Το νέο μοντέλο προβλέπει ότι είμαστε πιθανώς ο μόνος προηγμένος πολιτισμός στο παρατηρήσιμο Σύμπαν
ο Παράδοξο Fermi παραμένει εμπόδιο όταν πρόκειται για την αναζήτηση εξωγήινης νοημοσύνης (SETI). Ονομάστηκε προς τιμήν του φημισμένου φυσικού Enrico Fermi που το πρότεινε για πρώτη φορά, αυτό το παράδοξο αντιμετωπίζει τη φαινομενική διαφορά μεταξύ της αναμενόμενης πιθανότητας ότι η ευφυής ζωή είναι άφθονη στο Σύμπαν και της φαινομενικής έλλειψης στοιχείων εξωγήινης νοημοσύνης (ETI).
Τις δεκαετίες από τότε που ο Enrico Fermi έθεσε για πρώτη φορά το ερώτημα που περικλείει αυτό το παράδοξο («Πού είναι όλοι;»), οι επιστήμονες προσπάθησαν να εξηγήσουν αυτή τη διαφορά με τον έναν ή τον άλλον τρόπο. Αλλά σε ένα νέα μελέτη διεξήχθη από τρεις διάσημους μελετητές από το Ινστιτούτο Future of Humanity (FHI) στο Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης, το παράδοξο επαναξιολογείται με τέτοιο τρόπο που κάνει να φαίνεται πιθανό ότι η ανθρωπότητα είναι μόνη στο παρατηρήσιμο Σύμπαν.
Η μελέτη με τίτλο « Διαλύοντας το παράδοξο Fermi », εμφανίστηκε πρόσφατα στο διαδίκτυο. Η μελέτη διεξήχθη από κοινού από τον Anders Sandberg, ερευνητή στο Future of Humanity Institute και Martin Senior Fellow στο Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης. Eric Drexler, ο διάσημος μηχανικός που διέδωσε την έννοια της νανοτεχνολογίας. και τον Τοντ Ορντ, τον διάσημο Αυστραλό ηθικό φιλόσοφο στο Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης.
Η Εξίσωση Drake, ένας μαθηματικός τύπος για την πιθανότητα εύρεσης ζωής ή προηγμένων πολιτισμών στο σύμπαν. Πίστωση: Πανεπιστήμιο του Ρότσεστερ
Για χάρη της μελέτης τους, η ομάδα έριξε μια νέα ματιά στο Εξίσωση Drake , η περίφημη εξίσωση που προτάθηκε από τον αστρονόμο Δρ Frank Drake τη δεκαετία του 1960. Βασισμένη σε υποθετικές τιμές για έναν αριθμό παραγόντων, αυτή η εξίσωση χρησιμοποιείται παραδοσιακά για να αποδείξει ότι –ακόμα κι αν η ποσότητα ζωής που αναπτύσσεται σε μια δεδομένη τοποθεσία είναι μικρή– το τεράστιο πλήθος των πιθανών τοποθεσιών θα πρέπει να αποφέρει μεγάλο αριθμό δυνητικά παρατηρήσιμων πολιτισμών.
