Computermodellering af udviklingen af galaksen tillader os at løse Fermi-paradokset, ifølge hvilket fremmede civilisationer ikke kan gå upåagtet hen, hvis de overhovedet eksisterer. I Techno Weekend-serien taler Forbes om ikke særlig praktiske, men alligevel nysgerrige videnskabelige og tekniske ideer
En artikel af fire anerkendte astrofysikere, der blev offentliggjort online i sidste måned, behandler spørgsmål i skæringspunktet mellem science fiction og kosmologi: kan intelligent supercivilisation kolonisere en galakse, og i bekræftende fald, hvor lang tid vil det tage.
Det antages, at de første sådanne spørgsmål blev stillet af den berømte fysiker Enrico Fermi tilbage i de tidlige 1950'ere, og at dette problem faldt i videnskabshistorien som "Fermi-paradokset". I sin mest generelle form ser paradokset sådan ud: der er hundreder af milliarder af stjerner i vores galakse, og det er logisk at antage, at civilisationer opstår omkring nogle af dem fra tid til anden, som skete nær vores Sol. Disse civilisationer, der udvikler sig, begynder at mestre de omkringliggende stjernesystemer. Det er dette lovende mål, som menneskeheden satte sig i midten af det tyvende århundrede, og det er tydeligvis stadig ikke forsvundet fra dagsordenen, da vores "sejladser" allerede har forladt solsystemet og flyver til nabostjerner. Således skulle avancerede civilisationer have tid nok til at dukke op i nærheden af vores planet. Så hvor er de?
I 1975 udgav astrofysiker Michael Hart en berømt artikel, hvor han tilbød den mest pessimistiske løsning på paradokset. Kernen i hans resonnement er "Fakta A": der er ingen fremmede væsener i nærheden af Jorden og har aldrig været. Hart på sin side udelukkede alle mulige forklaringer på dette forhold forbundet med den begrænsede hastighed på interstellar rejser og tidspunktet for civilisationers eksistens. Der er kun én forklaring tilbage: fremmede civilisationer findes simpelthen ikke. Mange astronomer og kosmologer kunne imidlertid ikke acceptere dette synspunkt.
Opfattelsesparadokser
De fleste kritikere af Hart's ideer påpeger, at han betragtede gradvis udvidelse som en uundgåelig egenskab ved civilisationen. Denne antagelse kan være fejlagtig, hvis vi tager højde for en anden egenskab ved intelligente væsener - psykologi.
Et af de første overvejelser, der blev udtrykt kort efter, at Fermi-paradokset først blev formuleret, opstod åbenlyst under indflydelse af atomvåbenløbet, der fandt sted på vores planet på det tidspunkt. Dette argument er, at teknologisk udvikling truer civilisationen med selvdestruktion. Fraværet af tegn på et fremmede besøg på Jorden kan betyde, at intelligente civilisationer, der er klar over faren for den ubegrænsede udvikling af teknologier, på et tidspunkt sætter denne udvikling under streng kontrol. Kosmisk ekspansion forekommer ikke, men dette betyder ikke, at superintelligensen ikke eksisterer eller ikke kunne mestre teknikken for interstellar rejser: den ville simpelthen ikke det. Og de, der ikke kunne overvinde fristelsen, ophørte med at eksistere i overensstemmelse med historiens ubønhørlige love.
Salgsfremmende video:
En interessant variation på dette synspunkt udtrykkes af Sir Martin Rees, den britiske kosmolog og måske den mest berømte astronom i vores tid. Han mener, at intelligent supercivilisation måske ikke manifesterer sig på nogen måde i vores jordiske anliggender, fordi den er for nedsænket i sine egne tanker. Der er mange hemmeligheder i universet, som fortjener dyb tanke, og jo længere civilisationen udvikler sig, jo mere ønsker den roligt at tænke over disse hemmeligheder. En ledig forfængelighed, ligesom erobringen af galakser, passer ikke til superminden.
Et andet synspunkt er også baseret på psykologi, men ikke udlændinge, men menneskeheden selv. Det udtrykkes af Seth Shostak, hovedastronom i SETI-projektet ("Søg efter udenrigsundersøgelse").”Klikkerfejlene i min have bemærker ikke, at de er omgivet af levende væsener - nemlig mine naboer og mig,” siger han. "Ikke desto mindre er vi her." Et sådant argument lyder måske lidt stødende for menneskeheden, men det er ganske rimeligt: For at bemærke tilstedeværelsen af en superintelligens, skal du i det mindste først forstå, hvad det er, og hvordan det kan se ud, og dette i sig selv er ikke en let kognitiv opgave - i det mindste for en bille …
Er det dog muligt at løse Fermi-paradokset uden at konstruere hypoteser om supercivilisationers psykologi og uden at fornærme menneskeheden? Astrofysikere Jason Wright, Jonathan Carroll-Nellenbeck, Adam Frank og Caleb Scharf stillede sig selv til denne opgave. Deres simuleringer giver en mere optimistisk opløsning af paradokset.
