Datamodellering av utviklingen av galaksen lar oss løse Fermi-paradokset, hvorved fremmede sivilisasjoner ikke kan gå upåaktet hen, hvis de i det hele tatt eksisterer. I Techno Weekend-serien snakker Forbes om ikke veldig praktiske, men likevel nysgjerrige vitenskapelige og tekniske ideer
En artikkel av fire anerkjente astrofysikere, publisert på nettet forrige måned, tar for seg spørsmål i skjæringspunktet mellom science fiction og kosmologi: kan intelligent supercivilization kolonisere en galakse, og i så fall hvor lang tid det vil ta.
Det antas at de første slike spørsmål ble stilt av den berømte fysikeren Enrico Fermi på begynnelsen av 1950-tallet, og at dette problemet gikk ned i vitenskapens historie som "Fermi-paradokset". I sin mest generelle form ser paradokset slik ut: det er hundrevis av milliarder av stjerner i galaksen vår, og det er logisk å anta at sivilisasjoner oppstår rundt noen av dem fra tid til annen, som skjedde i nærheten av vår sol. Disse sivilisasjonene utvikler seg, og begynner å mestre de omkringliggende stjernesystemene. Det er dette lovende målet menneskeheten satte seg til i midten av det tjuende århundre, og tydeligvis har det fremdeles ikke forsvunnet fra agendaen, siden våre "seilere" allerede har forlatt solsystemet og fly til nabostjerner. Dermed bør avanserte sivilisasjoner ha nok tid til å dukke opp i nærheten av planeten vår. Så hvor er de?
I 1975 publiserte astrofysiker Michael Hart en berømt artikkel der han tilbød den mest pessimistiske løsningen på paradokset. Kjernen i hans resonnement er "Fakta A": det er ingen fremmede vesener i nærheten av Jorden og har aldri vært det. Hart på sin side utelukket alle mulige forklaringer på dette faktum knyttet til den begrensede hastigheten på interstellare reiser og sivilisasjoners tid. Det er bare én forklaring igjen: fremmede sivilisasjoner eksisterer rett og slett ikke. Imidlertid kunne mange astronomer og kosmologer ikke akseptere dette synspunktet.
Oppfatningsparadokser
De fleste kritikere av Hart's ideer påpekte at han så på gradvis utvidelse som et uunngåelig attributt for sivilisasjonen. Denne antagelsen kan være feilaktig hvis vi tar hensyn til en annen egenskap til intelligente vesener - psykologi.
Et av de første betraktningene, uttrykt kort tid etter at Fermi-paradokset først ble formulert, oppstod åpenbart under inntrykk av at atomvåpenløpet fant sted på planeten vår på den tiden. Dette argumentet er at teknologisk utvikling truer sivilisasjonen med selvdestruksjon. Fraværet av tegn på et fremmed besøk på Jorden kan bety at intelligente sivilisasjoner, som innser faren for ubegrenset utvikling av teknologier, på et tidspunkt setter denne utviklingen under streng kontroll. Kosmisk ekspansjon forekommer ikke, men dette betyr ikke at superintelligensen ikke eksisterer eller ikke kunne beherske teknikken for interstellare reiser: den ville rett og slett ikke ha den. Og de som ikke kunne overvinne fristelsen, opphørte å eksistere i samsvar med historiens ubønnhørlige lover.
Salgsfremmende video:
En interessant variasjon på dette synspunktet kommer til uttrykk av Sir Martin Rees, den britiske kosmologen og kanskje den mest berømte astronomen i vår tid. Han mener at intelligent superkivilisasjon kanskje ikke manifesterer seg på noen måte i våre jordiske saker, fordi den er for fordypet i sine egne tanker. Det er mange hemmeligheter i universet som fortjener dyp tanke, og jo lenger sivilisasjonen utvikler seg, jo mer ønsker den å rolig tenke på disse hemmelighetene. En ledig forfengelighet, som erobringen av galakser, passer ikke superminden.
Et annet synspunkt er også basert på psykologi, men ikke romvesener, men menneskeheten selv. Det kommer til uttrykk av Seth Shostak, hovedastronom i SETI-prosjektet ("Search for Extraterrestrial Intelligence"). "Klikkfeilene i hagen min legger ikke merke til at de er omgitt av levende vesener - nemlig naboene mine og meg," sier han. "Likevel er vi her." Et slikt argument kan høres litt støtende ut for menneskeheten, men det er ganske rimelig: for å merke tilstedeværelsen av en superintelligens, må du først i det minste forstå hva det er og hvordan det kan se ut, og dette i seg selv er ikke en lett kognitiv oppgave - i det minste for en bille …
Er det imidlertid mulig å løse Fermi-paradokset uten å konstruere hypoteser om superkivilisasjoners psykologi og uten å fornærme menneskeheten? Astrofysikerne Jason Wright, Jonathan Carroll-Nellenbeck, Adam Frank og Caleb Scharf satte seg denne oppgaven. Deres simuleringer tilbyr en mer optimistisk oppløsning av paradokset.
