Dobrodošli nazaj v našo Serija Fermi Paradox , kjer si ogledamo možne rešitve za slavno vprašanje Enrica Fermija: 'Kje so vsi?' Danes preučujemo možnost, da je razlog za veliko tišino ta, da je kolonizacija drugih zvezdnih sistemov nevarna za naše zdravje!
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. Od Fermijevih časov je bilo predlaganih več rešitev za njegovo vprašanje, ki vključujeHipoteza Auroreki pravi, da samo zato, ker so planeti primerni za bivanje, ne pomeni, da se tam lahko kolonizira inteligentno življenje.
Ta hipoteza je dobila ime po slavnem in relativno novejšem znanstvenofantastičnem romanu (več o tem spodaj), čeprav segajo semena več desetletij nazaj. V svojem bistvu hipoteza postavlja pod vprašaj idejo, da bi bila inteligentna vrsta sposobna kolonizirati onkraj svojega domačega zvezdnega sistema, kar dejansko vrže ključ v eno od temeljnih premis za Fermijevim paradoksom.
To ni nič drugega kot vnaprejšnji sklep, da bi napredna civilizacija ustvarila opazne znake svojega obstoja v obliki vesoljske infrastrukture, ko se bo širila po naši galaksiji (ali drugih galaksijah). To seveda izhaja iz argumenta, da se je glede na starost vesolja in veliko število zvezd in planetov tam zunaj moralo inteligentno življenje že večkrat (in na mnogih svetovih) razviti.
Ta prekleta domneva!
Kot smo obravnavali v drugem delu, domneva, da bi morala napredna civilizacija (ali več) že kolonizirati pomemben del naše galaksije, ni izvirala s samim Fermijem. Šele leta 1975 je astronom Michael Hart napisal članek z naslovom » Razlaga za odsotnost Nezemljanov na Zemlji ,« da je ta ideja resnično postala povezana s Fermijevim paradoksom.
Bistvo Hartovega argumenta je bilo, da če bi se ETI pojavil v galaksiji Rimska cesta v preteklosti, bi imel dovolj časa za razvoj medzvezdnega potovanja in kolonizacijo bližnjih zvezd. Te kolonije bi sčasoma povzročile podobna kolonizacijska prizadevanja, ki bi sčasoma vodila civilizacijo do kolonizacije večine naše galaksije. Ker ni dokazov o takšni civilizaciji (Hartovo 'dejstvo A'), je Hart trdil, da je človeštvo samo.
Ta argument je leta 1980 podrobneje razjasnil fizik in kozmolog Frank Tipler v svoji študiji z nedvoumnim naslovom ' Nezemeljska inteligentna bitja ne obstajajo .” Tu je Tipler uporabil kozmološko načelo in druge točke, ki jih zagovarjajo zagovorniki SETI, ki se v bistvu spuščajo v idejo, da bi ETI razvili tehnologije, tako kot človeštvo temelji na njihovem razumevanju istih znanstvenih načel.
Iz tega je ocenil, da bi vsaka napredna vrsta, ki se je pojavila celo milijardo let pred človeštvom, lahko večkrat kolonizirala Rimsko cesto:
»Poleg raketne tehnologije, primerljive z našo, se zdi verjetno, da bi vrsta, ki se ukvarja z medzvezdno komunikacijo, imela napačno sofisticirano računalniško tehnologijo ... Zato predvidevam, da bo takšna vrsta sčasoma razvila samoreplikacijski univerzalni konstruktor s primerljivo inteligenco na človeško raven ... in tak stroj v kombinaciji s sodobno raketno tehnologijo bi omogočil raziskovanje in/ali kolonizacijo Galaksije v manj kot 300 milijonih let.'
Tiplerjev prispevek k temu argumentu je razlog, da nosi tako njegovo kot Hartovo ime. Kasnejši teoretiki, ki pripadajo temu, kar je slavni znanstvenik David Brin poimenoval »hipoteza edinstvenosti«, so gradili svoje argumente na podobni podlagi. Na to je Carl Sagan slavno odgovoril v a zavrnitveni esej (ki je napisal soavtor z zemeljskim znanstvenikom Williamom Newmanom), da »odsotnost dokazov ni dokaz odsotnosti«.