Galaxy i bevægelse
I tidligere modeller blev arenaen for supercivilisationsaktivitet set i ånden i Giordano Brunos kosmologi: som et rum fyldt med evige stationære stjerner. Supercivilisationens indflydelsessfære i dette tilfælde ligner en ekspanderende boble omkring den indfødte stjerne, og hastigheden af denne udvidelse afhænger kun af den opnåede hastighed for interstellar rejser. Forfatterne af artiklen, der blev sendt til offentliggørelse i The Astrophysical Journal, foreslår imidlertid at betragte vores galakse som et dynamisk objekt.
Billedet af udvidelsen af civilisationen bør i høj grad afhænge af bevægelsen af stjerner inden for galaksen. Vores sol har lavet omkring 50 omdrejninger rundt om det galaktiske centrum i løbet af dets eksistens, forklarer medforfatter Carroll-Nellenbeck fra University of Rochester til Nautilus-projektet. Hvis vi tager dette forhold i betragtning, ophører intensiteten af udvidelsen praktisk talt med at afhænge af teknologiske begrænsninger af hastigheden på den interstellare rejse. Samtidig ændrer selve ekspansionsmønsteret sig: I stedet for at udvide sfærer, skulle vi se et meget mere komplekst billede.
I simuleringen, der udføres af forfatterne, overvejes forplantningen af "genbosættelsesfronten". Det viste sig, at selv med konservative antagelser, kan galaksen befolkes relativt hurtigt. Dog ændrede nogle parametre, såsom civilisationers levetid og præferensen af visse ekspansionsretninger, et resultat, der praktisk taget blev udelukket af tidligere forenklede modeller. Det viste sig, at der mellem den "tomme galakse" og "galaksen vrimler af liv" findes en bred sektor af andre muligheder. I de mest sandsynlige scenarier er galaksen i vid udstrækning beboet, men der er store "hulrum" i den, hvor udvidelsen endnu ikke er trængt igennem. Hvis vores stjernesystem ender i et af disse hulrum, hvilket sandsynligvis er,dette kan forklare "kendsgerning A" formuleret af Hart - fraværet af synlige spor af besøg - og derved løse Fermi-paradokset på en måde, der er ønskelig for menneskeheden.
Adam Frank og Jason Wright mener, at den vigtigste afhentning af deres arbejde er denne: Hvis vi endnu ikke ser spor af tilstedeværelsen af supercivilisation i Galaxy, så er vi bare nødt til at se nærmere på.
Hvordan søger man efter udenrigsretlig intelligens?
Hvis civilisationer, der følger vejen for teknologisk fremgang, som følger af det arbejde, der diskuteres, meget vel kan eksistere i galaksen, betyder dette, at en rimelig retning for deres søgning er at forsøge at finde synlige spor af denne udvikling, det vil sige en "teknologisk signatur".
Der er skrevet mange videnskabelige artikler om, hvordan en sådan "signatur" kan se ud. Forbes talte om en af dem for en uge siden: matematikeren Louis Crane spekulerede på, hvordan det ville se ud fra siden af en civilisation, der besluttede at bruge miniature sorte huller skabt af stråling af en kraftig gammalaser som en energikilde. En anden artikel om dette emne blev offentliggjort i sidste uge. Denne gang spekulerede Brian Lacey fra Institute for Advanced Study i Princeton på, om vi kunne få øje på solcellepanelerne fra et fremmed skib fra Jorden, der nåede til solsystemet.
Reflektionerne af solpaneler fra næsten jord-kommunikationssatellitter falder ofte ind i synsfeltet for jordbaserede amatørteleskoper. Lackey's artikel giver en detaljeret beregning af de faktorer, der påvirker sandsynligheden for, at et sådant objekt bliver set. Disse faktorer inkluderer batteriets overfladeareal, orientering og rotationshastighed. Forfatteren viste, at det panoramiske teleskop Pan-STARRS1 på Hawaii, der scannede himlen på jagt efter genstande, der var farlige for Jorden, kunne bemærke et langsomt roterende spejl, der måler et par titusinder meter i afstand fra en astronomisk enhed. For at et sådant objekt skal komme ind i teleskoprammen med sikkerhed, skal deres antal i det indre af solsystemet imidlertid nå en million. Selv hvis et interplanetært rumfartøj med enorme solcellepaneler er meget tæt på os,sandsynligheden for at finde det er lille.
Som vi så ovenfor, er jordiske astronomer imidlertid sjældent tilfredse med pessimistiske konklusioner. Lackey overvejede følgende tilfælde: Hvad hvis robotstandsstationen ankom til os for længe siden, var ude af brug og forvandlet til orbitalt affald, som den, som menneskeheden producerer i overflod? I dette tilfælde er det meget sandsynligt, at det vil afslutte sin rejse på et af "Lagrange-punkterne", hvor tyngdekraften af forskellige kroppe i solsystemet balanserer hinanden. Hvis du fokuserer observationer på sådanne punkter, argumenterer Lackey, så er kun hundrede pladsspejle nok til at blive bemærket af et af Jordens små teleskoper. Hvorfor er de så ikke blevet bemærket endnu? Måske er udlændinge bare vant til at rydde op i affaldet efter sig selv, antyder forfatteren af artiklen.
Forfatter: Alexey Aleksenko