1900-luvun puolivälistä lähtien tähtitieteilijät ovat etsineet merkkejä älykkäistä maan ulkopuolisista sivilisaatioista. Mutta maailmankaikkeus on edelleen hiljainen. Yritetään selvittää miksi.
Enrico Fermi on yksi atomipommin, radioaktiivisen tutkimuksen "isistä" ja myös Nobel-palkinnon voittaja. Hänen panostaan kvanttimekaniikan ja teoreettisen fysiikan kehittämiseen on vaikea yliarvioida. Useimmiten hänen nimensä kuitenkin liittyy yksinkertaiseen kysymykseen, joka oli alun perin eräänlainen vitsi Los Alamoseen vuonna 1950 keskustelleiden tutkijoiden keskuudessa: Missä kaikki ovat?
Fermi ei ollut ensimmäinen henkilö, joka kysyi maan ulkopuolisesta tiedustelusta. Mutta juuri hänen kanssaan hänet yhdistetään useimmiten, joten lopulta siitä tuli tunnetuksi Fermin paradoksi. Se voidaan tiivistää seuraavasti: maailmankaikkeus on käsittämättömästi valtava, älyllisen vieraan elämän olemassaolo on lähes kiistatonta, mutta maailmankaikkeus on melkein 14 miljardia vuotta vanha ja muilla olentoilla on ollut tarpeeksi aikaa paljastaa itsensä ihmiskunnalle, joten missä kaikki ovat?
Ajattele ensin ihmisen avaruuden saavutuksia. On mahdollista, että tulevina vuosikymmeninä lähetämme jo ensimmäiset tähtienväliset koettimet - Alpha Centauri -järjestelmään. Mutta edes vuosisataa ei ole kulunut ensimmäisen ihmisen lennosta avaruuteen. Mihin pystymme satojen, tuhansien tai jopa miljoonien vuosien aikana?
Enrico Fermi, jonka jälkeen kuvattu paradoksi nimettiin / Smithsonian Institution Archives.
Fermi ja hänen kollegansa kysyivät tätä kysymystä 11 vuotta ennen kuin Juri Gagarin huudahti: "Mennään!" Teoriassa teknologisesti edistyneellä muukalaisrodulla ei pitäisi olla vaikeuksia galaksin kolonisoinnissa, varsinkin jos sillä oli sitä varten miljoonia vuosia.
Mutta voidakseen sanoa varmasti, että emme ole yksin maailmankaikkeudessa, tutkijat tarvitsevat todisteita. Tämä todiste on lievästi sanottuna pieni, jos ei tarkoiteta, että sitä ei ole ollenkaan. Ja vaatimukset, joiden mukaan fysiikan lait eivät salli avaruusalusten liikkua tietyn nopeuden yläpuolella, eivät sovellu kaikille.
Otetaan esimerkiksi Proxima Centauri. Vaikka menisitkin siihen nopeudella 0,25% valon nopeudesta, pääset sinne aikaisintaan 16 vuoden kuluttua. TRAPPIST-1-järjestelmä on noin 160 vuotta vanha. Pitkään, mutta tämä on tippa valtameressä maailmankaikkeuden ja Linnunradan ikään verrattuna.
Mainosvideo:
Draken yhtälö
Ensimmäinen huomioitava asia on Drake-yhtälö. Se on yksinkertainen matemaattinen kaava, jonka alun perin ehdotti tähtitieteilijä Frank Drake vuonna 1961. Lyhyesti: sen kautta yritämme laskea teknologisesti edistyneiden sivilisaatioiden ja kommunikoivien yhteisöjen lukumäärän galaksissa. Drake-yhtälö näyttää tältä:
Drake-yhtälö / PPT-Online.