Αυτή η εξίσωση δηλώνει ότι ο αριθμός των πολιτισμών (Ν) στον γαλαξία μας που θα μπορούσαμε να επικοινωνήσουμε μπορεί να προσδιοριστεί πολλαπλασιάζοντας τον μέσο ρυθμό σχηματισμού άστρων στον γαλαξία μας (R*), το κλάσμα εκείνων των αστεριών που έχουν πλανήτες (φάΠ), ο αριθμός των πλανητών που μπορούν πραγματικά να υποστηρίξουν ζωή (nΚαι), ο αριθμός των πλανητών που θα αναπτύξουν ζωή (φάο), ο αριθμός των πλανητών που θα αναπτύξουν ευφυή ζωή (φάΕγώ), ο αριθμός των πολιτισμών που θα ανέπτυξαν τεχνολογίες μετάδοσης (fc), και το χρονικό διάστημα που αυτοί οι πολιτισμοί θα έπρεπε να μεταδώσουν τα σήματα τους στο διάστημα (Ο). Μαθηματικά, αυτό εκφράζεται ως:
N = R*x στΠx nΚαιx στοx στΕγώx στντοx Λ
Ο Δρ Σάντμπεργκ δεν είναι ξένος στο Παράδοξο Φέρμι, ούτε ντρέπεται να προσπαθήσει να το λύσει. Σε προηγούμενη μελέτη, με τίτλο « Αυτό δεν είναι νεκρό που μπορεί να είναι αιώνιο ψέμα: η υπόθεση της επιβεβαίωσης για την επίλυση του παραδόξου του Φέρμι ', ο Sandberg και οι συνεργάτες του πρότειναν ότι το Fermi Paradox προκύπτει από το γεγονός ότι τα ETIs δεν είναι νεκρά, αλλά επί του παρόντος σε κατάσταση χειμερίας νάρκη - αυτό που ονόμασαν 'aestivation' - και αναμένουν καλύτερες συνθήκες στο Σύμπαν.
Σε μελέτη που έγινε το 2013 , ο Sandberg και ο Stuart Armstrong (επίσης ερευνητής με το FHI και ένας από τους συν-συγγραφείς αυτής της μελέτης) επέκτειναν το Fermi Paradox για να κοιτάξουμε πέρα από τον δικό μας γαλαξία, εξετάζοντας πώς πιο προηγμένοι πολιτισμοί θα μπορούσαν να ξεκινήσουν έργα αποικισμού με σχετικούς ευκολία (και ακόμη και ταξίδι μεταξύ γαλαξιών χωρίς δυσκολία).
Όπως είπε ο Δρ Σάντμπεργκ στο Universe Today μέσω email:
«Μπορεί κανείς να απαντήσει [στο παράδοξο Fermi] λέγοντας ότι η ευφυΐα είναι πολύ σπάνια, αλλά τότε πρέπει να είναι τρομερά σπάνια. Μια άλλη πιθανότητα είναι ότι η ευφυΐα δεν διαρκεί πολύ, αλλά αρκεί να επιβιώσει ένας πολιτισμός για να γίνει ορατός. Οι προσπάθειες να το εξηγήσουμε με το να ενεργούν όλες οι νοημοσύνη με τον ίδιο τρόπο (να μένουν σιωπηλοί, να αποφεύγουν την επαφή μαζί μας, να ξεπερνούν) αποτυγχάνουν αφού απαιτούν από κάθε άτομο που ανήκει σε κάθε κοινωνία σε κάθε πολιτισμό να συμπεριφέρεται με τον ίδιο τρόπο, τον ισχυρότερο κοινωνιολογικό ισχυρισμό που έγινε ποτέ. Το να ισχυριστεί κανείς ότι ο διακανονισμός ή η επικοινωνία μεγάλης εμβέλειας είναι αδύνατη απαιτεί την υπόθεση ενός εκπληκτικά χαμηλό τεχνολογικό ανώτατο όριο. Όποια και αν είναι η απάντηση, λίγο πολύ πρέπει να είναι περίεργη».
