Sedan mitten av 1900-talet har astronomer letat efter tecken på intelligenta utomjordiska civilisationer. Men universum är fortfarande tyst. Låt oss försöka ta reda på varför.
Enrico Fermi är en av "fäderna" till atombomben, radioaktiv forskning och även Nobelprisvinnaren. Det är svårt att överskatta hans bidrag till utvecklingen av kvantmekanik och teoretisk fysik. Oftare än inte är hans namn förknippat med en enkel fråga som ursprungligen var ett slags skämt bland forskare som diskuterade UFO: er i Los Alamos 1950: var är alla?
Fermi var inte den första personen som ställde frågan om utomjordisk intelligens. Men det är med honom han ofta är associerad, så i slutändan blev det känt som Fermi-paradoxen. Det kan sammanfattas så här: universum är otänkbart enormt, existensen av ett intelligent främmande liv är nästan obestridligt, men universum är nästan 14 miljarder år gammalt och andra varelser har haft tillräckligt med tid att avslöja sig för mänskligheten, så var är alla?
Tänk först på mänskliga rymdprestationer. Det är möjligt att vi under de kommande decennierna redan skickar de första interstellära sonderna - till Alpha Centauri-systemet. Men inte ens ett sekel har gått sedan den första människans flykt ut i rymden. Vad kommer vi att kunna på hundratals, tusentals eller till och med miljoner år?
Enrico Fermi, efter vilken den beskrivna paradoxen fick namnet / Smithsonian Institution Archive.
Fermi och hans kollegor ställde denna fråga 11 år innan Yuri Gagarin utropade: "Låt oss gå!" I teorin bör en tekniskt avancerad främmande ras inte ha några svårigheter att kolonisera galaxen, särskilt om den hade många miljoner år för den.
Men för att säga med tillförsikt att vi inte är ensamma i universum behöver forskare bevis. Detta bevis, för att uttrycka det mildt, är litet, om inte att säga att det inte finns alls. Och bestämmelserna om att fysiklagarna inte tillåter rymdskepp att röra sig över en viss hastighet är inte lämpliga för alla.
Ta Proxima Centauri till exempel. Även om du går till det med 0,25% av ljusets hastighet kommer du att kunna komma dit inte tidigare än om 16 år. TRAPPIST-1-systemet är cirka 160 år gammalt. Under en lång tid, men detta är en droppe i havet jämfört med åldern på universum och mjölkvägen.
Kampanjvideo:
Drakes ekvation
Det första att tänka på är Drake-ekvationen. Detta är en enkel matematisk formel som ursprungligen föreslogs av astronomen Frank Drake 1961. I ett nötskal: genom det försöker vi beräkna antalet teknologiskt avancerade civilisationer och kommunicera samhällen i galaxen. Drake-ekvationen ser ut så här:
Drake Equation / PPT-Online.
Många astrofysiker har försökt under lång tid att beräkna varje värde, men i dag har ekvationen ingen slutlig lösning. R kan också vara antalet stjärnor i galaxen - det tros att det finns 100 miljarder i Vintergatan. Även om vi tar det minsta är andelen stjärnor med planetariska system cirka 20%, och var och en av dessa stjärnor bör ha åtminstone en beboelig planet. Anta att bara 10% av dem kunde utveckla intelligenta livsformer som kan kommunicera. Så vi blir av med stora sannolikheter, för vi hamnar med 10% av 10% av 10%.
L är den tid under vilken det finns liv på planeten som kan upprätta en anslutning. Anta att en viss ras fanns på vår planet så länge vi gjorde på vår: det kommer att bli 10 ^ -8 (hundra miljoner). Resultatet är ganska pessimistiskt: resultatet är två.
Med ett sådant resultat, med tanke på att en av dessa raser är vi som genomförde beräkningarna, finns det en annan civilisation i galaxen. Men det bör noteras att vi talar om tekniskt avancerade civilisationer. Drakes ekvation tar inte hänsyn till de förtekniska gemenskaperna.
Kardashev-skala
Kardashev-skalan kan säkert läggas till diskussionen om Fermi-paradoxen. Detta är en metod för teknologisk utveckling av civilisationen, utvecklad av den sovjetiska astrofysiker Nikolai Kardashev, som klassificerar civilisationerna efter den mängd användbar energi de kan använda. Skalan delar upp civilisationerna enligt följande:
Typ 1. En civilisation som kan utnyttja all tillgänglig energi på planeten.
Typ 2. En civilisation som kan utnyttja all den energi som strålas från sin stjärna.
