Od polovice 20. storočia astronómovia hľadajú známky inteligentných mimozemských civilizácií. Ale vesmír stále mlčí. Skúsme zistiť, prečo.
Enrico Fermi je jedným z „otcov“atómovej bomby, rádioaktívneho výskumu a tiež držiteľom Nobelovej ceny. Je ťažké preceňovať jeho prínos k rozvoju kvantovej mechaniky a teoretickej fyziky. Jeho meno sa však častejšie spája s jednoduchou otázkou, ktorá bola pôvodne akýmsi vtipom medzi vedcami diskutujúcimi o UFO v Los Alamos v roku 1950: kde sú všetci?
Fermi nebol prvý, kto položil otázku mimozemskej inteligencie. Ale je s ním najčastejšie spájaný, takže sa nakoniec stal známym ako Fermiho paradox. Možno to zhrnúť takto: vesmír je nepredstaviteľne obrovský, existencia inteligentného života cudzincov je takmer nepopierateľná, ale vesmír má takmer 14 miliárd rokov a iné bytosti mali dosť času na to, aby sa odhalili ľudstvu, takže kde sú všetci?
Najprv myslite na úspechy v oblasti ľudského priestoru. Je možné, že v nasledujúcich desaťročiach už pošleme prvé medzihviezdne sondy - do systému Alpha Centauri. Od letu prvého človeka do vesmíru však neprešlo ani storočie. Čo dokážeme za stovky, tisíce alebo milióny rokov?
Enrico Fermi, po ktorom bol uvedený paradox pomenovaný / archívy Smithsonianskej inštitúcie.
Fermi a jeho kolegovia položili túto otázku 11 rokov predtým, ako Yuri Gagarin vyhlásil: „Poďme!“Teoreticky by technologicky vyspelá mimozemská rasa nemala mať problémy s kolonizáciou Galaxie, najmä ak mala na to mnoho miliónov rokov.
Aby však vedci s istotou mohli povedať, že nie sme vo vesmíre sami, potrebujú vedci dôkaz. Tento dôkaz, mierne povedané, je malý, ak vôbec nehovorím, že vôbec neexistuje. Ustanovenia, podľa ktorých fyzikálne zákony neumožňujú vesmírnym lodiam pohybovať sa nad určitou rýchlosťou, nie sú vhodné pre každého.
Zoberme si napríklad Proxima Centauri. Aj keď k nej pôjdete rýchlosťou 0,25% rýchlosti svetla, budete sa tam môcť dostať najskôr o 16 rokov. Systém TRAPPIST-1 má asi 160 rokov. Na dlhú dobu je to však pokles oceánu v porovnaní s vekom vesmíru a Mliečnej dráhy.
Propagačné video:
Drakeova rovnica
Najprv treba zvážiť Drakeovu rovnicu. Toto je jednoduchý matematický vzorec, ktorý pôvodne navrhol astronóm Frank Drake v roku 1961. Stručne povedané: prostredníctvom tohto sa snažíme vypočítať počet technologicky vyspelých civilizácií a komunikujúcich komunít v galaxii. Drakeova rovnica vyzerá takto:
Drake Rovnica / PPT-Online.
Mnoho astrofyzikov sa už dlho snažilo vypočítať každú hodnotu, ale dnes rovnica nemá konečné riešenie. R môže byť tiež počet hviezd v galaxii - predpokladá sa, že v Mliečnej dráhe je 100 miliárd. Aj keď vezmeme minimum, podiel hviezd s planetárnymi systémami je asi 20% a každá z týchto hviezd by mala mať aspoň jednu obývateľnú planétu. Predpokladajme, že iba 10% z nich dokázalo vyvinúť formy inteligentného života schopné komunikácie. Takže sa zbavíme značných pravdepodobností, pretože nakoniec skončíme s 10% z 10% z 10%.
L je čas, počas ktorého je na planéte život, ktorý je schopný nadviazať spojenie. Predpokladajme, že na našej planéte existovala určitá rasa, tak dlho ako my na našej planéte: dopadne to 10 ^ -8 (sto miliónov). Výsledok je skôr pesimistický: výsledok je dva.
Vzhľadom na to, že jedným z týchto pretekov sme my, ktorí vykonávali výpočty, je v Galaxii ďalšia civilizácia. Treba však poznamenať, že hovoríme o technologicky vyspelých civilizáciách. Drakeova rovnica neberie do úvahy komunity pre-tech.
Kardashevova stupnica
Kardaševova stupnica môže byť bezpečne pridaná k diskusii o fermiho paradoxe. Ide o metódu technologického rozvoja civilizácie, ktorú vyvinul sovietsky astrofyzik Nikolaj Kardašev, ktorý klasifikuje civilizácie podľa množstva užitočnej energie, ktorú môžu použiť. Stupnica delí civilizácie nasledovne:
Typ 1. Civilizácia schopná využiť všetku energiu dostupnú na svojej planéte.
Typ 2. Civilizácia schopná využiť všetku energiu vyžarovanú zo svojej hviezdy.
