Počítačové modelování vývoje galaxie nám umožňuje vyřešit Fermiho paradox, podle kterého mimozemské civilizace nemohou zůstat bez povšimnutí, pokud vůbec existují. V seriálu Techno Weekend hovoří Forbes o nepříliš praktických, ale přesto zvědavých vědeckých a technických nápadech
Článek čtyř renomovaných astrofyziků, publikovaný online minulý měsíc, se zabývá otázkami na průniku sci-fi a kosmologie: může inteligentní supercivilizace kolonizovat galaxii, a pokud ano, jak dlouho to bude trvat.
Předpokládá se, že první takové otázky položil slavný fyzik Enrico Fermi na počátku 50. let, a proto tento problém v historii vědy klesal jako „Fermiho paradox“. Ve své nejobecnější podobě vypadá paradox takto: v naší galaxii jsou stovky miliard hvězd a je logické předpokládat, že kolem některých z nich se čas od času objevují civilizace, jako tomu bylo u našeho Slunce. Tyto civilizace, rozvíjející se, začnou ovládat okolní hvězdné systémy. Je to tento velmi slibný cíl, který si lidstvo stanovilo v polovině dvacátého století, a očividně stále nezmizelo z agendy, protože naši „cestující“již opustili sluneční soustavu a letěli k sousedním hvězdám. Vyspělé civilizace by tedy měly mít dostatek času, aby se objevily v blízkosti naší planety. Tak kde jsou?
V roce 1975 publikoval astrofyzik Michael Hart slavný článek, ve kterém nabídl nejpesimističtější řešení paradoxu. Jádrem jeho úvah je „fakt A“: v blízkosti Země neexistují žádné mimozemské bytosti a nikdy nebyly. Hart zase vyloučil všechna možná vysvětlení této skutečnosti spojené s omezenou rychlostí mezihvězdného cestování a dobou existence civilizací. Zbývá jen jedno vysvětlení: mimozemské civilizace prostě neexistují. Mnoho astronomů a kosmologů však nemohlo tento názor přijmout.
Paradoxy vnímání
Většina kritiků Hartových myšlenek poukazuje na to, že postupnou expanzi viděl jako nevyhnutelný atribut civilizace. Tento předpoklad může být chybný, pokud vezmeme v úvahu další atribut inteligentních bytostí - psychologii.
Jeden z prvních úvah, vyjádřený krátce poté, co byl Fermiho paradox poprvé formulován, vznikl, zjevně, pod dojmem jaderného závodu v zbrojení, který se v té době odehrával na naší planetě. Tento argument je takový, že technologický rozvoj ohrožuje civilizaci se sebezničením. Absence příznaků mimozemské návštěvy na Zemi může znamenat, že inteligentní civilizace, které si uvědomují nebezpečí neomezeného vývoje technologií, tento vývoj v určitém okamžiku podrobí přísnému řízení. K vesmírné expanzi nedochází, ale to neznamená, že superintelligence neexistuje nebo nemohla zvládnout techniku mezihvězdného cestování: jednoduše to nechtěla. A ti, kteří nedokázali překonat pokušení, přestali existovat v souladu s neúprosnými historickými zákony.
Propagační video:
Zajímavou variaci z tohoto pohledu je sir Martin Rees, britský kosmolog a snad nejslavnější astronom naší doby. Domnívá se, že inteligentní supercivilizace se snad nijak neprojevuje v našich pozemských záležitostech, protože je příliš ponořena do svých vlastních myšlenek. Ve vesmíru je mnoho tajemství, která si zaslouží hluboké myšlení, a čím déle se civilizace vyvíjí, tím více chce o těchto tajemstvích klidně přemýšlet. Neprázdná marnost, stejně jako dobytí galaxií, nepatří supermind.
Další hledisko je také založeno na psychologii, ale ne na mimozemšťanech, ale na lidskosti samotné. Vyjadřuje ji Seth Shostak, hlavní astronom projektu SETI („Hledání mimozemské inteligence“). "Chyby klikajícího v mé zahradě si nevšimnou, že jsou obklopeny vnímajícími bytostmi - konkrétně mými sousedy a mnou," říká. "Přesto jsme tady." Takový argument může pro lidstvo znít trochu urážlivě, ale je docela rozumný: abyste si všimli přítomnosti superintelligence, musíte nejprve alespoň pochopit, co to je a jak by to mohlo vypadat, a to samo o sobě není snadným kognitivním úkolem - alespoň pro brouka …
Je však možné vyřešit Fermiho paradox, aniž bychom vytvořili hypotézy o psychologii supercivilizací a bez urážky lidstva? Astrofyzici Jason Wright, Jonathan Carroll-Nellenbeck, Adam Frank a Caleb Scharf si stanovili tento úkol. Jejich simulace nabízejí optimističtější řešení paradoxu.