Σε αυτήν την τελευταία μελέτη, οι Sandberg, Drexler και Ord επανεξετάζουν τις παραμέτρους της εξίσωσης Drake ενσωματώνοντας μοντέλα χημικών και γενετικών μεταπτώσεων σε μονοπάτια προς την προέλευση της ζωής. Από αυτό, δείχνουν ότι υπάρχει σημαντικός αριθμός επιστημονικών αβεβαιοτήτων που εκτείνονται σε πολλαπλές τάξεις μεγέθους. Ή όπως το εξήγησε ο Δρ Σάντμπεργκ:
«Πολλές παράμετροι είναι πολύ αβέβαιες δεδομένης της τρέχουσας γνώσης. Ενώ έχουμε μάθει πολλά περισσότερα για τα αστροφυσικά από τον Drake και τον Sagan στη δεκαετία του 1960, εξακολουθούμε να είμαστε πολύ αβέβαιοι για την πιθανότητα ζωής και ευφυΐας. Όταν οι άνθρωποι συζητούν την εξίσωση, δεν είναι ασυνήθιστο να τους ακούς να λένε κάτι σαν: «αυτή η παράμετρος είναι αβέβαιη, αλλά ας κάνουμε μια εικασία και ας θυμηθούμε ότι είναι μια εικασία», καταλήγοντας τελικά σε ένα αποτέλεσμα που παραδέχονται ότι βασίζεται σε εικασίες. Αλλά αυτό το αποτέλεσμα θα δηλωθεί ως ένας μοναδικός αριθμός και αυτό μας αγκυροβολεί σε μια *φαινομενικά* ακριβή εκτίμηση – όταν θα έπρεπε να έχει ένα σωστό εύρος αβεβαιότητας. Αυτό συχνά οδηγεί σε υπερβολική αυτοπεποίθηση, και χειρότερα, η εξίσωση Drake είναι πολύ ευαίσθητη στην προκατάληψη: αν είστε αισιόδοξοι, μια μικρή ώθηση προς τα πάνω σε πολλές αβέβαιες εκτιμήσεις θα δώσει ένα ελπιδοφόρο αποτέλεσμα, και αν είστε απαισιόδοξος, μπορείτε εύκολα να πάρετε ένα χαμηλό αποτέλεσμα. ”
Ο Frank Drake γράφει την περίφημη εξίσωσή του σε έναν λευκό πίνακα. Πίστωση: SETI.org
Ως εκ τούτου, οι Sandberg, Drexler και Ord εξέτασαν τις παραμέτρους της εξίσωσης ως εύρη αβεβαιότητας. Αντί να εστιάσουν στην αξία που θα μπορούσαν να έχουν, εξέτασαν ποιες είναι οι μεγαλύτερες και οι μικρότερες αξίες που θα μπορούσαν να έχουν με βάση την τρέχουσα γνώση. Ενώ ορισμένες αξίες έχουν περιοριστεί πολύ - όπως ο αριθμός των πλανητών στον γαλαξία μας με βάση τις μελέτες εξωπλανητών και ο αριθμός που υπάρχουν εντός της κατοικήσιμης ζώνης ενός άστρου - άλλες παραμένουν πολύ πιο αβέβαιες.
Όταν συνδύασαν αυτές τις αβεβαιότητες, αντί για τις εικασίες που συχνά εμπλέκονται στο Fermi Paradox, η ομάδα έλαβε μια κατανομή ως αποτέλεσμα. Φυσικά, αυτό είχε ως αποτέλεσμα μια ευρεία διαφορά λόγω του αριθμού των αβεβαιοτήτων. Αλλά όπως εξήγησε ο Δρ Σάντμπεργκ, τους παρείχε μια εκτίμηση της πιθανότητας ότι η ανθρωπότητα (με αυτά που γνωρίζουμε) είναι μόνη στον γαλαξία:
«Διαπιστώσαμε ότι ακόμη και χρησιμοποιώντας τις εκτιμήσεις στη βιβλιογραφία (τις πήραμε και συνδυάσαμε τυχαία τις εκτιμήσεις παραμέτρων) μπορεί κανείς να έχει μια κατάσταση όπου ο μέσος αριθμός πολιτισμών στον γαλαξία μπορεί να είναι αρκετά υψηλός –ας πούμε εκατό– και όμως η πιθανότητα είμαστε μόνοι στον γαλαξία είναι 30%! Ο λόγος είναι ότι υπάρχει μια πολύ λοξή κατανομή πιθανοτήτων.
