Ο πρώτος πολιτισμός με τον οποίο επικοινωνούμε θα είναι πολύ μεγαλύτερος από την ανθρωπότητα
Πρόσφατα στο UT, ο συγγραφέας Matt Williams γράφει μια σειρά με τίτλο ' Πέρα από το παράδοξο του Fermi », το οποίο ρίχνει μια ματιά σε πιθανές λύσεις σε ένα από τα πιο διάσημα ερωτήματα στην επιστήμη: Που είναι όλοι ;' Όπως συζητά ο Matt, υπάρχουν πολλές υποθετικές λύσεις, αλλά μπορεί να έρθει τελικά μια μέρα που μπορούμε να απαντήσουμε οριστικά.
Η εξέταση εκείνης της ημέρας ανοίγει μια ολόκληρη σειρά από νέα ερωτήματα, το λιγότερο σημαντικό από τα οποία είναι πώς θα είναι ένας ευφυής πολιτισμός που βρίσκουμε; Καρλ Σάγκαν διέδωσε την ιδέα ότι είναι πολύ απίθανο οποιοσδήποτε εξωγήινος πολιτισμός να είναι ισοδύναμος με τον δικό μας όσον αφορά την τεχνολογική πρόοδο. Αυτό που δεν αναφέρθηκε ήταν η σχετική ηλικία του πολιτισμού και τι μπορεί να σημαίνει αυτό όσον αφορά το ενδιαφέρον τους να επικοινωνήσουν μαζί μας. Τώρα μια ομάδα αστρονόμων έχει βρει μια απάντηση σε αυτό το ερώτημα χρησιμοποιώντας ένα από τα πιο υποτιμημένα μαθηματικά εργαλεία: τη στατιστική. Το μοντέλο τους παρέχει μια απλή απάντηση: οποιοσδήποτε ευφυής πολιτισμός είναι πιθανότατα παλαιότερος από εμάς και ενδεχομένως πολύ παλαιότερος.
Η εργασία, με επικεφαλής τον Δρ. Ντέιβιντ Κίπινγκ στην Κολούμπια, περιγράφεται αναλυτικά σε νέα χαρτί στο International Journal of Astrobiology. Ξεκίνησε με τον Δρ. Κίπινγκ και τους συν-συγγραφείς του, τον Δρ. Άνταμ Φρανκ του Ινστιτούτου Flatiron, και τον Δρ. Κάλεμπ Σραφ του Πανεπιστημίου του Ρότσεστερ, εξετάζοντας πώς οι άνθρωποι θα έρθουν σε επαφή με τον πολιτισμό ενός δισεκατομμυρίου ετών. Η κατανόηση της σημασίας αυτού του ερωτήματος θα απαιτούσε την εκτίμηση του πόσο πιθανό είναι να υπάρχει πολιτισμός ενός δισεκατομμυρίου ετών.
Αυτή δεν είναι μια ιδιαίτερα εύκολη ερώτηση για να απαντηθεί, καθώς δεν έχουμε καμία άμεση απόδειξη πολιτισμών δισεκατομμυρίων ετών. Ωστόσο, το ιστορικό αρχείο παρέχει δύο τύπους παρόμοιων συνόλων δεδομένων, αν και σε πολύ μικρότερες χρονικές κλίμακες: πόσο καιρό έχουν οι ιστορικοί πολιτισμοί διήρκεσε , και πόσο καιρό τα ίδια τα είδη τελευταίος . Οι συγγραφείς προσπάθησαν να βρουν ένα στατιστικό μοντέλο που να ταιριάζει λογικά σε αυτά τα δύο σύνολα δεδομένων. Δεν είναι πολύ λογικό άλμα να εφαρμοστεί αυτό το μοντέλο στη διάρκεια ζωής των εξωγήινων πολιτισμών.
Μια επιγραφή γραμμένη γύρω από την εσωτερική επιφάνεια ενός κυπέλλου στη Γραμμική Α, μια γραφή που χρησιμοποιούσε ο Μινωικός πολιτισμός, που έσβησε πριν από χιλιάδες χρόνια, και η γραφή της οποίας δεν έχει αποκρυπτογραφηθεί ποτέ.
