Pokud jste fanouškem Hledejte mimozemskou inteligenci (SETI) a Fermiho paradox , pak jste pravděpodobně slyšeli o konceptu známém jako Skvělý filtr . Stručně řečeno, říká, že život ve vesmíru může být odsouzen k zániku, buď v důsledku kataklyzmatických událostí, nebo v důsledku okolností, které si sám vytvořil (tj. jaderná válka, změna klimatu atd.). předmětem mnoha řečí a spekulací, a to nejen v akademických kruzích.
Stephen Hawking a Elon Musk se také zabývali touto otázkou a tvrdili, že jedinou šancí lidstva na dlouhodobé přežití je stát se „meziplanetárním“. Výzkumný tým vedený laboratoří NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL) nedávno vytvořil časovou osu pro tuto možnost. potenciální lidské expanze mimo Zemi . Podle jejich zjištění máme potenciál dostat se meziplanetární do konce století a intragalaktický do konce 24.!
Dokument, který popisuje jejich zjištění, byl nedávno zveřejněn 27. červencečt, 2021, vydání Galaxie .Odpovědný tým vedl Jonathan H. Jiang, hlavní vědec a vedoucí skupiny v sekci vědy o Zemi v NASA JPL. Připojili se k němu Kristen A. Fahy, členka sekce věd o Zemi v NASA JPL, a Philip E. Rosen, inženýr energetického průmyslu v důchodu.
Velký filtr navrhl v roce 1996 Robin Hanson, ekonom a vědecký pracovník Oxfordské univerzity. Future of Humanity Institute (FHI). V eseji s názvem „ Velký filtr – už ho máme skoro za sebou? “ navrhl, že ve velkém schématu biologické evoluce musí být něco, co brání životu ve vzniku a/nebo dosažení stavu pokročilého technologického rozvoje.
Toto bylo Hansonovo navrhované řešení, proč pokusy lidstva najít inteligentní život – navzdory jeho předpokládané statistické pravděpodobnosti – zatím selhaly (také známý jako Fermiho paradox). Ale jak Hanson ve svém článku objasňuje, hypotéza Velkého filtru má také obrovské důsledky pro lidstvo. V závislosti na tom, kde se Filtr nachází – v rané fázi vývoje nebo později – jím může lidstvo již projít nebo se k němu blíží (žádný scénář není zvláště uklidňující).
V zájmu své studie Jiang a jeho kolegové navrhli, že od konce druhé světové války (a vývoje jaderných zbraní) lidstvo vstoupilo do „okna nebezpečí“, ze kterého se ještě musí dostat. V podstatě od tohoto bodu mají lidské bytosti schopnost se zničit, ať už v důsledku jaderné války, biologické války nebo antropogenní změny klimatu – což Hanson navrhl jako možné příklady „filtru“.
Aby určili, zda mají lidé potenciál rozšířit se mimo Zemi, než ji zničíme a vyhladíme sami sebe, vytvořili základní model, který předpovídá nejčasnější možná data startu misí s lidskou posádkou z cis-lunárního prostoru do vybraných destinací v celé Sluneční soustavě a blízké hvězdy. Jak Jiang vysvětlil Universe Today prostřednictvím e-mailu:
„Zpočátku jsme se zabývali vztahem mezi dosahem a složitostí misí do hlubokého vesmíru, protože souvisí s rozvojem výpočetního výkonu, vyjádřeného kvantitativně jako tranzistory na mikroprocesor, v časovém rámci vesmírného věku. Když jsme znali trend výpočetního výkonu vyjádřený tímto snadno kvantifikovatelným způsobem, spolu s některými nezbytnými předpoklady, tento trend byl poté použit k tomu, aby pomohl navrhnout trendy pro mise do hlubokého vesmíru do budoucnosti.
Grafické znázornění relativních vzdáleností mezi nejbližšími hvězdami a Sluncem. Barnardova hvězda je druhý nejbližší hvězdný systém ke Slunci a nejbližší jediná hvězda k nám. Kredit: IEEC/Science-Wave/Guillem Ramisa
To vyvolává další důležitý koncept, kterým je Moorův zákon , pojmenovaný po americkém inženýrovi Gordonu Mooreovi. V roce 1965 Moore poznamenal, že lze očekávat, že počet tranzistorů na integrovaném obvodu (IC) se každé dva roky zdvojnásobí. Spíše než jako „zákon“ v nejpřísnějším vědeckém smyslu slouží toto pozorování jako prostředek k charakterizaci exponenciálního růstu výpočetní techniky v druhé polovině 20. století a do 21. století (coincidence s vesmírným věkem).