Monet astrofysiikit ovat yrittäneet pitkään laskea jokaisen arvon, mutta nykyään yhtälöllä ei ole lopullista ratkaisua. R voi olla myös tähtiä galaksissa - uskotaan, että Linnunradalla on 100 miljardia. Vaikka otammekin vähimmäisvaatimuksen, tähtien osuus planeettajärjestelmistä on noin 20%, ja jokaisella näistä tähtiä tulisi olla vähintään yksi asuttava planeetta. Oletetaan, että vain 10% heistä pystyi kehittämään älykkäitä elämänmuotoja, jotka kykenevät kommunikoimaan. Joten päästämme eroon huomattavista todennäköisyyksistä, koska lopulta 10% on 10% 10%.
L on aika, jonka aikana planeetalla on elämää, joka pystyy luomaan yhteyden. Oletetaan, että planeetallamme oli olemassa tietty rotu niin kauan kuin meillä omillamme: se osoittautuu 10 ^ -8 (sata miljoonasosaa). Tulos on melko pessimistinen: tulos on kaksi.
Jos tällaisella tuloksella otetaan huomioon, että yksi näistä rodusta olemme me, joka suoritimme laskelmat, Galaksissa on toinen sivilisaatio. Mutta on huomattava, että puhumme teknisesti edistyneistä sivilisaatioista. Draken yhtälössä ei oteta huomioon tekniikan tasoa edeltäviä yhteisöjä.
Kardaševin asteikko
Kardaševin asteikko voidaan lisätä turvallisesti keskusteluun Fermi-paradoksista. Tämä on Neuvostoliiton astrofysiikan Nikolai Kardaševin kehittämä menetelmä sivilisaation teknologiselle kehittämiselle, joka luokittelee sivilisaatiot hyödyllisen energian määrän mukaan. Asteikko jakaa sivilisaatiot seuraavasti:
Tyyppi 1. Sivilisaatio, joka pystyy hyödyntämään kaiken planeetallaan olevan energian.
Tyyppi 2. Sivilisaatio, joka kykenee hyödyntämään kaiken tähdestään säteilevän energian.
Tyyppi 3. Sivilisaatio, joka kykenee hyödyntämään koko galaksin energiaa.
Tähtitieteilijä Carl Sagan uskoi, että olemme jonnekin 70% tiestä ensimmäisen tyyppiseen sivilisaatioon ja voimme saavuttaa tämän tason yhden tai kahden vuosisadan aikana. Nykyaikaiset laskelmat viittaavat siihen, että meistä voi tulla tyypin II sivilisaatio muutamassa tuhannessa vuodessa ja että tyypin III sivilisaatioksi tulee 100 tuhatta miljoonaa vuotta.
Joidenkin tutkijoiden, kuten Freeman Dysonin, mukaan tyypin II sivilisaatio pystyy rakentamaan tähtensä ympärille ns. Megarakenteen (tunnetaan myös nimellä Dyson-pallo) energiansaannon maksimoimiseksi / pcworld.com
Toisen tai kolmannen tyyppisenä sivilisaationa olentojen on kyettävä liikkumaan galaksin ympäri valoa lähellä olevalla nopeudella (tai nopeammin, jos he oppivat rikkoa tunnettuja fysiikan lakeja).
Kun otetaan huomioon maailmankaikkeuden ja Linnunradan ikä sekä esimerkki omasta sivilisaatiostasi, kysymyksiä näyttää olevan paljon enemmän kuin vastauksia.
Mahdolliset ratkaisut Fermin paradoksiin
Ratkaisu 1. Ei ole ketään muuta eikä sitä ole koskaan ollut
Yksi mahdollisista vastauksista on: ulkomaalaisia ei ole eikä niitä ole koskaan ollut. Tällainen skenaario voidaan helposti kuvitella Aristoteleen ja Ptolemaioksen universumissa - pienessä maapallon kiertävien pallojen klusterissa. Mutta emme elä sellaisessa maailmankaikkeudessa. Vuosisatojen ajan etsinyt maapallon kaltaisia planeettoja kahden viime vuosikymmenen aikana, kosmologit ovat mursanneet kosmisen piñata. Joka vuosi havaitaan yhä enemmän tähtiä, joilla on planeettajärjestelmiä, joista noin viidennellä on maapallomaisia planeettoja. Mitä enemmän opimme tuntemaan maailmankaikkeuden, sitä absurdsempi näyttää lausunto siitä, että vain yksi sellaisista planeetoista voi olla olemassa. Astrofysiikot ja astrobiologit - kuten Adam Frank, joka etsii ja tutkii biosfäärejä eksoplaneetoilla - uskovat, että tämä on epätodennäköisin ratkaisu Fermin paradoksiin.
