Vítejte zpět u nás série Fermi Paradox , kde se podíváme na možná řešení slavné otázky Enrica Fermiho „Kde jsou všichni?“ Dnes prozkoumáme možnost, že důvodem velkého ticha je, že všichni mimozemšťané jsou mrtví!
V roce 1950 italsko-americký fyzik Enrico Fermi usedl k obědu s některými ze svých kolegů Národní laboratoř Los Alamos , kde před pěti lety pracoval v rámci projektu Manhattan. Podle různých zpráv se rozhovor stočil k mimozemšťanům a nedávnému záplavě UFO. Fermi k tomu vydal prohlášení, které se zapíše do dějin: „Kde jsou všichni?'
To se stalo základem Fermiho paradox , který odkazuje na nepoměr mezi odhady vysoké pravděpodobnosti existence mimozemské inteligence (ETI) a zjevným nedostatkem důkazů. Od dob Fermiho bylo navrženo několik řešení jeho otázky, včetněBerserkerova hypotéza. Tato teorie naznačuje, že jsme o žádných mimozemských civilizacích neslyšeli, protože je vyhubili zabijáci roboti!
Tato hypotéza, známá také jako „scénář smrtících sond“, může znít jako něco sci-fi (samotný název je ve skutečnosti převzat z franšízy SF), ale ve skutečnosti má kořeny ve vědeckém výzkumu. Dotýká se také dalších navrhovaných usnesení k Fermiho paradoxu, jako je např Hart-Tiplerova domněnka (tj. mimozemšťané neexistují) a že přirozeností inteligentního života je ničit sebe nebo ostatní.
Fermi a Velký filtr
Ústředním bodem Fermiho slavné otázky byl rozpor mezi předpokládanou pravděpodobností mimozemské inteligence (ETI) a nedostatkem důkazů na podporu tohoto předpokladu. Ale vzhledem k počtu hvězd v naší galaxii ( 200 až 400 miliard ), počet planet podobných Zemi v naší galaxii (odhad 6 miliard ), počet galaxií ve vesmíru (až 2 biliony ), není přitažené za vlasy předpokládat, že inteligentní život musí existovat jinde.
V roce 1961 americký fyzik a výzkumník SETI Dr. Frank Drake ilustroval tento hlavolam během setkání na Observatoř Zelené banky . V rámci přípravy na setkání Drake vytvořil rovnici, která shrnula pravděpodobnost nalezení ETI v naší galaxii. Poté známý jako Drakeova rovnice , tento pravděpodobnostní argument je matematicky vyjádřen jako:
N = R*x fpx nAx fax fix fCx L
- Nje počet civilizací, se kterými jsme mohli komunikovat;
- R*je průměrná rychlost tvorby hvězd v naší galaxii;
- Fpje zlomek těch hvězd, které mají planety;
- nA je počet planet, které mohou podporovat život;
- Faje počet planet, na kterých se vyvine život;
- Fi je počet planet, na kterých se vyvine inteligentní život;
- fcje počet civilizací, které by vyvinuly přenosové technologie;
- THEje doba, po kterou by tyto civilizace musely vysílat své signály do vesmíru.
A přesto, po dalších 70 letech hledání, Fermiho paradox a „velké ticho“ přetrvávají, protože nebyly nalezeny žádné přesvědčivé důkazy. To vedlo k několika navrhovaným usnesením od astrofyziků, astrobiologů a dalších vědců a výzkumníků. Jedním z nejpozoruhodnějších je Velká hypotéza o filtru , kterou vytvořil ekonom Robin Hanson z Oxfordské univerzity Future of Humanity Institute (FHI).
Termín se poprvé objevil v Hansonově eseji z roku 1996 s názvem „ Velký filtr – už ho máme skoro za sebou? “, kde navrhl, že musí existovat něco, co zabrání tomu, aby se neživá hmota spojila a vytvořila živé organismy (abiogeneze) a dosáhla vysokého stupně vývoje. Pomocí lidstva jako šablony vytvořil Hanson devítikrokový proces pro evoluci života. Toto sestávalo z:
- Obyvatelný hvězdný systém (organické látky a obyvatelné planety)
- Reprodukční molekuly (např. RNA)
- Prokaryotický jednobuněčný život
- Eukaryotický jednobuněčný život
- Pohlavní rozmnožování
- Vícebuněčný život
- Zvířata schopná používat nástroje
- Průmyslová civilizace
- Široká kolonizace
V podstatě by se Hansonův „filtr“ musel nacházet někde v rámci tohoto procesu, což by mohlo naznačovat, že život se těžko objevuje (pokud je v raném kroku) nebo se stává pokročilým (pokud je v pozdějším kroku). Filozof Nick Bostrom (také z FHI) krásně shrnul hypotézu ve své eseji z roku 2008, „ Kde jsou? Proč doufám, že hledání mimozemské inteligence nic nenajde ':
'Velký filtr lze považovat za pravděpodobnostní bariéru.' Skládá se z [jednoho nebo] více vysoce nepravděpodobných evolučních přechodů nebo kroků, jejichž výskyt je nutný k tomu, aby planeta podobná Zemi vytvořila inteligentní civilizaci takového typu, který by byl pro nás viditelný s naší současnou technologií pozorování.