Galaxie v pohybu
V předchozích modelech byla aréna supercivilizační činnosti vnímána v duchu kosmologie Giordana Bruna: jako prostor plný věčných stacionárních hvězd. Sféra vlivu supercivilizace v tomto případě vypadá jako rozšiřující se bublina kolem nativní hvězdy a rychlost této expanze závisí pouze na dosažené rychlosti mezihvězdného cestování. Autoři článku předloženého k publikaci v The Astrophysical Journal však navrhují považovat naši galaxii za dynamický objekt.
Obraz expanze civilizace by měl silně záviset na pohybu hvězd v galaxii. Naše Slunce za dobu své existence kolem galaktického centra provedlo asi 50 revolucí, vysvětluje spoluautor Carroll-Nellenbeck z University of Rochester pro projekt Nautilus. Pokud vezmeme tuto skutečnost v úvahu, intenzita expanze přestává prakticky záviset na technologických omezeních rychlosti mezihvězdného cestování. Současně se mění samotný vzor expanze: místo rozšiřujících se sfér bychom měli vidět mnohem komplexnější obrázek.
V simulaci prováděné autory se uvažuje o šíření „přední části přesídlení“. Ukázalo se, že i při konzervativních předpokladech lze galaxii osídlit relativně rychle. Změny některých parametrů, jako je životnost civilizací a preference určitých směrů expanze, však vedly k výsledku, který byl prakticky vyloučen předchozími zjednodušenými modely. Ukázalo se, že mezi „prázdnou galaxií“a „galaxií hemžící se životem“existuje celá řada dalších možností. V nejpravděpodobnějších scénářích je galaxie skutečně z velké části osídlena, ale v ní zůstávají velké „dutiny“, kde expanze ještě nepronikla. Pokud náš hvězdný systém skončí v jedné z těchto mezer, což je pravděpodobné,to může vysvětlit „fakt A“formulovaný Hartem - nepřítomnost viditelných stop návštěv - a tím vyřešit Fermiho paradox způsobem, který je žádoucí pro lidstvo.
Adam Frank a Jason Wright se domnívají, že hlavní práce s nimi je tato: pokud ještě nevidíme stopy přítomnosti supercivilizace v Galaxii, musíme se jen blíže podívat.
Jak hledat mimozemskou inteligenci?
Pokud, jak vyplývá z projednávané práce, mohou v galaxii existovat civilizace, které sledují cestu technologického pokroku, znamená to, že rozumným směrem pro jejich hledání je pokusit se najít viditelné stopy tohoto pokroku, tj. „Technologický podpis“.
Bylo napsáno mnoho vědeckých článků o tom, jak by takový „podpis“mohl vypadat. Forbes mluvil o jednom z nich před týdnem: matematik Louis Crane přemýšlel, jak by to vypadalo ze strany civilizace, která se rozhodla použít jako zdroj energie miniaturní černé díry vytvořené zářením výkonného gama laseru. Další článek na toto téma byl vydán minulý týden. Tentokrát Brian Lacey z Institutu pro pokročilé studium v Princetonu přemýšlel, jestli bychom mohli spatřit solární panely mimozemské lodi ze Země, která dosáhla sluneční soustavy.
Odrazy slunečních polí komunikačních satelitů blízkých Zemi často spadají do zorného pole terestrických amatérských dalekohledů. Lackeyho článek poskytuje podrobný výpočet faktorů ovlivňujících pravděpodobnost, že bude takový objekt viděn. Mezi tyto faktory patří povrch baterie, orientace a rychlost otáčení. Autor ukázal, že panoramatický dalekohled Pan-STARRS1 na Havaji, který zkoumal oblohu při hledání objektů nebezpečných pro Zemi, si všiml pomalu se otáčejícího zrcadla měřícího několik desítek metrů ve vzdálenosti jedné astronomické jednotky. Aby se však jeden takový objekt mohl jistě dostat do rámu dalekohledu, musí jejich počet ve vnitřní oblasti sluneční soustavy dosáhnout milionu. I když je tedy meziplanetární kosmická loď s obrovskými solárními panely velmi blízko,pravděpodobnost zjištění je malá.
Jak jsme však viděli výše, pozemští astronomové jsou zřídka spokojeni s pesimistickými závěry. Lackey zvažoval následující případ: Co když robotická mimozemská stanice k nám dorazila už dávno, zmizela z používání a změnila se na orbitální trosky, jako ta, kterou lidstvo hojně produkuje? V tomto případě je vysoce pravděpodobné, že svou cestu ukončí na jednom z „Lagrangeových bodů“, kde se rovnováha gravitace různých těles ve sluneční soustavě vyrovná. Pokud soustředíte pozorování na takové body, argumentuje Lackey, stačí jen sto kosmických zrcadel, aby si jich všiml jeden z malých pozemských dalekohledů. Proč tedy ještě nebyly zaznamenány? Možná, že si mimozemšťané zvyklí čistit odpadky po sobě, autor článku navrhuje.
Autor: Alexey Aleksenko