Δημιουργία: Sir Arthur Evans, Scripta Minoa: The Written Documents of Minoan Crete
Κατάλληλα, και τα δύο σύνολα δεδομένων ακολουθούν ένα παρόμοιο στατιστικό μοντέλο, γνωστό ως εκθετική κατανομή. Εκθετικές κατανομές είναι πολύ κοινές στα στατιστικά στοιχεία και απαιτούν βολικά μόνο μία μεταβλητή για τον προσδιορισμό του σχήματος της καμπύλης. Σε αυτό το μοντέλο, ολόκληρη η κατανομή περιγράφεται από τη μέση διάρκεια ζωής ενός πολιτισμού. Τα ιστορικά δεδομένα ήταν και πάλι χρήσιμα κατά την αναζήτηση λογικών τιμών αυτής της παραμέτρου, με τον καλύτερο κατάλληλο μέσο όρο ζωής να είναι περίπου διπλάσιος από την τρέχουσα ηλικία του πολιτισμού μας.
Παραδείγματα εκθετικής κατανομής και πώς η μεμονωμένη μεταβλητή (lamba / ?) μπορεί να επηρεάσει το σχήμα της καμπύλης.
Πίστωση: Newystats / Wikipedia
Ο Δρ. Kipping και οι συν-συγγραφείς του επισημαίνουν ότι αυτή η εκθετική κατανομή, αν και είναι ένα εύλογο σημείο για να αρχίσουμε να εξάγουμε κάποιες λεπτομέρειες, είναι μια απλοποίηση αυτού που είναι πιθανότατα ένας πολύ περίπλοκος υπολογισμός. Παρά αυτή την απλούστευση, η εργασία είναι σε θέση να αντλήσει αρκετές πολύ ενδιαφέρουσες ιδέες.
Ο μέσος όρος ηλικίας οποιουδήποτε πιθανού εξωγήινου πολιτισμού είναι μία από αυτές τις ιδέες. Οι συγγραφείς υπολογίζουν ότι, κατά μέσο όρο, ένας πολιτισμός που ανιχνεύουμε θα είναι περίπου δύο φορές παλαιότερος από τον δικό μας. Μια ενδιαφέρουσα προειδοποίηση εδώ είναι ότι δεν δηλώνουν άμεσα πόσο παλιός είναι ο δικός μας πολιτισμός και επισημαίνουν ότι τα μαθηματικά λειτουργούν ανεξάρτητα από την ηλικία που χρησιμοποιούνται. Για παράδειγμα, εάν ένα άτομο ορίσει την ηλικία του πολιτισμού μας να είναι η 12.000 χρόνια ότι καλλιεργούσαμε, τότε είναι πιθανό ότι οι πολιτισμοί θα συνεχίσουν να καλλιεργούν με ανιχνεύσιμο τρόπο για 24.000 χρόνια κατά μέσο όρο. Ωστόσο, αυτό δεν σημαίνει ότι ο πολιτισμός καταστρέφεται στο τέλος αυτής της χρονικής περιόδου, σημαίνει απλώς ότι δεν κάνουν πλέον αυτό που χρησιμοποιήθηκε για τον ορισμό ενός «πολιτισμού».
Τα αγροκτήματα του μέλλοντος μπορεί να είναι πολύ διαφορετικά και όχι τόσο ανιχνεύσιμα, οδηγώντας σε ένα τελικό τέλος του «αγροτικού» πολιτισμού μας, σύμφωνα με τη θεωρία των συγγραφέων.
Πίστωση: Aleph Farms
Ένα άλλο παράδειγμα δείχνει πώς μπορεί να λειτουργήσει αυτό. Σύμφωνα με τις εκτιμήσεις του συγγραφέα, η διάρκεια ζωής ενός πολιτισμού που εκπέμπει ραδιοκύματα στο διάστημα είναι πιθανό να είναι μόνο 200 χρόνια, περίπου διπλάσια από τη διάρκεια ζωής του 100 χρόνια ότι το έχουμε ήδη κάνει. Γύρω σε εκείνη τη χρονική περίοδο, ένας πολιτισμός που χρησιμοποιεί ραδιόφωνο πιθανότατα θα άρχιζε να χρησιμοποιεί πιο προηγμένες τεχνολογίες που αντικαθιστούν τα πανκατευθυντικά ραδιοκύματα εκπομπής, όπως τα λέιζερ. Έτσι, ενώ έχει πάψει να υπάρχει ως πολιτισμός «εκπομπών ραδιοφώνου», τα μέλη του είναι ακόμα ζωντανά και καλά χρησιμοποιώντας μια νέα, κάπως λιγότερο ανιχνεύσιμη τεχνολογία.