V případě Berserkerovy hypotézy by byl filtr umístěn mezi kroky 8 a 9 s předpokladem, že život nebude mít těžké zakořenění nebo se vyvíjet, ale skončí vytvořením strojů, které ho zničí. V tomto smyslu se inteligentní život odsuzuje k zániku právě ve chvíli, kdy se chystá stát se mezihvězdnou civilizací.
Pozadí
Berserkerova hypotéza má svůj původ v polovině 20. století, kde matematik John von Neumann začal přednášet o svém nápadu na sebereplikující se automaty v letech 1948-1949. Tyto stroje nazval „Universal Assemblers“, které by se začaly nazývat „stroje von Neumanna“. Tyto stroje by v podstatě sklízely místní zdroje, aby mohly produkovat své kopie.
V roce 1966, téměř deset let po jeho smrti, byly von Neumannovy myšlenky a poznámky týkající se Universal Assemblerů sestaveny a publikovány v knize s názvem „ Teorie samoreprodukujících se automatů .“ Časem měly jeho teorie o robotech, kteří se mohli donekonečna samoreplikovat, důsledky pro Hledání mimozemské inteligence a Fermiho paradox, protože přítomnost takových strojů v naší galaxii by byla snadno zjistitelná.
V roce 1981 napsal Frank Tipler studii s názvem „ Mimozemské inteligentní bytosti neexistují “, kde tvrdil, že nepřítomnost von Neumannových sond je důkazem toho, že ETI neexistují. V souladu s Hart-Tiplerovou domněnkou tvrdil, že dostatečně pokročilý druh nakonec vyvine univerzální assemblery, které prozkoumají a/nebo kolonizují galaxii za méně než 300 milionů let.
Stručně řečeno, Tipler tvrdil, že na základě historie naší galaxie (a dokonce i při mírném tempu produkce) by se v naší galaxii rozšířil druh samoreprodukujících se sond a lidstvo by se s nimi již setkalo. V roce 1983 vytvořili Carl Sagan a William Newman jako odpověď studii s názvem „ Solipsistický přístup k mimozemské inteligenci .'
Sagan a Newman v něm tvrdili, že Tipler podcenil rychlost replikace a že jakékoli von Neumannovy sondy by již spotřebovaly většinu hmoty v galaxii. Sagan a Newman proto tvrdili, že pokročilá rasa by se vyhnula stavbě samoreprodukujících se strojů a zničila by všechny, na které by narazila.
Nicméně návrh, že von Neumannovy sondy by byly nevyhnutelně destruktivní, inspiroval jiný výklad. Mohlo by to být tak, že důvod, proč jsme neslyšeli o žádné ETI, je ten, že byly zničeny von Neumannovými sondami, které byly navrženy tak, aby hledaly život a zničily ho? Nebo se mohlo stát, že se druh benigních sond „zběsnil“, vyhladil své stvořitele a od té doby ničí jakýkoli život, se kterým se setkají?
Vstupte do Berserkers
Spíše než mít jediného zastánce, Bersekerova hypotéza je taková, která se zjevně objevila v průběhu času, a to jak jako populární sci-fi trope, tak jako potenciální řešení Fermiho paradoxu. V případě prvního jmenovaného spisovatelé sci-fi jako Fred Saberhagen tuto myšlenku podrobně prozkoumali spolu s jeho Berserker romány (1963-2005), populární série SF, z níž tato teorie pochází.
Astrofyzik a spisovatel SF Gregory Benford tuto myšlenku dále prozkoumal ve svém Galaktický střed Sága (1976-1995). V těchto románech Benford líčí scénář prvního kontaktu s mimozemskými stroji (mechy), které jsou stvořením vyhynulého druhu, který považuje veškerý biologický život za bytostně nestabilní a náchylný k sebezničení. Skutečnost, že Mechové zničí veškerý pokročilý život, který najdou, se nabízí jako důvod velkého ticha.
Kromě sci-fi máte vědce jako Glen David Brin, astrofyzik, autor sci-fi a konzultant NASA. V roce 1983 publikoval studii s názvem „ Velké ticho – Kontroverze týkající se mimozemského inteligentního života “, kde provedl důkladnou revizi navrhovaných rezolucí k Fermiho paradoxu – který zahrnoval Berserkerovu interpretaci klasické von Neumannovy teorie sondy.