Vse, kar zagotovo vemo, je, da nobena napredna civilizacija(-e) ni kolonizirala velike količine naše galaksije; sicer bi jih do zdaj že odkrili. Poleg tega, da iz tega sklepa, da je človeštvo samo v vesolju, kar je Sagan menil za »antropocentrično in samočestitalno izjavo«, mora obstajati še en razlog za dejstvo A.
Pogled na notranjost generacijske ladje z izmeničnimi trakovi površine, ki je primerna za bivanje, in 'okni', ki prepuščajo svetlobo. Zasluge: Rick Guidice/NASA Ames Research Center
Žal, ti argumenti običajno pripisujejo »veliko tišino« razlogom, ki so sociološke (raziskovanje in širitev nista norma) ali biološke narave (inteligentno življenje je redko). Primeri vključujejo Hipoteza redkih zemelj , Hipoteza oceanskih svetov , ali argumenti, ki temeljijo na načelu »nekonvergentne evolucije«. Vendar pa obstaja tudi možnost, da je biologija dejavnik v drugem smislu.
Izvor
Hipoteza Aurora je poimenovana po znanstvenofantastičnem romanu Kim Stanley Robinson iz leta 2015. Zgodba se osredotoča na posadko ladje medzvezdne generacije, ki potuje z 10 % svetlobne hitrosti v sistem Tau Ceti, da bi kolonizirala luno (imenovano Zora ), ki kroži okoli svojega Tau Cetijain. Kmalu po prihodu in poskusu prilagajanja na lokalno okolje kolonisti začnejo umirati zaradi izpostavljenosti primitivni življenjski obliki prionov.
Prioni so napačno zvite beljakovine, ki imajo sposobnost prenosa svojih lastnosti na druge različice iste beljakovine. Ker so bili tako majhni, so se izognili odkrivanju raziskovalnih sond in posadkeZorako so pristali na planetu. V odgovor je posadka razdeljena na tiste, ki še vedno želijo kolonizirati sistem, in tiste, ki se želijo vrniti na Zemljo (za katero zdaj verjamejo, da je edino okolje, primerno za ljudi.)
Hipoteza izvira iz študije iz leta 2019 z naslovom » Fermijev paradoks in učinek Aurore: naselitev, širitev in stabilna stanja eksocivilizacije ', ki ga je vodil Adam Frank z Univerze v Rochestru, Caleb Scharf - glavni raziskovalec Nase Nexus za znanost o eksoplanetarnih sistemih (NExSS) – in raziskovalci iz Center za eksoplanete in bivalne svetove na Penn State University in Columbia University.
Ob obravnavi Hartovega dejstva A so raziskovalci začeli s preučevanjem hitrosti, s katero bi se napredna eksocivilizacija lahko naselila po galaksiji. To je vključevalo opozorilo, da vsi sistemi nimajo bivalnih planetov in da bi naseljeni sistemi sčasoma poslali svoje sonde in potniške ladje, kar bo prispevalo k »fronti poravnave«, ki se je sčasoma razširila po galaksiji.
Poleg tega so vključili možnost, da bi lahko Zemljo v daljni preteklosti naselila (ali obiskala) eksocivilizacija, za katero ni ostalo nobenih dokazov. Kar je bilo novo za njihovo študijo, pa je bil premislek, da čeprav je planet morda »naseljiv«, morda ni sam po sebi »naselljiv«. Kot pravijo:
»Pogosto obstaja domneva, da je mogoče kateri koli planet teraformirati glede na posebne potrebe naseljene civilizacije. Toda ideja, da je namen sond gradnja bivalnih naselij in da so vsi zvezdni sistemi izvedljive tarče za taka naselja, gre v roke eksocivilizacije; pri svojem delu zato omilimo to predpostavko.