Typ 3. Civilizácia schopná využiť energiu celej galaxie.
Astronóm Carl Sagan veril, že sme niekde na 70% cesty k civilizácii prvého typu a túto úroveň sa nám podarí dosiahnuť o jedno alebo dve storočia. Moderné výpočty naznačujú, že sa môžeme stať civilizáciou typu II za niekoľko tisíc rokov a že bude trvať od 100 tisíc do milióna rokov, aby sa stala civilizáciou typu III.
Podľa niektorých vedcov, ako je Freeman Dyson, bude civilizácia typu II schopná vybudovať okolo svojej hviezdy takzvanú megastruktúru (tiež známu ako guľa Dyson), aby sa maximalizovala energetická úroda / pcworld.com.
Ako civilizácia druhého alebo tretieho typu musia byť zvieratá schopné pohybovať sa okolo Galaxie rýchlosťou blízkou svetlu (alebo rýchlejšie, ak sa naučia porušovať známe fyzikálne zákony).
Zdá sa, že vzhľadom na vek vesmíru a Mliečnej dráhy a príklad našej vlastnej civilizácie je oveľa viac otázok ako odpovedí.
Možné riešenia Fermiho paradoxu
Riešenie 1. Nikto iný neexistuje a nikdy tam nebol
Jedna z možných odpovedí je: neexistujú cudzinci a nikdy neboli. Takýto scenár si možno ľahko predstaviť vo vesmíre Aristoteles a Ptolemy - malej skupiny guľôčok obiehajúcich okolo Zeme. Nežijeme však v takom vesmíre. Po storočiach hľadania planét podobných Zemi v posledných dvoch desaťročiach kozmológovia rozbili kozmické piñata. Každý rok sa objavuje stále viac a viac hviezd s planetárnymi systémami, z ktorých približne každá pätina má planéty podobné Zemi. Čím viac sa o vesmíre dozvieme, tým absurdnejšie sa javí tvrdenie, že existuje iba jedna z týchto planét. Astrofyzici a astrobiológovia - ako Adam Frank, ktorý vyhľadáva a študuje biosféry v exoplanetách - sa domnievajú, že je to najmenej pravdepodobné riešenie fermiho paradoxu.
Riešenie 2. Život je, ale nie primeraný
Niektorí naznačujú, že v najbližších 10 - 30 rokoch nájdeme stopy najjednoduchších foriem života na Marse alebo v jednej zo satelitov plynových gigantov ako Európa alebo Enceladus. Hovoríme samozrejme o mikróboch alebo riasach. Toto rozhodnutie mení otázku, kde je všetko, na jeho komplexnejšiu verziu: čo presne bráni nekonečnému množstvu molekúl zhromažďovať sa vo forme inteligentného života?
Saturn's moon Europa, pod ktorého ľadom vedci dúfajú, že nájdu známky života, aj keď nie inteligentní.
Tu môžete uvažovať o všetkých faktoroch, ktoré prispeli k vzhľadu človeka. Najskôr - iskra života, po ktorej nasleduje vytvorenie jednoduchých buniek, potom - zložité mnohobunkové organizmy, a potom - tvorba orgánov, napríklad mozgu. Ak je humanoidná myseľ zriedkavá, je ťažké prekonať jeden z týchto krokov. Napríklad je známe, že na Zemi existuje niekoľko miliónov druhov živých organizmov, ale iba jeden z nich vytvoril civilizáciu (aspoň ako ju poznáme). Relatívne ticho Vesmíru predpokladá prítomnosť nejakého „veľkého filtra“, ktorý obmedzuje rozvoj veľkého počtu inteligentných bytostí. Niektorí vedci sa tiež domnievajú, že tento „veľký filter“sme v ďalekej minulosti neprekonali, ale že nás čaká v budúcnosti. To znamená, že nejde o to, že inteligentný život je zriedkavý, ale o tože to vyzerá niekoľko tisíc rokov, než zmizne z neznámych dôvodov.
Riešenie 3. Existuje veľa inteligentného života, ale ticho
Táto pravdepodobnosť, známa aj ako „hypotéza zoo“, ponúka niektoré podivné vysvetlenia. Možno je ľudstvo stále také primitívne, že vyspelé civilizácie nás nepovažujú za hodných pozornosti alebo komunikácie. Alebo možno iné civilizácie prišli na to, že sebaobjavovanie povedie k zničeniu násilnými medzigalaktickými kolonizátormi. Alebo je slnečná sústava jednoducho umiestnená v tichom a pokojnom kúte vesmíru - čisto náhodou. Ale možno jedným z najexotickejších vysvetlení je, že náš vesmír je obrovská počítačová simulácia.
Existuje mnoho dôvodov pre univerzálne ticho a nedá sa povedať, že žiadna z hypotéz je 100% pravdivá. V žiadnom prípade sa ľudstvu doteraz nepodarilo nájsť jedinú mimozemskú civilizáciu. Kým nebudeme mať presné vysvetlenie, Fermiho paradox udrží astrofyzikov v noci hore hore a mučí ich otázkou, kde je všetko.
Vladimir Guillen