do danes se večina poskusov razrešitve Fermijevega paradoksa osredotoča na to, kako bi vesoljci lahko obstajali, a ne morejo komunicirati z nami. Nasprotno pa hipoteza simulacije kaže, da namerno ne komunicirajo z nami in se celo zelo trudijo, da bi prikrili svoj obstoj. Njihova metoda izbire je sestavljena iz tega, da nas zadržijo v simulirani resničnosti, tako da smo slepi za njihov obstoj.
Izvor
Leta 2001 je slavni avtor znanstvene fantastike in matematik/inženir Stephen Baxter napisal pomemben esej z naslovom ' Hipoteza o planetariju – razrešitev Fermijevega paradoksa .” V odgovoru na Fermijevo vprašanje je Baxter domneval, da so astronomska opazovanja človeštva pravzaprav iluzija, ki jo je ustvarila civilizacija tipa III, ki človeštvo drži v velikanskem 'planetariju'. Ali kot je rekel:
»Možna rešitev Fermijevega paradoksa je, da živimo v umetnem vesolju, morda v obliki 'planetarija' virtualne resničnosti, ki je zasnovan tako, da nam daje iluzijo, da je vesolje prazno. Kvantno-fizikalni in termodinamični premisleki zagotavljajo ocene energije, potrebne za ustvarjanje takšnih simulacij različnih velikosti in kakovosti.'
Ta koncept je podoben hipotezi simulacije, teoriji, ki jo je prvotno predstavil Niklas Bostrom iz Oxforda. Inštitut za prihodnost človeštva (FHI). V prispevku iz leta 2001 z naslovom » Ali živite v računalniški simulaciji? «, je nagovoril idejo, da je tisto, kar človeštvo šteje za opazovano vesolje, pravzaprav ogromno virtualno okolje. Ta ideja, kjer se postavlja pod vprašaj sama narava realnosti, ima globoke korenine v številnih filozofskih tradicijah.
V tem primeru pa se predlaga, da je namen ohranjanja človeštva v simulaciji zaščititi nas, naše gostitelje in morda druge vrste pred nevarnostmi, povezanimi z »stikom«. Z uporabo človeške zgodovine kot predloge vidimo nešteto primerov, kako se lahko dve kulturi, ki se srečata prvič, zlahka konča z vojno, osvajanjem, suženjstvom in genocidom.
Vendar pa obstajajo omejitve. Po Baxterjevem izvirnem dokumentu bi bilo v zmožnostih civilizacije tipa III, če bi našo sedanjo civilizacijo vsebovalo v popolno simulacijo. Vendar bi ena sama kultura, ki zaseda prostor s premerom ~100 svetlobnih let, presegla zmogljivosti katere koli možne simulirane resničnosti.
V zvezi s tem bi bilo v najboljšem interesu civilizacije tipa III ustvariti simulacijo, ki ne bi vsebovala dokazov o ETI, hkrati pa bi omejila našo sposobnost širitve v vesolje. To bi lahko storili z vključitvijo fizikalnih modelov, ki omejujejo sposobnost človeštva, da zapusti Zemljo (tj. njeno visoko pobegno hitrost) in našo sposobnost raziskovanja in kolonizacije vesolja (meje, ki jih nalaga posebna relativnost).
Seveda je idejo, da živimo v planetariju, ki so ga ustvarili napredni vesoljci, težko preizkusiti. Vendar pa je bilo o hipotezi simulacije opravljenih več študij, ki imajo posledice za hipotezo planetarija. Na primer, prof. David Kipping z univerze Columbia in inštituta Flatiron Center za računalniško astrofiziko nedavno objavil študijo na to temo.
V tej študiji z naslovom » Bayesov pristop k argumentu simulacije ,« je Kipping izvedel vrsto statističnih izračunov, namenjenih testiranju verjetnosti in negotovosti, povezane z Bostromovo hipotezo. Skratka, Kipping je trdil, da bi postčloveška civilizacija z zmožnostjo ustvarjanja takšnih simulacij ustvarila veliko več kot samo eno, kar kaže na veliko verjetnost, da nismo v enem.
Hkrati je nakazal, da so možnosti, da bi lahko bili v enem od mnogih, skoraj enake:
»Z uporabo povprečja Bayesovega modela se pokaže, da je verjetnost, da smo sims, v resnici manjša od 50 %, ki teži k tej vrednosti v meji neskončnega števila simulacij. Ta rezultat je na splošno brezbrižen glede tega, ali se pogojuje dejstvo, da človeštvo še ni rodilo takšnih simulacij, ali ga ignorira. Kot so trdili drugje, je ugotovljeno, da če bi človeštvo začelo proizvajati takšne simulacije, bi to radikalno spremenilo možnosti in bi zelo verjetno, da smo v resnici simulirani.'