«Αν προσπαθήσουμε να αναθεωρήσουμε την επιστημονική γνώση, τα πράγματα γίνονται ακόμη πιο ακραία. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η πιθανότητα να αποκτήσουμε ζωή και νοημοσύνη σε έναν πλανήτη έχει μια *ακραία* αβεβαιότητα δεδομένων των όσων γνωρίζουμε – δεν μπορούμε να αποκλείσουμε ότι συμβαίνει σχεδόν παντού όπου υπάρχουν οι κατάλληλες συνθήκες, αλλά δεν μπορούμε να αποκλείσουμε ότι είναι αστρονομικά σπάνιο. Αυτό οδηγεί σε μια ακόμη μεγαλύτερη αβεβαιότητα για τον αριθμό των πολιτισμών, οδηγώντας μας στο συμπέρασμα ότι υπάρχει μια αρκετά μεγάλη πιθανότητα να είμαστε μόνοι. Ωστόσο, *επίσης* συμπεραίνουμε ότι δεν πρέπει να εκπλαγούμε πολύ αν βρούμε νοημοσύνη!».
Είναιοποιοσδήποτεεκεί έξω? Κανείς καθόλου; Πιστώσεις: UCLA SETI Group/Yuri Beletsky, Carnegie Las Campanas Observatory
Τελικά, τα συμπεράσματα της ομάδας δεν σημαίνουν ότι η ανθρωπότητα είναι μόνη στο Σύμπαν ή ότι οι πιθανότητες να βρεθούν στοιχεία για εξωγήινους πολιτισμούς (τόσο του παρελθόντος όσο και του παρόντος) είναι απίθανες. Αντίθετα, σημαίνει απλώς ότι μπορούμε να πούμε με μεγαλύτερη σιγουριά –με βάση όσα γνωρίζουμε– ότι η ανθρωπότητα είναι πιθανότατα το μόνο ευφυές είδος στον Γαλαξία του Γαλαξία προς το παρόν.
Και φυσικά, όλα αυτά καταλήγουν στις αβεβαιότητες που πρέπει να αντιμετωπίσουμε επί του παρόντος όσον αφορά το SETI και την Εξίσωση Drake. Από αυτή την άποψη, η μελέτη που διεξήχθη από τους Sandberg, Drexler και Ord είναι μια ένδειξη ότι πρέπει να μάθουμε πολύ περισσότερα προτού μπορέσουμε να προσπαθήσουμε να προσδιορίσουμε πόσο πιθανό είναι το ETI εκεί έξω.
'Αυτό που δεν δείχνουμε είναι ότι το SETI είναι άσκοπο - το αντίθετο!' είπε ο δρ Σάντμπεργκ. «Υπάρχει ένα τεράστιο επίπεδο αβεβαιότητας που πρέπει να μειωθεί. Το έγγραφο δείχνει ότι η αστροβιολογία και το SETI μπορούν να παίξουν μεγάλο ρόλο στη μείωση της αβεβαιότητας σχετικά με ορισμένες από τις παραμέτρους. Ακόμη και η επίγεια βιολογία μπορεί να μας δώσει σημαντικές πληροφορίες σχετικά με την πιθανότητα εμφάνισης ζωής και τις συνθήκες που οδηγούν στην ευφυΐα. Τέλος, ένα σημαντικό συμπέρασμα που βρίσκουμε είναι ότι η έλλειψη παρατηρούμενης νοημοσύνης δεν μας κάνει να συμπεράνουμε έντονα ότι η ευφυΐα δεν διαρκεί πολύ: τα αστέρια δεν προμηνύουν την καταδίκη μας!».
Λάβετε λοιπόν την καρδιά σας, λάτρεις του SETI! Αν και η Εξίσωση Drake μπορεί να μην είναι κάτι για το οποίο μπορούμε να παράγουμε ακριβείς τιμές σύντομα, όσο περισσότερα μαθαίνουμε, τόσο πιο εκλεπτυσμένες θα είναι οι τιμές. Και να θυμάστε, χρειάζεται μόνο μια φορά να βρούμε την έξυπνη ζωή για να λυθεί το παράδοξο Fermi!
Περαιτέρω ανάγνωση: arXiv