Galaxy i bevegelse
I tidligere modeller ble arenaen for superkivilisasjonsaktivitet sett i ånden til Giordano Brunos kosmologi: som et rom fylt med evige stasjonære stjerner. Innflytelsesområdet til supercivilization i dette tilfellet ser ut som en ekspanderende boble rundt den innfødte stjernen, og hastigheten på denne utvidelsen avhenger bare av den oppnådde hastigheten på interstellare reiser. Forfatterne av artikkelen som ble sendt inn for publisering i The Astrophysical Journal, foreslår imidlertid å betrakte galaksen vår som et dynamisk objekt.
Bildet av utvidelsen av sivilisasjonen bør sterkt avhenge av stjerners bevegelse i galaksen. Vår sol har gjort rundt 50 revolusjoner rundt det galaktiske sentrum under eksistensen, forklarer medforfatter Carroll-Nellenbeck ved University of Rochester for Nautilus-prosjektet. Hvis vi tar hensyn til dette faktum, slutter intensiteten av utvidelsen praktisk talt å avhenge av teknologiske begrensninger i hastigheten på den interstellare reisen. Samtidig endres selve ekspansjonsmønsteret: i stedet for å utvide sfærer, bør vi se et mye mer sammensatt bilde.
I simuleringen, utført av forfatterne, vurderes utbredelsen av "gjenbosettingsfronten". Det viste seg at selv med konservative antakelser, kan galaksen bli befolket relativt raskt. Å variere noen parametere, for eksempel levetiden til sivilisasjoner og preferansen for visse utvidelsesretninger, ga imidlertid et resultat som praktisk talt ble ekskludert av tidligere forenklede modeller. Det viste seg at mellom "tom galakse" og "galaksen vrimler av liv" er det en bred sektor av andre muligheter. I de mest sannsynlige scenariene er galaksen riktignok i stor grad bebodd, men det gjenstår store "tomrom" i den, der utvidelsen ennå ikke har trengt gjennom. Hvis stjernesystemet vårt havner i et av disse tomrommene, som sannsynligvis,dette kan forklare "faktum A" formulert av Hart - fraværet av synlige spor etter besøk - og derved løse Fermi-paradokset på en måte som er ønskelig for menneskeheten.
Adam Frank og Jason Wright mener at den viktigste takeawayen fra arbeidet deres er dette: hvis vi ennå ikke ser spor av tilstedeværelsen av supercivilization i Galaxy, så trenger vi bare å se nærmere på.
Hvordan søke etter utenomjordisk intelligens?
Hvis sivilisasjoner som følger teknologisk fremgang, som følger av arbeidet som diskuteres, godt kan eksistere i galaksen, betyr dette at en rimelig retning for deres søk er å prøve å finne synlige spor etter denne fremgangen, det vil si en "teknologisk signatur."
Det er skrevet mange vitenskapelige artikler om hvordan en slik "signatur" kan se ut. Forbes snakket om en av dem for en uke siden: Matematikeren Louis Crane lurte på hvordan det ville se ut fra siden av en sivilisasjon som bestemte seg for å bruke miniatyrsorte hull som ble opprettet ved strålingen av en kraftig gammalaser som en energikilde. En annen artikkel om dette emnet ble publisert i forrige uke. Denne gangen lurte Brian Lacey fra Institute for Advanced Study i Princeton på om vi kunne få øye på solcellepanelene til et fremmed skip fra jorden som nådde solsystemet.
Refleksjonene av solcrarayer fra nærjordiske kommunikasjonssatellitter faller ofte inn i synsfeltet til jordbaserte amatørteleskoper. Lackey sin artikkel gir en detaljert beregning av faktorene som påvirker sannsynligheten for at et slikt objekt blir sett. Disse faktorene inkluderer batteriets overflate, orientering og rotasjonshastighet. Forfatteren viste at det panoramiske teleskopet Pan-STARRS1 på Hawaii, som skanner himmelen på jakt etter gjenstander som var farlige for jorden, kunne merke et sakte roterende speil som måler et par titalls meter i en avstand fra en astronomisk enhet. For at en slik gjenstand skal komme inn i teleskoprammen, må antallet deres i det indre av solsystemet imidlertid nå en million. Selv om et interplanetært romfartøy med enorme solcellepaneler er veldig nær oss,sannsynligheten for å finne den er liten.
Som vi så ovenfor, er imidlertid jordiske astronomer sjelden fornøyde med pessimistiske konklusjoner. Lackey vurderte følgende tilfelle: Hva om den robotfremmede stasjonen ankom oss for lenge siden, gikk ut av bruk og ble til orbital rusk, som den som menneskeheten produserer i overflod? I dette tilfellet er det høyst sannsynlig at den vil avslutte sin ferd på et av "Lagrange-punktene", hvor tyngdekraften til forskjellige kropper i solsystemet balanserer hverandre. Hvis du fokuserer observasjoner på slike punkter, hevder Lackey, er bare hundre romspeil nok til å bli lagt merke til av et av jordas små teleskoper. Hvorfor har de da ikke blitt lagt merke til ennå? Kanskje er romvesener bare vant til å rydde opp i søppel etter seg selv, antyder forfatteren av artikkelen.
Forfatter: Alexey Aleksenko