Kritika
Zahvaljujoč podpori javnih osebnosti, kot je Elon Musk, ki enkrat rečeno 'Obstaja milijarda proti ena možnost, da živimo v osnovni realnosti,' je koncept pridobil splošno pozornost in sprejetje. Hkrati pa imata tako hipoteza o simulaciji kot o planetariju svoj delež nasprotnikov in nasprotnih študij, ki dvomijo o prednostih tega scenarija.
Za začetek se je več raziskovalcev spraševalo, ali je simulacija na ravni vesolja sploh možna glede na naše razumevanje zakonov narave. Zlasti so nekateri raziskovalci uporabili naše lastne neuspehe kvantne simulacije Monte Carla (QMC). trditi, da bodoči ljudje (ali ETI) ne bi mogli ustvariti realnosti, ki je točna vse do kvantne ravni.
Drugi so kritizirali hipotezo simulacije, ki temelji na Ockhamovi britvici in kar vidijo kot ' računska nezmožnost ” za simulacijo nečesa tako velikega, kot je naše Vesolje, do granularne ravni. Potem so tu argumenti, ki uporabljajo nedavne napredke rešetkasta kvantna kromodinamika (QCD) pokazati, kako bo simulirano okolje neizogibno končno in ranljivo za odkrivanje.
Seveda je tem kritikam mogoče nasprotovati z argumentom, da je nemogoče ovreči simulacijsko teorijo, ki temelji na fizičnih argumentih, če sama fizika, na katero se sklicujemo, ne more biti nič drugega kot rezultat simulacije. Toda ta protiargument samo krepi vprašanje, kako hipoteze simulacije ni mogoče ponarediti. Skratka, tega ni mogoče niti dokazati niti ovreči, kaj je torej smisel o tem razpravljati?
Vendar pa obstajajo argumenti v zvezi s hipotezo o planetariju, ki jih je mogoče preveriti in jih je zato mogoče obravnavati ločeno. Na primer, obstajajo tisti, ki trdijo, da domneva o obstoju civilizacije Kardaševa stopnje III temelji na bistveno napačni predpostavki. Skratka, predpostavlja, da evolucijska pot naprednih civilizacij temelji na širitvi in ne na optimizaciji.
V študiji iz leta 2008 je ' Proti imperiju ,« je srbski astronom, astrofizik in filozof Milan Cirković trdil nasprotno stališče. Skratka, preizkusil je dva modela za določanje obnašanja postbiološke in tehnološko napredne civilizacije – »državo imperij« in »mesto-državo«. Na koncu je trdil, da bi napredne vrste raje ostale v prostorsko kompaktnih optimiziranih okoljih, namesto da bi se širile navzven.
Nekateri primeri tega vključujejo Dyson Swarm in Matrioshka Brain , dve različici Dysonove slavne krogle. Medtem ko so prvi sestavljeni iz manjših predmetov, ki so med seboj povezani v orbiti okoli zvezde, so drugi sestavljeni iz plasti računalniškega materiala ( računalniški ) poganja sama zvezda. Civilizacija, ki je odgovorna za njeno izgradnjo, bi lahko živela na številnih »otokih v vesolju« ali pa živela njihov obstoj kot simulacije znotraj velikanskih »možganov«.
Ali so lahko nezemeljske megastrukture ključ do medzvezdnih komunikacij? Zasluge: Kevin Gill
Na koncu bi vrsta, ki bi se odločila za takšno življenje, imela zelo malo spodbude, da bi se podala v vesolje in poskušala kolonizirati druge svetove ali posegati v razvoj drugih vrst. Prav tako ne bi imeli drugih vrst za grožnjo, saj bi bili nagnjeni k prepričanju, da bi bila evolucijska pot za druga inteligentna življenja podobna njihovi lastni – torej v korist optimizacije.
Na žalost takšni argumenti zahtevajo, da se najdejo dokazi o ETI – kot so toplotni podpisi, ki jih proizvajajo njihove megastrukture –, da bi se lahko šteli za preizkušene. V tem času težko omejimo, kaj bi veljalo za znak inteligentnega življenja in njegove dejavnosti (tudi tehnosignature), ker poznamo samo eno vrsto, ki je tega sposobna (preprosto povedano, mi!)
