De la mijlocul secolului XX, astronomii au căutat semne ale unor civilizații extraterestre inteligente. Dar universul este încă tăcut. Să încercăm să ne dăm seama de ce.
Enrico Fermi este unul dintre „părinții” bombei atomice, a cercetărilor radioactive și, de asemenea, un câștigător al Premiului Nobel. Este dificil să-i supraestimăm contribuția la dezvoltarea mecanicii cuantice și a fizicii teoretice. Totuși, mai des, numele său este asociat cu o întrebare simplă, care a fost inițial un fel de glumă printre oamenii de știință care discută OZN-uri la Los Alamos în 1950: unde este toată lumea?
Fermi nu a fost prima persoană care a pus întrebarea informațiilor extraterestre. Dar este cu el cel mai adesea asociat, așa că la final a devenit cunoscut sub numele de paradoxul Fermi. Se poate rezuma astfel: universul este de neconceput uriaș, existența vieții extraterestre inteligente este aproape incontestabilă, dar universul are aproape 14 miliarde de ani, iar alte creaturi au avut suficient timp pentru a se dezvălui umanității, deci unde este toată lumea?
În primul rând, gândiți-vă la realizările spațiului uman. Este posibil ca în următoarele decenii să trimitem deja primele sonde interstelare - în sistemul Alpha Centauri. Dar nici măcar un secol nu a trecut de la zborul primului om în spațiu. De ce vom fi capabili peste sute, mii sau chiar milioane de ani?
Enrico Fermi, după care a fost numit paradoxul descris / Smithsonian Institution Archives.
Fermi și colegii săi au pus această întrebare cu 11 ani înainte ca Yuri Gagarin să exclame: „Hai să mergem!” În teorie, o rasă extraterestră avansată din punct de vedere tehnologic nu ar trebui să aibă dificultăți în colonizarea galaxiei, mai ales dacă a avut multe milioane de ani pentru asta.
Dar pentru a spune cu încredere că nu suntem singuri în univers, oamenii de știință au nevoie de dovezi. Această dovadă, pentru a spune cu ușurință, este mică, dacă nu înseamnă că nu există deloc. Iar prevederile conform cărora legile fizicii nu permit ca navele spațiale să se deplaseze peste o anumită viteză nu sunt potrivite pentru toată lumea.
Luați Proxima Centauri, de exemplu. Chiar dacă mergeți la ea cu 0,25% din viteza luminii, veți putea ajunge acolo nu mai devreme decât în 16 ani. Sistemul TRAPPIST-1 are aproximativ 160 de ani. Mult timp, dar aceasta este o scădere în ocean în comparație cu vârsta Universului și Calea Lactee.
Video promotional:
Ecuația lui Drake
Primul lucru de luat în considerare este ecuația lui Drake. Aceasta este o formulă matematică simplă propusă inițial de astronomul Frank Drake în 1961. Pe scurt: prin ea încercăm să calculăm numărul civilizațiilor avansate din punct de vedere tehnologic și comunitățile comunicante din Galaxie. Ecuația lui Drake arată astfel:
Ecuația Drake / PPT-Online.
Mulți astrofizicieni au încercat mult timp să calculeze fiecare valoare, dar astăzi ecuația nu are o soluție finală. R poate fi și numărul de stele din Galaxia - se crede că există 100 de miliarde pe Calea Lactee. Chiar dacă luăm minimul, proporția de stele cu sisteme planetare este de aproximativ 20% și fiecare dintre aceste stele ar trebui să aibă cel puțin o planetă locuibilă. Să presupunem că doar 10% dintre ei au fost capabili să dezvolte forme de viață inteligente capabile de comunicare. Așadar, scăpăm de probabilități considerabile, deoarece terminăm cu 10% din 10% din 10%.
L este perioada în care există viață pe planetă care este capabilă să stabilească o conexiune. Să presupunem că o anumită rasă a existat pe planeta noastră atât timp cât am făcut-o pe a noastră: va rezulta 10 ^ -8 (o sută milionime). Rezultatul este destul de pesimist: rezultatul este de două.
Cu un astfel de rezultat, având în vedere că una dintre aceste rase suntem noi care am efectuat calculele, există o altă civilizație în Galaxie. Trebuie menționat însă că vorbim despre civilizații avansate din punct de vedere tehnologic. Ecuația lui Drake nu ține cont de comunitățile pre-tehnologice.
Scara Kardashev
Scara Kardashev poate fi adăugată în siguranță la discuția despre paradoxul Fermi. Aceasta este o metodă de dezvoltare tehnologică a civilizației, dezvoltată de astrofizicianul sovietic Nikolai Kardashev, care clasifică civilizațiile în funcție de cantitatea de energie utilă pe care o pot utiliza. Scara divizează civilizațiile astfel:
Tip 1. O civilizație capabilă să exploateze toată energia disponibilă pe planeta sa.