Ratkaisu 2. Elämä on, mutta ei kohtuullista
Jotkut ehdottavat, että seuraavan 10–30 vuoden aikana löydämme jälkiä yksinkertaisimmista elämänmuodoista Marsilla tai yhdestä kaasujättiläiden satelliitista, kuten Europa tai Enceladus. Tietenkin puhumme mikrobista tai levistä. Tämä päätös muuttaa kysymyksen siitä, missä kaikki on, monimutkaisempaan versioon: mikä tarkalleen estää ääretöntä määrää molekyylejä kerääntymästä älykkään elämän muodossa?
Saturnuksen kuu Europa, jonka jään alla tutkijat toivovat löytävänsä elämän merkkejä, vaikkakaan eivät älykkäitä.
Täällä voit miettiä kaikkia tekijöitä, jotka vaikuttivat ihmisen ulkonäköön. Ensin - elämän kipinä, jota seuraa yksinkertaisten solujen muodostuminen, sitten - monimutkaiset monisoluiset organismit ja sitten - elinten, kuten aivojen, muodostuminen. Jos humanoidinen mieli on harvinainen, yksi näistä vaiheista voi olla erittäin vaikea voittaa. Esimerkiksi tiedetään, että maapallolla on useita miljoonia eläviä organismeja, mutta vain yksi niistä tuotti sivilisaation (ainakin kuten me sen tiedämme). Universumin suhteellinen hiljaisuus edellyttää jonkinlaisen "suuren suodattimen" läsnäoloa, joka rajoittaa suuremman määrän älykkäiden olentojen kehitystä. Jotkut tutkijat uskovat myös, että emme ylittäneet tätä "suurta suodatinta" kaukaisessa menneisyydessä, mutta että se odottaa meitä tulevaisuudessa. Eli asia ei ole se, että älykäs elämä on harvinaista, vaan seettä se ilmestyy useita tuhansia vuosia ennen kuin se katoaa tuntemattomista syistä.
Ratkaisu 3. Älykästä elämää on paljon, mutta se on hiljainen
Tämä todennäköisyys, joka tunnetaan myös nimellä "eläintarhahypoteesi", tarjoaa omituisia selityksiä. Ehkä ihmiskunta on edelleen niin primitiivinen, että edistyneet sivilisaatiot eivät pidä meitä huomion tai viestinnän arvoisina. Tai ehkä muut sivilisaatiot ovat tajunnut, että itsensä löytäminen johtaa tuhoon väkivaltaisten galaktienvälisten siirtomaalaisyritysten toimesta. Tai aurinkokunta sijaitsee yksinkertaisesti hiljaisessa ja rauhallisessa maailmankaikkeuden nurkassa - puhtaasti sattumalta. Mutta ehkä yksi eksoottisimmista selityksistä on, että maailmankaikkeus on valtava tietokone-simulointi.
Yleiselle hiljaisuudelle on monia syitä, eikä voida sanoa, että jokin hypoteeseista olisi 100-prosenttisesti totta. Joka tapauksessa ihmiskunta ei ole toistaiseksi onnistunut löytämään yhtä maapallon ulkopuolista sivilisaatiota. Ennen kuin meillä on tarkka selitys, Fermi-paradoksi pitää astrofysiikot hereillä yöllä, piinaten heitä kysymyksellä missä kaikki on.
Vladimir Guillen