Kljub temu pa teorije, kot je hipoteza o planetariju, ostajajo zanimiva hrana za razmišljanje, ko še naprej preiskujemo Vesolje in iščemo znake inteligentnega življenja. Pomagajo tudi izboljšati iskanje, tako da predlagajo stvari, na katere morate biti pozorni. Medtem pa lahko le še naprej iščemo, poslušamo in se sprašujemo, ali je kdo tam zunaj.
Na Universe Today smo napisali veliko zanimivih člankov o Fermijevem paradoksu, Drakeovi enačbi in Iskanju nezemeljske inteligence (SETI).
tukaj Kje so vsi tujci? Fermijev paradoks , Kje so Nezemljani? Kako bi lahko 'veliki filter' vplival na tehnološki napredek v vesolju , Zakaj bi bilo iskanje tujega življenja slabo. Veliki filter , Kje so vsi roboti Alien? , Kako bi lahko našli tujce? Iskanje zunajzemeljske inteligence (SETI) , in Fraser in John Michael Godier razpravljata o Fermijevem paradoksu .
Želite izračunati število nezemeljskih vrst v naši galaksiji? Pojdite na Kalkulator tuje civilizacije !
Oglejte si tudi preostanek naše serije Beyond Fermi's Paradox:
- Onkraj 'Fermijevega paradoksa' I: Pogovor za kosilo - Enrico Fermi in nezemeljska inteligenca
- Onkraj 'Fermijevega paradoksa' II: dvomi o Hart-Tiplerjevi domnevi
- Onkraj 'Fermijevega paradoksa' III: Kaj je veliki filter?
- Onkraj »Fermijevega paradoksa« IV: Kaj je hipoteza redkih zemelj?
- Onkraj »Fermijevega paradoksa« V: Kaj je hipoteza estivacije?
- Onkraj »Fermijevega paradoksa« VI: Kaj je hipoteza Berserka?
- Onkraj »Fermijevega paradoksa« VIII: Kaj je hipoteza o živalskem vrtu?
- Onkraj »Fermijevega paradoksa« IX: Kaj je hipoteza kratkega okna?
- Onkraj »Fermijevega paradoksa« X: Kaj je hipoteza prvorojenca?
- Onkraj »Fermijevega paradoksa« XI: Kaj je transcenzivna hipoteza?
- Onkraj 'Fermijevega paradoksa' XII: Kaj je hipoteza o vodnem svetu?
- Onkraj »Fermijevega paradoksa« XIII: Kaj je hipoteza »oceanskih svetov«?
- Onkraj »Fermijevega paradoksa« XIV: Kaj je hipoteza Aurore?
- Onkraj »Fermijevega paradoksa« XV: Kaj je hipoteza teorije perkolacije?
- Onkraj »Fermijevega paradoksa« XVI: Kaj je hipoteza o »temnem gozdu«?
Astronomy Cast ima nekaj zanimivih epizod na to temo. tukaj Epizoda 24: Fermijev paradoks: Kje so vsi tujci? , Epizoda 110: Iskanje nezemeljske inteligence , Epizoda 168: Enrico Fermi , Epizoda 273: Rešitve Fermijevega paradoksa .
Viri:
- Brin, G.D. 'Velika tišina – polemika o nezemeljskem inteligentnem življenju.' (1983)
- Baxter, S. 'Hipoteza o planetariju - resolucija Fermijevega paradoksa.' Journal of the British Interplanetary Society, letnik. 54 (2001)
- Bostrom, N. 'Ali živite v računalniški simulaciji?' Philosophical Quarterly, letnik. 53, št. 211 (2001)
- Weatherspoon, B. 'Ali si Sim?' The Philosophical Quarterly. Zv. 53, št. 212 (2003)
- Cirkovic, C. 'Proti imperiju.' Journal of the British Interplanetary Society, letnik. 61, št. 246 (2008)
- Beane, S (et al.) 'Omejitve na vesolje kot numerična simulacija.' The European Physical Journal A, letn. 50 (2014)
- Ringel, Z & Kovrizhin, D.L. 'Kvantizirani gravitacijski odzivi, problem znaka in kvantna kompleksnost.' Napredek znanosti, letn. 3, št. 9 (2017)
- Mitchell, J.B.O. 'Verjetno nismo Simčki.' Znanost in krščanska vera, letn. 32, št. 1 (2020)
- Kipping, D. 'Bayesov pristop k argumentu simulacije.' Vesolje, letn. 6, št. 8 (2020)