Typ 3. En civilisation som kan utnyttja hela galaxens energi.
Astronom Carl Sagan trodde att vi är någonstans 70% av vägen till en civilisation av den första typen och att vi kommer att kunna nå denna nivå på ett eller två århundraden. Moderna beräkningar antyder att vi kan bli en typ II-civilisation inom några tusen år och att det tar från 100 tusen till en miljon år att bli en typ III-civilisation.
Enligt vissa forskare, som Freeman Dyson, kommer en typ II-civilisation att kunna bygga en så kallad megastruktur (även känd som en Dyson-sfär) runt sin stjärna för att maximera sin energiskörd / pcworld.com
Som en civilisation av den andra eller tredje typen måste varelser kunna röra sig runt galaxen med en hastighet nära ljuset (eller snabbare om de lär sig att bryta fysikens kända lagar).
Med tanke på universums ålder och Vintergatan och exemplet med vår egen civilisation verkar det finnas många fler frågor än svar.
Möjliga lösningar på Fermi-paradoxen
Lösning 1. Det finns ingen annan och det har aldrig varit det
Ett av de möjliga svaren är: det finns inga utlänningar och har aldrig varit det. Ett sådant scenario kan lätt föreställas i universumet Aristoteles och Ptolemaios - ett litet klusterfält som kretsar runt jorden. Men vi lever inte i ett sådant universum. Efter århundraden med sökning efter jordliknande planeter under de senaste två decennierna har kosmologer krossat den kosmiska piñata. Varje år upptäcks fler och fler stjärnor med planetsystem, varav en av fem har jordliknande planeter. Ju mer vi lär oss om universumet, desto mer absurt verkar det som påståendet att endast en av sådana planeter kan existera. Astrofysiker och astrobiologer - som Adam Frank, som söker efter och studerar biosfärer i exoplaneter - tror att detta är den minst troliga lösningen på Fermi-paradoxen.
Lösning 2. Livet är, men inte rimligt
Vissa föreslår att vi under de kommande 10-30 åren kommer att hitta spår av de enklaste livsformerna på Mars eller en av satelliterna till gasjättar som Europa eller Enceladus. Naturligtvis talar vi om mikrober eller alger. Detta beslut ändrar frågan om var allt är, till en mer komplex version av det: vad exakt hindrar ett oändligt antal molekyler från att samlas i form av intelligent liv?
Saturnus måne Europa, under vilken isen forskare hoppas hitta tecken på liv, om än inte intelligent.
Här kan du tänka på alla faktorer som bidrog till människans utseende. Först - livets gnista, följt av bildandet av enkla celler, sedan - komplexa flercelliga organismer, och sedan - bildandet av organ, till exempel hjärnan. Om ett humanoid sinne är sällsynt, kan ett av dessa steg vara mycket svårt att övervinna. Till exempel är det känt att det finns flera miljoner arter av levande organismer på jorden, men bara en av dem producerade civilisation (åtminstone som vi känner till det). Universums relativa tystnad förutsätter förekomsten av ett slags "stort filter" som begränsar utvecklingen av ett större antal intelligenta varelser. Vissa forskare tror också att vi inte har övervunnit detta "stora filter" i det avlägsna förflutna, men att det väntar oss i framtiden. Det vill säga, poängen är inte att intelligent liv är sällsynt, utan detatt det verkar i flera tusen år innan det försvann av okända skäl.
Lösning 3. Det finns mycket intelligent liv, men det är tyst
Denna sannolikhet, även känd som "zoo-hypotesen", erbjuder några konstiga förklaringar. Kanske är mänskligheten fortfarande så primitiv att avancerade civilisationer inte anser oss vara värda uppmärksamhet eller kommunikation. Eller kanske har andra civilisationer räknat ut att självupptäckten kommer att leda till förstörelse av våldsamma intergalaktiska kolonisatorer. Eller så är solsystemet helt enkelt beläget i ett lugnt och fridfullt hörn av universumet - rent av en slump. Men kanske en av de mest exotiska förklaringarna är att vårt universum är en enorm datasimulering.
Det finns många skäl för den universella tystnaden, och det kan inte sägas att någon av hypoteserna är 100% sanna. I alla fall hittills har mänskligheten inte lyckats hitta en enda utomjordisk civilisation. Tills vi har en exakt förklaring kommer Fermi-paradoxen att hålla astrofysikerna vakna på natten och plåga dem med frågan om var allt är.
Vladimir Guillen
