Računalniško modeliranje evolucije galaksije nam omogoča, da razrešimo paradiks Fermi, po katerem tujerodne civilizacije ne morejo ostati neopažene, če sploh obstajajo. V seriji Techno Weekend Forbes govori o ne zelo praktičnih, a kljub temu radovednih znanstvenih in tehničnih idejah
Članek štirih priznanih astrofizikov, ki je bil objavljen prejšnji mesec na spletu, obravnava vprašanja na stičišču znanstvene fantastike in kozmologije: ali lahko inteligentna supercivilizacija kolonizira galaksijo in če je tako, kako dolgo bo trajalo.
Menijo, da je prva taka vprašanja postavil znani fizik Enrico Fermi že v zgodnjih petdesetih letih prejšnjega stoletja, zato se je ta problem v zgodovini znanosti zapisal kot "Fermi paradoks". Paradoks je v najbolj splošni obliki videti takole: v naši galaksiji je na stotine milijard zvezd in logično je domnevati, da se okoli nekatere od njih občasno pojavljajo civilizacije, kot se je to zgodilo v bližini našega Sonca. Te civilizacije, ki se razvijajo, začnejo obvladovati okoliške zvezdne sisteme. To je obetaven cilj, ki si ga je človeštvo postavilo sredi dvajsetega stoletja in očitno še vedno ni izginilo z dnevnega reda, saj so naši "plovitelji" že zapustili osončje in odleteli do sosednjih zvezd. Tako bi morale napredne civilizacije imeti dovolj časa, da se pojavijo v bližini našega planeta. Kje so torej?
Leta 1975 je astrofizik Michael Hart objavil znan časopis, v katerem je ponudil najbolj pesimistično rešitev paradoksa. V središču njegovega sklepanja je "Dejstvo A": v bližini Zemlje ni tujih bitij in jih nikoli ni bilo. Hart je izključil vse možne razlage tega dejstva, povezane z omejeno hitrostjo medzvezdnega potovanja in časom obstoja civilizacij. Obstaja samo ena razlaga: tuje civilizacije preprosto ne obstajajo. Vendar mnogi astronomi in kozmologi tega stališča niso mogli sprejeti.
Paradoksi dojemanja
Večina kritikov Hartovih idej poudarja, da je na postopno širjenje gledal kot na neizogiben atribut civilizacije. Ta domneva je lahko zmotna, če upoštevamo še en atribut inteligentnih bitij - psihologijo.
Eden prvih pomislekov, izražen kmalu po prvi formuli paradoksa Fermi, je nastal očitno pod vtisom dirke jedrskega orožja, ki se je takrat odvijala na našem planetu. Ta argument je, da tehnološki razvoj ogroža civilizacijo s samouničenjem. Odsotnost znakov tujega obiska na Zemlji lahko pomeni, da bodo inteligentne civilizacije, ki so se zavedale nevarnosti neomejenega razvoja tehnologij, ta razvoj v nekem trenutku postavile pod strog nadzor. Kozmična ekspanzija se ne zgodi, a to ne pomeni, da nadinteligenca ne obstaja ali ne bi mogla obvladati tehnike medzvezdnega potovanja: preprosto je ni hotela. In tisti, ki niso mogli premagati skušnjave, so prenehali obstajati v skladu z neizprosnimi zakoni zgodovine.
Promocijski video:
Zanimivo variacijo glede tega vidika izraža sir Martin Rees, britanski kozmolog in morda najslavnejši astronom današnjega časa. Verjame, da se inteligentna supercivilizacija morda nikakor ne manifestira v naših zemeljskih zadevah, ker je preveč potopljena v lastne misli. V Vesolju je veliko skrivnosti, ki si zaslužijo globoko razmišljanje in dlje kot se civilizacija razvija, bolj želi mirno razmišljati o teh skrivnostih. Brezčutna nečimrnost, tako kot osvajanje galaksij, ne ustreza nadčloveku.
Drugo stališče temelji tudi na psihologiji, vendar ne tujcih, ampak človeštvu samem. Izraža ga Seth Shostak, vodilni astronom projekta SETI ("Iskanje zunajzemeljske inteligence"). "Hrošči na mojem vrtu ne opazijo, da jih obkrožajo čuteča bitja - namreč moji sosedje in jaz," pravi. "Kljub temu smo tukaj." Tak argument lahko človeku zveni nekoliko žaljivo, vendar je povsem smiseln: da opazite prisotnost nadčloveške inteligence, morate najprej vsaj razumeti, kaj je in kako bi lahko izgledala, kar pa samo po sebi ni lahka kognitivna naloga - vsaj za hrošča …
Toda ali je mogoče paramiks Fermija razrešiti brez postavitve hipotez o psihologiji supercivilizacij in brez užaljenosti človeštva? To nalogo so si zadali astrofiziki Jason Wright, Jonathan Carroll-Nellenbeck, Adam Frank in Caleb Scharf. Njihove simulacije ponujajo bolj optimistično reševanje paradoksa.