»Poleg tega lahko nekatere zvezde gostijo avtohtone oblike življenja, ki lahko preprečijo naselitev iz praktičnih ali etičnih razlogov ... Ta tema je bila raziskana v (opozorilo na spojler) romanu Aurora Kim Stanley Robinson (Robinson 2015), v katerem je bil svet formalno bivalno, ni bilo tisto, čemur bi rekli naselitveno. Tako vključujemo možnost, da je dobre svetove težko najti – kar imenujemo učinek Aurora.
Planeti povsod. Kje so torej vsi tujci? Zasluge: ESO/M. Kornmesser
Potem ko so vse to združili v serijo simulacij, so prišli do več zaključkov. Prvič, ugotovili so, da je čas, ki bi ga eksocivilizacija potrebovala, da bi naselila galaksijo, krajši (ali primerljiv z) sedanjo starostjo Rimske ceste (13,5 milijarde let). Ko pa v enačbo vključimo »efekt Aurore«, ustvarimo scenarij, v katerem so poravnani le nekateri deli galaksije.
Če k temu dodamo predstavo, da je življenjska doba civilizacij končna, se zdi, da so določene kopice galaksije usojene, da se naselijo in preselijo, medtem ko bodo okoliška območja nenaseljena. Nazadnje, če je Zemlja v območju galaksije, ki ne ustreza »gruči preselitve«, je povsem verjetno, da nas ne bi naselili ali obiskali že dolgo časa – kar 1 milijon let. .
Ta hipoteza spominja na ' Teorija perkolacije ,« kar je trdil znanstvenik NASA Geoffrey A. Landis v svoji znameniti študiji iz leta 1993. Po Landisovem mnenju astrofizika nalaga največjo razdaljo, na kateri je izvedljiva neposredna medzvezdna kolonizacija (kot so komunikacijski časovni zamiki in časovna dilatacija). To bi povzročilo tudi naselitvene gruče, je dejal Landis, preko katerih kolonizacije ne bo.
Posledice
To pomeni možnost, da je Zemljo obiskala eksocivilizacija, vendar so intervali, v katerih se to verjetno zgodi, precej veliki. S stališča Fermijevega paradoksa in »dejstva A« je to precej smiselno. Kot vrsta človeštvo obstaja le okoli 200.000 let, le zadnjih 6.000 let pa je bilo (nekonsistentno) zabeleženih.
Poleg tega se je sčasoma izgubilo nešteto zapisov in veliko starejših ustnih izročil. Če se ekso-civilizacije pojavljajo le enkrat v eonu, kako bi vedeli za to danes? Ko pride prav do tega, so človeški spomini kratki. Dokler ne obstajamo dovolj dolgo kot vrsta, je povsem prezgodaj reči, da Zemlja obstajanikoliobiskala druga inteligentna vrsta.
Pravzaprav sta možnost, da je inteligentna vrsta obiskala Zemljo, kot resno možnost obravnavala Carl Sagan in Iosif Shklovsky v svoji knjigi, Inteligentno življenje v vesolju . V poglavju z naslovom »Možne posledice neposrednega stika« se Sagan sklicuje na ustno poročilo o prvem stiku med ljudstvom Tlingiti s pacifiškega severozahoda in francosko odpravo, ki jo je vodil La Perouse leta 1786.
Čeprav o dogodku ni bilo pisnih zapisov, je bil zapis ohranjen več kot stoletje, nato pa so ga delili z ameriškim antropologom G.T. Emmons. Medtem ko je bila zgodba interpretirana v kontekstu mitologije in ustnega izročila ljudstva Tlingit – npr. jadrnice so bile opisane kot »ogromne črne ptice z belimi krili« – narava srečanja je bila zvesto ohranjena. Kot so zapisali:
»En slepi stari bojevnik je ob srečanju obvladal svoje strahove, se vkrcal na eno od francoskih ladij in si izmenjal blago z Evropejci. Kljub svoji slepoti je sklepal, da so bili v plovilih moški. Njegova interpretacija je privedla do aktivne trgovine med odpravo La Perouse in Tlingiti. Ustna izvedba je vsebovala dovolj informacij za kasnejše rekonstrukcije resnične narave srečanja, čeprav so bili dogodki prikriti v mitološki okvir.