Jak vysvětlil Jiang, jejich model byl vytvořen s ohledem na jednoduchost a doufejme, že se v budoucnu stane „první vrstvou“ pro složitější model – takový, který přesahuje výpočetní výkon. Bez ohledu na to model vrátil některé poměrně povzbudivé výsledky, které naznačují, že lidská civilizace má dobrou šanci na dlouhodobé přežití. Při zvažování konkrétních destinací pro robotické mise a mise s posádkou v rámci Sluneční soustavy i mimo ni bylo předpokládané načasování potenciálních dat startu překvapivě pozitivní.
Model například předpovídá, že první lidská mise na Mars se uskuteční někdy na konci 30. let 20. století, mise do Pásu asteroidů do 60. let 20. století, k Jupiteru (a Joviánské měsíce) do 70. let 20. století a k Saturnu do roku 2080 (nebo tak nějak). Mezitím robotické mise do extrasolárních destinací, jako je Proxima Centauri (4,2 světelných let daleko) a její potenciálně obyvatelná planeta ( Další b ) by byly připraveny k provozu za několik let (např. Průlomový Starshot ), ale mise s posádkou by musela počkat na start do 2250.
Podobně by robotické mise a mise s posádkou ke Slunci podobné hvězdě Tau Ceti (12 světelných let) trvaly o několik desetiletí déle, roboti by byli připraveni ke startu do 30. let 20. století a lidé do roku 2270. Robotické mise do systému TRAPPIST-1 (~ 40 světelných let), se svými sedmi podezřelými kamennými planetami, bude připravena ke startu do ~2040 a mise s posádkou do ~2300. Nakonec zvažovali robotické mise a mise s posádkou ke hvězdám umístěným asi 14 000 světelných let od středu Mléčné dráhy, které by mohly odstartovat do roku 2050 a ~2400 (v tomto pořadí).
Vesmírné mise jako funkce načasování startu a logaritmické vzdálenosti. Kredit: MDPI/Jiang, J.H., et al. (2021)
Z dat a logaritmické povahy příslušných vzdáleností (uvedených výše) je zřejmé, že lidstvu bude trvat mnohem déle, než se „dostane mezihvězdné“, než se stane meziplanetárním druhem. Jak naznačili Jiang a spoluautor Rosen, pokud by tyto vzdálenosti mohly být znázorněny v mnohem menším měřítku, Proxima Centauri by byla stále přes 1 milion km (700 000 mi) daleko, zatímco Mars a Měsíc by byly jen 1,6 km (1 mi). a 11 m (12 yardů) vzdálené:
'Je zřejmé, že přechod mezi hvězdami bude vyžadovat technologie, které musíme ještě vyvinout - od pohonných systémů, které dokážou dosáhnout alespoň skromného procenta rychlosti světla, až po systémy podpory života, které dokážou udržet velkou posádku naživu a zdravou po mnoho let až desetiletí v hlubokém vesmíru.' prostor pro výpočetní schopnosti, které mohou řídit operace takových velkých návrhů s omezeným lidským vstupem.
'Mezigalaktické cestování, jako například do nejbližšího velkého souseda galaxie Mléčné dráhy, Andromedy, je stále velmi fikcí. Přímo zde v Mléčné dráze je však přibližně 400 miliard hvězd – mnohé z nich mají vlastní planetární systémy – které nás na nějakou dobu zaměstnávají.“
Mise do centrální oblasti Mléčné dráhy mohou dokonce zahrnovat možnost navázat kontakt s jedním nebo více mimozemskými druhy. Vyplývá to z nedávného výzkumu, který také provedl Jiang a jeho společníci , což naznačuje, že oblast poblíž středu Mléčné dráhy je nejpravděpodobnějším místem k nalezení složitých životů a technologických civilizací (na základě statistického modelování).
To dále naznačil výzkum vedený o Jason T. Wright , profesor astronomie a fyziky a ředitel Mimozemské zpravodajské centrum Penn State , který simuloval pravděpodobné cesty expanze pro vesmírné civilizace. V každém případě tyto výsledky v žádném případě nenaznačují, že lidé unikli „filtru“ nebo že „okno nebezpečí“ bude někdy zcela uzavřeno.