Galaksija v gibanju
V prejšnjih modelih so areno supercivilizacijske dejavnosti gledali v duhu kozmologije Giordana Bruna: kot prostor, napolnjen z večnimi nepremičnimi zvezdami. Sfera vpliva supercivilizacije v tem primeru izgleda kot naraščajoč mehurček okoli domače zvezde, hitrost te ekspanzije pa je odvisna le od dosežene hitrosti medzvezdnega potovanja. Avtorji članka, ki so bili objavljeni v reviji The Astrophysical Journal, vendar predlagajo, da se naša galaksija obravnava kot dinamičen objekt.
Slika širitve civilizacije bi morala biti močno odvisna od gibanja zvezd znotraj Galaksije. Naše Sonce je v času svojega obstoja storilo približno 50 vrtljajev okoli galaktičnega središča, za projekt Nautilus pojasnjuje soavtorica Carroll-Nellenbeck z univerze v Rochesterju. Če upoštevamo to dejstvo, intenzivnost širitve praktično preneha odvisna od tehnoloških omejitev hitrosti medzvezdnega potovanja. Hkrati se spreminja tudi sam vzorec širjenja: namesto da bi širili krogle, bi morali videti veliko bolj zapleteno sliko.
Pri simulaciji, ki so jo opravili avtorji, se upošteva širjenje "preselitvene fronte". Izkazalo se je, da lahko celo s konservativnimi predpostavkami galaksije naselijo razmeroma hitro. Vendar pa je spreminjanje nekaterih parametrov, kot so življenjska doba civilizacij in prednost določenih smeri širjenja, dalo rezultat, ki je bil v prejšnjih poenostavljenih modelih praktično izključen. Izkazalo se je, da med "prazno galaksijo" in "galaksijo, ki kroji z življenjem", obstaja širok sektor drugih možnosti. V najverjetnejših scenarijih je galaksija res v glavnem naseljena, vendar v njej ostanejo velike "praznine", kjer širitev še ni prodrla. Če se naš zvezdni sistem konča v eni od teh praznin, kar je verjetno,to lahko razloži »dejstvo A«, ki ga je oblikoval Hart - odsotnost vidnih sledi obiskov - in s tem razreši Fermi paradoks na način, ki je zaželen za človeštvo.
Adam Frank in Jason Wright verjameta, da je glavni odvzem njunega dela to: če še ne vidimo sledi prisotnosti supercivilizacije v Galaksiji, potem si moramo le še podrobneje ogledati.
Kako iskati nezemeljsko inteligenco?
Če, kot izhaja iz obravnavanega dela, lahko civilizacije, ki sledijo poti tehnološkega napredka, že obstajajo v galaksiji, to pomeni, da je smiselna smer njihovega iskanja, da bi poskušali najti vidne sledi tega napredka, to je "tehnološki podpis".
O tem, kako bi lahko izgledal takšen "podpis", je bilo napisanih že veliko znanstvenih člankov. Forbes se je pred enim tednom pogovarjal o enem od njih: matematik Louis Crane se je vprašal, kako bo videti s strani civilizacije, ki se je odločila, da bo kot vir energije uporabila miniaturne črne luknje, ustvarjene s sevanjem močnega gama laserja. Prejšnji teden je bil objavljen še en članek na to temo. Tokrat se je Brian Lackey z Inštituta za napredni študij v Princetonu spraševal, ali lahko opazimo, kako sončni paneli vesoljske ladje z Zemlje segajo do sončnega sistema.
Odsevi sončnih nizov komunikacijskih satelitov blizu Zemlje pogosto sodijo v vidno polje prizemnih amaterskih teleskopov. Lackeyjev članek ponuja podroben izračun dejavnikov, ki vplivajo na verjetnost, da bo tak predmet viden. Ti dejavniki vključujejo površino, orientacijo in hitrost vrtenja akumulatorja. Avtor je pokazal, da lahko panoramski teleskop Pan-STARRS1 na Havajih, ki je skeniral nebo v iskanju predmetov, nevarnih za Zemljo, opazi počasi vrteče se ogledalo, ki meri nekaj deset metrov na razdalji ene astronomske enote. Da pa bi en tak predmet zagotovo lahko prišel v okvir teleskopa, mora njihovo število v notranjem območju osončja doseči milijon. Tako je tudi, če nam je medplanetarno vesoljsko plovilo z ogromnimi sončnimi paneli zelo blizu,verjetnost, da jo najdemo, je majhna.
Kakor smo videli zgoraj, so zemeljski astronomi le redko zadovoljni s pesimističnimi sklepi. Lackey je preučil naslednji primer: Kaj pa če je robotska postaja za vesolje prišla k nam že dolgo nazaj, izstopila iz uporabe in se spremenila v orbitalne naplavine, kot je tisto, ki ga človeštvo proizvede v izobilju? V tem primeru je zelo verjetno, da bo potovanje končal na eni od "Lagrangeovih točk", kjer se gravitacija različnih teles v osončju uravnoteži. Če opazite osredotočanje na takšne točke, trdi Lackey, potem je le sto vesoljskih ogledal dovolj, da jih opazi eden izmed majhnih teleskopov Zemlje. Zakaj jih potem še niso opazili? Morda so vesoljci samo navajeni čistiti smeti za seboj, predlaga avtor članka.
Avtor: Aleksej Aleksenko