Το έγγραφο παρέχει επίσης κάποια περαιτέρω εικόνα για το θέμα αυτής της ανιχνευσιμότητας. Πίσω στην εποχή του Sagan η αναζήτηση για εξωγήινη νοημοσύνη ( ΣΕΙΡΑ ) επικεντρώθηκε σχεδόν αποκλειστικά στα ραδιοκύματα, γιατί αυτή ήταν η πιο κοινή μορφή ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων που εμείς ως είδος εκπέμπαμε στο διάστημα. Καθώς η τεχνολογία έχει προχωρήσει, ωστόσο, εξαρτιόμαστε όλο και λιγότερο από το ραδιόφωνο, πράγμα που σημαίνει ότι στέλνουμε λιγότερες και πιο αδύναμες ραδιοφωνικές εκπομπές τώρα από ό,τι κάναμε στην εποχή του Sagan.
Σύμφωνα με μια διαφορετική μελέτη, ακόμα κι αν η ανθρωπότητα ανίχνευε εξωγήινα ραδιοσήματα, αυτοί που τα έστελναν θα ήταν εδώ και καιρό νεκροί. Πίστωση: Science News
Εναλλακτικά, έχουμε γίνει επίσης πιο έμπειροι στο να βλέπουμε άλλα πιθανά χαρακτηριστικά ενός τεχνολογικού πολιτισμού. Συλλογικά αυτά τα χαρακτηριστικά έχουν γίνει γνωστά ως ' τεχνολογίες » και κυμαίνονται από κατευθυνόμενους παλμούς λέιζερ μέχρι χάρτες θερμότητας εξωπλανητών. Ο Δρ. Kipping επισημαίνει ότι μια νέα γενιά τηλεσκοπίων θα είναι πραγματικά σε θέση να ανιχνεύσει μερικές από αυτές τις τεχνολογίες σε κοντινούς εξωπλανήτες, δίνοντάς μας μια άποψη πιθανών εξωγήινων πολιτισμών που δεν μπορέσαμε ποτέ να παρατηρήσουμε. Θα μπορούσε επίσης να κάνει πολύ πιο σχετικό το είδος των ερωτήσεων που απευθύνει στο έγγραφο.
Βίντεο όπου ο Fraser συζητά την πιθανότητα τεχνουπογραφών.
Ένα άλλο ερώτημα που εξετάζει η εφημερίδα είναι η πιθανότητα ένας πολιτισμός που έχει εντοπιστεί να είναι είτε μεγαλύτερος είτε νεότερος από εμάς. Αυτό θα μπορούσε να έχει εκτεταμένες συνέπειες για το πώς ή ακόμα και αν αποφασίσουμε να ξεκινήσουμε την πρώτη επαφή. Το συμπέρασμα στο οποίο καταλήγει η εργασία είναι συναρπαστικό και δεν είναι διαισθητικά προφανές με την πρώτη ματιά.
Οι εκθετικές καμπύλες έχουν μια μεγάλη τομή της περιοχής κάτω από την καμπύλη (δηλαδή τον συνολικό αριθμό πολιτισμών) στο κάτω μέρος της καμπύλης, με έναν ολοένα μειούμενο αριθμό σε μια πιο μακριά εκτεταμένη «ουρά». Χρησιμοποιώντας αυτήν την καμπύλη εκθετικής κατανομής, περίπου το 60% των πολιτισμών είναι πιθανότατα νεότεροι από εμάς, ενώ το 40% είναι πιθανώς μεγαλύτεροι σε ηλικία. Με την πρώτη ματιά, αυτό θα σήμαινε ότι είναι πιο πιθανό να συναντήσουμε έναν πολιτισμό που είναι νεότερος από εμάς. Ωστόσο, αυτό δεν εξηγεί ένα φαινόμενο γνωστό ως χρονική προκατάληψη.
Βίντεο όπου ο Fraser συζητά πιθανά 'Μεγάλα φίλτρα' που θα μπορούσαν να καταστρέψουν έναν ευφυή πολιτισμό.
Ο Δρ. Κίπινγκ χρησιμοποιεί μια αναλογία διακοπών για να περιγράψει τη χρονική προκατάληψη. Εάν βρίσκεστε σε διακοπές στη Δομινικανή Δημοκρατία, έχετε περισσότερες πιθανότητες να συναντήσετε κάποιον που επισκέπτεται εκεί για δύο ημέρες ή δύο εβδομάδες; Η προφανής απάντηση είναι δύο εβδομάδες, καθώς υπάρχει απλώς μεγαλύτερη πιθανότητα να βρίσκεστε σε διακοπές ταυτόχρονα με αυτούς. Το ίδιο ισχύει και για τους συγχρονικούς πολιτισμούς. Παρόλο που υπάρχουν περισσότεροι πολιτισμοί που έχουν μικρότερη διάρκεια ζωής από τον δικό μας, το γεγονός ότι έχουν μικρότερη διάρκεια ζωής σημαίνει ότι είναι πολύ λιγότερο πιθανό να καταλήξουμε να υπάρχουμε ταυτόχρονα με αυτούς. Όπως εξηγεί ο Matt στη σειρά του Fermi Paradox, αυτό είναι ένα παράδειγμα του ' Σύντομη Υπόθεση Παράθυρου '. Το κανάλι Cool Worlds Youtube, που διευθύνεται από τον Dr. Kipping, έχει επίσης ένα βίντεο εξηγώντας αυτό το έγγραφο που έχει ένα εξαιρετικό γραφικό που δείχνει πώς λειτουργεί στην πράξη αυτή η χρονική προκατάληψη.