Ta in drugi primeri folklore in mitologije, sta povedala Sagan in Shklovskii, nakazujejo, da bi v določenih okoliščinah kratek stik s tujo civilizacijo lahko zabeležili na rekonstrubilen način. Seveda sta Sagan in Shklovskii tudi poudarila, da je treba to obravnavati skepticizmom, deloma zaradi pojava teorij o »starih astronavtih« v sedemdesetih letih, ki so bile popolnoma neznanstvene.
Kritika
Kar zadeva slabosti, je hipoteza Aurora podvržena enakim omejitvam glede na nizke podatke kot vse druge. Zlasti kritizira Hart-Tiplerjevo domnevo in druge različice »hipoteze o edinstvenosti«, ker temeljijo na precej veliki predpostavki (»dejstvo A«). Vendar to počne na način, ki se še vedno zanaša na predpostavke, predvsem na način, kako vključuje argumente Sagana in drugih »kontaktnih optimistov«.
Na žalost astronomi na koncu nimajo dovolj dokazov, da bi omejili bivalnost eksoplanetov. Čeprav je pametno razmišljati, da preprosto »podoben Zemlji« (ali združljiv s izvornim planetom druge vrste) še ne pomeni, da bi ga bilo mogoče naseliti, ni mogoče ničesar dokončno reči, dokler ni mogoče neposredno raziskati eksoplanete.
Hipoteza Aurora je, tako kot njeni vrstniki, hrana za razmišljanje in v tem pogledu zelo uporabna. Ko nadaljujemo s katalogiziranjem »potencialno bivalnih« planetov, si ne moremo dovoliti, da bi postali »kolonizacijski optimisti«. Veste, kako planetarna zaščita poudarja, kako lahko človeška prisotnost ogrozi avtohtone oblike življenja? No, to sega v obe smeri! Preden oblečemo škornje na eksoplanetarne površine, se bolje prepričamo, da je varno dihati zrak.
Na Universe Today smo napisali veliko zanimivih člankov o Fermijevem paradoksu, Drakeovi enačbi in Iskanju nezemeljske inteligence (SETI).
tukaj Kje so Nezemljani? Kako bi lahko 'veliki filter' vplival na tehnološki napredek v vesolju , Zakaj bi bilo iskanje tujega življenja slabo. Veliki filter , 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« VII: Kaj je hipoteza o planetariju?
- 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 vodnih svetovih?
- Onkraj »Fermijevega paradoksa« XIII: Kaj je hipoteza »oceanskih svetov«?
- 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:
- Hart, M.H. “ Razlaga za odsotnost Nezemljanov na Zemlji .” Quarterly Journal of the Royal Astronomical Society, letn. 16 (1975)
- Tipler, F.J. “ Nezemeljska inteligentna bitja ne obstajajo .” Quarterly Journal of the Royal Astronomical Society, letn. 21 (1980)
- Sagan, C., Newman, W.I. Solipsistični pristop k nezemeljski inteligenci .” Quarterly Journal of the Royal Astronomical Society, letn. 24 (1983)
- Brin, G.D. Velika tišina – polemika o nezemeljskem inteligentnem življenju .'Quarterly Journal of the Royal Astronomical Society, letn. 24 (1983)
- Jones, E.M. '' Kje so vsi?’ Prikaz Fermijevega vprašanja .” Urad za znanstvene in tehnične informacije Tehnična poročila (1985)
- Landis, G.A. “ Fermijev paradoks: pristop, ki temelji na teoriji perkolacije .” Journal of the British Interplanetary Society, letnik. 51, št. 5 (1993)
- Grey, R.H.' Fermijev paradoks ni niti Fermijev niti paradoks .” Astrobiologija, letn. 15, št. 3 (2015)
- Carroll-Nellenback, J. (et al.)' Fermijev paradoks in učinek Aurore: naselitev eksocivilizacije, širitev in stabilna stanja .” The Astronomical Journal, letn. 158, št. 3 (2020)