'Krátká odpověď je, že ještě nejsme z lesa,' řekl Rosen. 'My, jako druh, musíme ještě založit byť jen první trvalou mimozemskou kolonii.' Je však povzbudivé, že se v tomto směru vyvíjí určité pozoruhodné úsilí, i když mluvíme. Technologický potenciál a v některých oblastech, jako je JPL/NASA, vůle tam zjevně jsou.“
A co víc, vyhlídka stát se meziplanetárním druhem (nebo mezihvězdným) přináší mnohem více výhod než pouhé přežití. Je pravda, že přitažlivost toho, že nemáme všechna naše vejce v jednom košíku, a tím zajistíme přežití lidstva a bezpočtu dalších pozemských druhů před jakýmikoli lidmi způsobenými nebo přírodními katastrofami, je pravděpodobně tím nejlepším důvodem, proč rozšířit lidskou přítomnost za hranice „bledě modré“. Tečka.'
Ale je tu také potenciál pro vědecké průlomy, komercializaci cis-lunárního prostoru, těžbu asteroidů, přemístění výroby do vesmíru, hojnost energie a značně urychlený vývoj jako druhu. Řekl Rosen:
„Některé kritické zdroje, kterých je na Zemi nedostatek, by také mohly být doplněny odjinud, jako jsou kovy těžené z asteroidu 16 Psyche, o kterém si někteří astronomové myslí, že je pozůstatkem planetárního jádra. Měsíc byl navržen jako možný blízký zdroj extrahovatelného helia-3, izotopu helia, který je zde na Zemi mimořádně vzácný a mohl by pomoci uskutečnit relativně čistou jadernou fúzi.
The Very Large Array (VLA) v noci. Kredit: NRAO/AUI/NSF; J. Hellerman
Odhadovat, zda se lidstvo někdy dostane přes Velký filtr, je podobné jako odpovědět, zda a kdy někdy najdeme důkazy o inteligentním životě mimo Zemi. Přesto je dobré vytvářet modely, které nám mohou poskytnout lepší představu o tom, kdy se mohou uskutečnit důležité milníky. Téměř stejným způsobem nám teoretické studie, které zvažují, jak a kde by se mohl objevit život, mohou pomoci zúžit hledání mimozemské inteligence.
V tomto smyslu představuje model vytvořený Jiangem a jeho společníky dobrý první krok, který by nakonec mohl vést k hlubším prediktivním modelům. Kromě exponenciálního nárůstu výpočetního výkonu existuje mnohem více proměnných, které by mohly hrát důležitou roli v budoucnosti vesmírného průzkumu, které si zaslouží prozkoumání. Klimatické změny by jistě mohly být jedním z nich, i když existuje mnoho dalších, které stojí za zvážení. Jak Fahy vysvětlil:
„Použili jsme výpočetní výkon, protože měl předchozí data, ale byl to jen výchozí bod. V budoucnu bychom mohli vytvořit robustnější model využívající jiné faktory. Patří mezi ně lidský faktor, pohon a technologický pokrok. Existují určité údaje o [lidských faktorech], jak se délka života lidí prodloužila díky lékařskému pokroku. Pokud máme lidi, kteří žijí více než 100, 150 nebo 200 let, možná existuje větší šance, že lidé budou schopni posunout technologii ve svých oborech. Možná v budoucnu čekáme na dalšího Einsteina.'
„Tady na Zemi čelíme mnoha hrozbám, klimatickým změnám, biologickým válkám, jaderným a přírodním hrozbám, kterým možná nejsme schopni čelit – jako je útok asteroidu, extrémní vulkanická akce,“ dodal Rosen. „Máme všechna vejce v jednom košíku. Je to velmi dobrý koš, ale stále je jen jeden. Pokud budete čekat dostatečně dlouho, dojde k přírodní katastrofě. Vesmír je nemilosrdný, jak zjistili dinosauři. Takže nejlepší sázkou na přežití je diverzifikovat místo, kde žije náš druh a další druhy Země.“
To je možná další potenciální přínos tohoto výzkumu. Pokud rozšíření naší přítomnosti mimo Zemi a cis-lunární prostor dramaticky zvyšuje šance na naše přežití, pak bychom měli zvážit, zda uděláme vše, co je v našich silách, abychom časový plán posunuli nahoru. Takže kromě toho, že je to možný odrazový můstek směrem k více omezeným prediktivním modelům, můžeme tento výzkum také považovat za výzvu k akci.