Το βίντεο του Cool World Youtube Channel, φιλοξενούμενο από τον Dr. David Kipping, τον κύριο συγγραφέα της νέας εφημερίδας. Το βίντεο περιγράφει λεπτομερώς τα αποτελέσματα της εφημερίδας.
Πίστωση: Cool Worlds Youtube Channel
Αυτό το αποτέλεσμα είναι το πρωταρχικό συμπέρασμα της εργασίας – ότι κάθε πολιτισμός που ανιχνεύουμε είναι πιο πιθανό να είναι μεγαλύτερος από εμάς παρά νεότερος. Στην πραγματικότητα, τα μαθηματικά δείχνουν ότι υπάρχει 10% πιθανότητα ένας πολιτισμός που καταφέρνουμε να βρούμε να είναι πάνω από 10 φορές μεγαλύτερος από εμάς. Εάν αυτοί οι πολιτισμοί ακολουθούν την εκθετική καμπύλη τεχνολογικής ανάπτυξης που ακολουθεί η ανθρωπότητα τους τελευταίους αιώνες, «το μυαλό μπερδεύεται σχετικά με το πόσο πιο προηγμένος θα μπορούσε να είναι ένας τέτοιος πολιτισμός», σημειώνει ο Δρ. Κίπινγκ.
Επισήμανε επίσης ότι αυτά τα στατιστικά μοντέλα έχουν τον πιο πρακτικό αντίκτυπο όταν εξετάζονται πολιτισμοί με διφορούμενη τεχνική ικανότητα. Εάν ένας πολιτισμός είναι αισθητά πιο προηγμένος από εμάς, όπως αυτός που μπορεί να δημιουργήσει ένα σμήνος Dyson, δεν θα υπάρχει μεγάλη αμφιβολία για το ποιες είναι οι τεχνολογικές του ικανότητες σε σύγκριση με τις δικές μας. Ωστόσο, εάν καταφέρουμε να ανιχνεύσουμε μια θερμική νησίδα σε έναν κοντινό εξωπλανήτη, θα μπορούσε να αντιπροσωπεύει έναν πολιτισμό που μόλις προχωρά από την πέτρινη εποχή ή έναν πολιτισμό που έχει ήδη αναπτύξει μια πλήρως ανεπτυγμένη τεχνητή νοημοσύνη.
Το Search for Extraterrestrial Intelligence (SETI) ακούει ραδιοφωνικά σήματα από άλλους πολιτισμούς. Σε αυτήν την εικόνα, τα ραδιοτηλεσκόπια της συστοιχίας τηλεσκοπίων Allen του SETI (ATA) λειτουργούν σκληρά με τον Γαλαξία στο παρασκήνιο. Πίστωση εικόνας: SETI
Το πραγματικό αποτέλεσμα αυτών των στατιστικών μοντέλων είναι να δείξουν ότι, πιο πιθανό από ό,τι όχι, οποιοσδήποτε πολιτισμός μπορούμε να εντοπίσουμε θα είναι πιο παλιός από εμάς. Όσοι ενδιαφέρονται να σκεφτούν εάν και πώς θα αλληλεπιδρούσαμε με οποιονδήποτε ανιχνεύσιμο πολιτισμό θα πρέπει να το έχουν καλά υπόψη τους. Και αν κάποια μέρα καταφέρουμε να ανακαλύψουμε αδιάψευστα στοιχεία ενός άλλου πολιτισμού, μπορούμε να προσθέσουμε ένα άλλο σημείο δεδομένων στο μοντέλο που ανέπτυξαν οι συγγραφείς και να δούμε πόσο έγκυρο είναι πραγματικά.
Μάθε περισσότερα:
International Journal of Astrobiology – Ανισότητα επαφής: η πρώτη επαφή πιθανότατα θα είναι με έναν παλαιότερο πολιτισμό
Cool Worlds - Γιατί μπορεί να είμαστε περικυκλωμένοι από παλαιότερους εξωγήινους πολιτισμούς