Modelarea computerizată a evoluției galaxiei ne permite să rezolvăm paradoxul Fermi, conform căruia civilizațiile extraterestre nu pot trece neobservate, dacă există deloc. În seria Techno Weekend, Forbes vorbește despre idei nu foarte practice, dar cu toate acestea curioase
Un articol al patru astrofizicieni renumiți, publicat online luna trecută, abordează întrebări la intersecția dintre ficțiunea științifică și cosmologie: supercivilizarea inteligentă poate coloniza o galaxie și, dacă da, cât va dura.
Se crede că primele astfel de întrebări au fost puse de celebrul fizician Enrico Fermi încă de la începutul anilor '50 și, prin urmare, această problemă a trecut în istoria științei drept „paradoxul Fermi”. În forma sa cea mai generală, paradoxul arată astfel: există sute de miliarde de stele în galaxia noastră și este logic să presupunem că civilizațiile apar în jurul unora dintre ele din când în când, așa cum s-a întâmplat în apropierea Soarelui nostru. Aceste civilizații, în curs de dezvoltare, încep să stăpânească sistemele stelare din jur. Este acest obiectiv promițător pe care umanitatea și-a stabilit-o la mijlocul secolului al XX-lea și, evident, încă nu a dispărut de pe agendă, deoarece „călăreții” noștri au părăsit deja sistemul solar și au zburat către stelele vecine. Astfel, civilizațiile avansate ar trebui să aibă suficient timp pentru a apărea în vecinătatea planetei noastre. Deci, unde sunt?
În 1975, astrofizicianul Michael Hart a publicat o faimoasă lucrare în care oferea cea mai pesimistă soluție a paradoxului. În centrul raționamentului său se află „Faptul A”: nu există ființe extraterestre în apropierea Pământului și niciodată nu au fost. La rândul său, Hart a exclus toate explicațiile posibile pentru acest fapt asociate cu viteza limitată de călătorie interstelară și cu timpul existenței civilizațiilor. A rămas o singură explicație: civilizațiile extraterestre pur și simplu nu există. Cu toate acestea, mulți astronomi și cosmologi nu au putut accepta acest punct de vedere.
Paradoxuri de percepție
Cei mai mulți critici ai ideilor lui Hart subliniază că a considerat expansiunea treptată ca un atribut inevitabil al civilizației. Această presupunere poate fi eronată dacă luăm în considerare un alt atribut al ființelor inteligente - psihologia.
Una dintre primele considerații, exprimată la scurt timp după ce a fost formulată pentru prima dată paradoxul Fermi, a apărut, evident, sub impresia cursei nucleare a armelor care avea loc pe planeta noastră în acel moment. Acest argument este că dezvoltarea tehnologică amenință civilizația cu autodistrugerea. Absența semnelor unei vizite extraterestre pe Pământ poate însemna că civilizațiile inteligente, care realizează pericolul dezvoltării nelimitate a tehnologiilor, au pus la un moment dat această dezvoltare sub control strict. Expansiunea cosmică nu are loc, dar acest lucru nu înseamnă că superinteligența nu există sau nu ar putea stăpâni tehnica călătoriei interstelare: pur și simplu nu a dorit-o. Iar cei care nu au putut depăși ispita au încetat să existe în conformitate cu legile inexorabile ale istoriei.
Video promotional:
O variantă interesantă asupra acestui punct de vedere este exprimată de Sir Martin Rees, cosmologul britanic și poate cel mai faimos astronom din vremea noastră. El crede că, probabil, supercivilizarea inteligentă nu se manifestă în niciun fel în treburile noastre pământești, deoarece este prea cufundată în propriile gânduri. Există multe secrete în Univers care merită o gândire profundă și, cu cât civilizația se dezvoltă mai mult, cu atât mai mult vrea să se gândească calm la aceste secrete. O vanitate idilă, ca și cucerirea galaxiilor, nu se potrivește cu supermindul.
Un alt punct de vedere se bazează și pe psihologie, dar nu și extratereștrii, ci umanitatea în sine. Este exprimat de Seth Shostak, astronomul principal al proiectului SETI („Căutare de inteligență extraterestră”). „Bug-urile care fac clic din grădina mea nu observă că sunt înconjurate de ființe simțitoare - și anume de vecinii mei și de mine”, spune el. "Cu toate acestea, suntem aici." Un astfel de argument poate părea un pic ofensator pentru umanitate, dar este destul de rezonabil: pentru a observa prezența unei superinteligențe, trebuie să înțelegeți mai întâi ce este și cum ar putea arăta, iar acest lucru în sine nu este o sarcină cognitivă ușoară - cel puțin pentru un gândac …
Cu toate acestea, este posibilă rezolvarea paradoxului Fermi fără a construi ipoteze despre psihologia supercivilizărilor și fără a jigni umanitatea? Astrofizicienii Jason Wright, Jonathan Carroll-Nellenbeck, Adam Frank și Caleb Scharf și-au stabilit această sarcină. Simulările lor oferă o rezoluție mai optimistă a paradoxului.