Tip 2. O civilizație capabilă să exploateze toată energia radiată de steaua sa.
Tip 3. O civilizație capabilă să valorifice energia întregii galaxii.
Astronomul Carl Sagan a crezut că suntem undeva la 70% din drumul către o civilizație de primul tip și vom putea atinge acest nivel în unul sau două secole. Calculele moderne sugerează că putem deveni o civilizație de tip II în câteva mii de ani și că va dura de la 100 de mii la un milion de ani pentru a deveni o civilizație de tip III.
Potrivit unor oameni de știință, precum Freeman Dyson, o civilizație de tip II va putea construi o așa-numită megastructură (cunoscută și sub numele de sferă Dyson) în jurul stelei sale pentru a maximiza recolta de energie / pcworld.com
Ca civilizație de cel de-al doilea sau al treilea tip, creaturile trebuie să se poată deplasa în jurul Galaxiei la o viteză apropiată de lumină (sau mai repede dacă învață să încalce legile fizicii cunoscute).
Având în vedere vârsta universului și Calea Lactee, precum și exemplul civilizației noastre, par să existe multe mai multe întrebări decât răspunsuri.
Posibile soluții la paradoxul Fermi
Soluția 1. Nu există nimeni altul și nu a existat niciodată
Unul dintre răspunsurile posibile este: nu există străini și nu au fost niciodată. Un astfel de scenariu poate fi ușor imaginat în universul lui Aristotel și Ptolemeu - un mic grup de sfere orbitând pe Pământ. Dar nu trăim într-un astfel de univers. După secole de căutare a planetelor asemănătoare Pământului în ultimele două decenii, cosmologii au zdrobit piñata cosmică. În fiecare an, sunt descoperite tot mai multe stele cu sisteme planetare, aproximativ una din cinci dintre ele având planete asemănătoare Pământului. Cu cât învățăm mai multe despre Univers, cu atât pare mai absurdă afirmația că doar una dintre astfel de planete poate exista. Astrofizicienii și astrobiologii - precum Adam Frank, care caută și studiază biosferele în exoplanete - cred că aceasta este soluția cea mai puțin probabilă la paradoxul Fermi.
Soluția 2. Viața este, dar nu rezonabilă
Unii sugerează că în următorii 10-30 de ani vom găsi urme ale celor mai simple forme de viață pe Marte sau unul dintre sateliții gigantilor de gaze precum Europa sau Enceladus. Desigur, vorbim despre microbi sau alge. Această decizie schimbă întrebarea unde se află totul, într-o versiune mai complexă a acesteia: ce împiedică exact un număr infinit de molecule să se adune sub forma vieții inteligente?
Luna Saturn Europa, sub gheața căreia oamenii de știință speră să găsească semne de viață, deși nu sunt inteligente.
Aici vă puteți gândi la toți factorii care au contribuit la apariția omului. Mai întâi - scânteia vieții, urmată de formarea de celule simple, apoi - organisme multicelulare complexe, și apoi - formarea de organe, cum ar fi creierul. Dacă o minte umanoidă este rară, atunci unul dintre acești pași poate fi foarte greu de depășit. De exemplu, se știe că există câteva milioane de specii de organisme vii pe Pământ, dar doar una dintre ele a produs o civilizație (cel puțin așa o știm). Tăcerea relativă a Universului presupune prezența unui fel de „mare filtru” care limitează dezvoltarea unui număr mai mare de ființe inteligente. Unii oameni de știință cred, de asemenea, că nu am depășit acest „mare filtru” în trecutul îndepărtat, ci că ne așteaptă în viitor. Adică, ideea nu este că viața inteligentă este rară, ci căcă apare de câteva mii de ani înainte de a dispărea din motive necunoscute.
Soluția 3. Există multă viață inteligentă, dar este tăcută
Această probabilitate, cunoscută și sub denumirea de „ipoteza zoo”, oferă câteva explicații ciudate. Poate că umanitatea este încă atât de primitivă încât civilizațiile avansate nu ne consideră demni de atenție sau comunicare. Sau, probabil, alte civilizații și-au dat seama că descoperirea de sine va duce la distrugerea colonizatorilor intergalactici violenți. Sau sistemul solar este pur și simplu situat într-un colț liniștit și pașnic al universului - pur întâmplător. Dar poate una dintre cele mai exotice explicații este că universul nostru este o imensă simulare computerizată.
Există multe motive pentru tăcerea universală și nu se poate spune că oricare dintre ipoteze este 100% adevărată. În orice caz, până acum, omenirea nu a reușit să găsească o singură civilizație extraterestră. Până nu avem o explicație exactă, paradoxul Fermi îi va ține pe astrofizici trezi noaptea, chinuindu-i cu întrebarea unde se află totul.
Vladimir Guillen