Galaxia în mișcare
În modelele anterioare, arena activității de supercivilizare a fost privită în spiritul cosmologiei lui Giordano Bruno: ca un spațiu plin de stele eterne staționare. Sfera de influență a supercivilizării în acest caz arată ca o bulă în expansiune în jurul stelei native, iar viteza acestei expansiuni depinde doar de viteza obținută de călătorie interstelară. Autorii articolului trimis spre publicare în The Astrophysical Journal propun totuși să considerăm galaxia noastră ca un obiect dinamic.
Imaginea expansiunii civilizației ar trebui să depindă puternic de mișcarea stelelor în interiorul Galaxiei. Soarele nostru a făcut aproximativ 50 de revoluții în jurul centrului galactic în timpul existenței sale, explică co-autorul Carroll-Nellenbeck de la Universitatea din Rochester pentru proiectul Nautilus. Dacă luăm în considerare acest fapt, intensitatea expansiunii încetează practic să depindă de limitările tehnologice ale vitezei de deplasare interstelară. În același timp, însăși modelul de expansiune se schimbă: în loc să extindem sfere, ar trebui să vedem o imagine mult mai complexă.
În simularea, realizată de autori, se are în vedere propagarea „frontului de relocare”. S-a dovedit că, chiar și cu presupuneri conservatoare, galaxia poate fi populată relativ repede. Cu toate acestea, variația unor parametri, cum ar fi durata de viață a civilizațiilor și preferința anumitor direcții de expansiune, au dat un rezultat care a fost practic exclus de modelele anterioare simplificate. S-a dovedit că între „galaxia goală” și „galaxia plină de viață” există un sector larg de alte posibilități. În cele mai probabile scenarii, galaxia este într-adevăr în mare parte locuită, dar „goluri” mari rămân în ea, unde expansiunea nu a pătruns încă. Dacă sistemul nostru stelar ajunge în unul dintre aceste goluri, ceea ce este probabil,acest lucru poate explica „faptul A” formulat de Hart - absența urmelor vizibile de vizite - și, prin urmare, să rezolve paradoxul Fermi într-un mod care este de dorit pentru umanitate.
Adam Frank și Jason Wright sunt de părere că principala abordare a lucrărilor lor este aceasta: dacă nu vedem încă urme ale prezenței supercivilizării în Galaxie, atunci trebuie doar să aruncăm o privire mai atentă.
Cum să căutați informații extraterestre?
Dacă, așa cum rezultă din lucrarea discutată, civilizațiile care urmează calea progresului tehnologic pot exista în galaxie, aceasta înseamnă că o direcție rezonabilă pentru căutarea lor este să încerce să găsească urme vizibile ale acestui progres, adică o „semnătură tehnologică”.
Multe articole științifice au fost scrise despre cum ar putea arăta o astfel de „semnătură”. Forbes a vorbit despre una dintre ele în urmă cu o săptămână: matematicianul Louis Crane s-a întrebat cum ar arăta din partea unei civilizații care a decis să folosească găuri negre în miniatură create de radiațiile unui puternic laser gamma ca sursă de energie. Un alt articol despre acest subiect a fost publicat săptămâna trecută. De această dată, Brian Lacey, de la Institutul pentru Studii Avansate din Princeton, s-a întrebat dacă am putea observa panourile solare ale unei nave extraterestre de pe Pământ care a ajuns la sistemul solar.
Reflecțiile tablourilor solare ale sateliților de comunicare aproape de Pământ intră adesea în câmpul de vedere al telescoapelor terestre amatoare. Articolul lui Lackey oferă un calcul detaliat al factorilor care afectează probabilitatea ca un astfel de obiect să fie văzut. Acești factori includ suprafața bateriei, orientarea și viteza de rotație. Autorul a arătat că telescopul panoramic Pan-STARRS1 din Hawaii, scanând cerul în căutarea unor obiecte periculoase pentru Pământ, putea observa o oglindă rotativă lentă care măsoară câteva zeci de metri la o distanță de o unitate astronomică. Cu toate acestea, pentru ca un astfel de obiect să poată intra în cadrul telescopului cu siguranță, numărul acestora în regiunea interioară a sistemului solar trebuie să ajungă la un milion. Astfel, chiar dacă o navă spațială interplanetară cu panouri solare uriașe este foarte aproape de noi,probabilitatea de a o găsi este mică.
Cu toate acestea, așa cum am văzut mai sus, astronomii pământeni nu se mulțumesc foarte rar cu concluzii pesimiste. Lackey a avut în vedere următorul caz: Ce se întâmplă dacă stația robotică extraterestră a ajuns la noi cu mult timp în urmă, a ieșit din uz și s-a transformat în resturi orbitale, precum cea pe care omenirea o produce din abundență? În acest caz, este foarte probabil ca acesta să își încheie călătoria într-unul din „punctele Lagrange”, unde gravitatea diferitelor corpuri din sistemul solar se echilibrează între ele. Dacă concentrați observațiile pe astfel de puncte, susține Lackey, atunci doar o sută de oglinzi spațiale sunt suficiente pentru a fi observate de unul dintre micile telescoape ale Pământului. Atunci de ce nu au fost încă observate? Poate că extratereștrii sunt obișnuiți doar să curețe gunoiul după sine, sugerează autorul articolului.
Autor: Alexey Aleksenko