Brin se zabýval argumenty předloženými Tiplerem a dalšími, kteří podporovali myšlenku, že lidstvo je ve vesmíru jedinečné, shrnul případ Berserkerových sond takto:
„Řekněme, že mnoho pokročilých ETIS dostane nápad s robotickým vyslancem a vyšle sondy první generace, jak navrhuje Tipler, aby se replikovaly a zaplnily prázdnotu poselstvím bratrství. Pak předpokládejme, že na každých 100, 1000 nebo 10 000 „zdravých“ ETIS připadá jeden, který je xenofobní, dokonce paranoidní. Taková rasa by mohla naprogramovat své sebereplikující se vyslance, aby přidali do svého repertoáru silné bomby a přikázali jim, aby se usadili na jakémkoli neznámém zdroji modulovaného elektromagnetického záření.“
Dostatečně pokročilá civilizace by mohla být detekovatelná hledáním známek megastruktur (jako Dysonovy struktury). Kredit a autorská práva: Kevin M. Gill
Na těchto „smrtelných sondách“ je děsivé, tvrdil Brin, že jsou v souladu se všemi fakty a filozofickými principy, které byly vzneseny od té doby, co Fermi položil svou slavnou otázku. V reakci na mnoho desetiletí, ve kterých byly snahy SETI prováděny (a jejich neúspěch najít důkazy o ETI), nabízí Berserkerova hypotéza rozumné vysvětlení:
'Není třeba bojovat s potlačením prvků Drakeovy rovnice, abychom vysvětlili Velké ticho, ani nemusíme naznačovat, že žádný ETIS nikde nenese náklady na mezihvězdné cestování.' Stačí jen jednou, aby se výsledky tohoto scénáře staly rovnovážnými podmínkami v Galaxii. Nezjistili bychom mimozemský rádiový provoz – ani by se žádný ETIS nikdy neusadil na Zemi – protože všichni byli zabiti krátce po objevení rádia.
Existuje řada variací na tento argument, jako je kosmolog Edward Harrison. V roce 1981 tvrdil, že pokročilý druh, který překonal své vlastní sebedestruktivní tendence, by mohl být motivován k vytvoření sond Berserker z pocitu sebezáchovy. Tato myšlenka, kde se destrukce provádí z nějakého smyslu pro „větší dobro“, se stala známou jako „ Hypotéza kosmické karantény .'
Existuje také verze této hypotézy, kde první forma života (nebo životní formy), která dosáhne mezihvězdného vesmírného cestování a kolonizace, zabrání ostatním ve vzniku a dosažení stejných cílů. To může být záměrné nebo jednoduše důsledek „tragédie obyčejných lidí“ a „antropického principu“, kdy jedna strana pracující pro své vlastní zájmy vždy brzdí ostatní.
Kritiky
I když Berserkerova hypotéza poskytuje přiměřeně stručné řešení Fermiho paradoxu, sama o sobě podléhá některým stejným problémům. Pokud jsou například zběsilí roboti lovci-zabijáci důvodem, proč nevidíme žádné pokročilé civilizace, proč tedy nevidíme žádné důkazy o robotech lovců-zabijáků?
Koneckonců, druh robotů, kteří se stali tak všudypřítomnými, že by zlikvidovali jakékoli ETI v našem koutě galaxie, by jistě zanechaly nepopiratelné známky své existence. Pokud by byly planety (a/nebo hvězdy) rozebrány ve vzdálenosti tisíců světelných let od Země, zdejší pozorovatelé by si jistě všimli produkovaných masivních energetických signatur. Náznakem by navíc bylo náhlé zmizení planet a sluncí.
V roce 2013 Anders Sandberg a Stuart Armstrong z FHI testovali Berserkerovu hypotézu ve studii s názvem „ Lovci ve tmě: analýza teorie her scénáře smrtících sond .“ Jejich analýza určuje, že i při pomalém tempu sebereplikace by se populace von Neumannových sond byla schopna rozšířit do té míry, že by již zasáhla (a zničila) lidstvo.
Bylo také navrženo, že roboti Berserker by se sami zapnuli a odstranili by důkazy o sobě stejným způsobem, jakým by eliminovali ETI. Nicméně, nedávná studie od Duncana Forgana Centrum univerzity St. Andrews pro vědu o exoplanetách dospěli k závěru, že „berserk“ populace sond by nemohla eliminovat své neberserské bratry dostatečně rychle, aby jim zabránila v šíření po celé galaxii.
Bohužel se zdá, že teorie zahrnující von Neumannovy sondy a berserkerské roboty narážejí na stejné potíže jako jiná potenciální řešení Fermiho paradoxu. Nakonec všechny tyto obtíže vedou k jedné holé realitě: lidstvo je jediný inteligentní život a jediná civilizace ve vesmíru, o které víme. Prozatím.
Dokud nenajdeme nějaké další příklady ETI a nenaučíme se rozpoznávat známky jejich biologické a technologické aktivity (tj. biopodpisy a technopodpisy), nebudeme vědět, jak najít další podobné. V současnosti jsou teoretické analýzy a pravděpodobnostní argumenty tím nejlepším, co můžeme udělat. To a hledat dál! Protože Fermi’s Paradox stačí vyřešit jen jednou!
Napsali jsme mnoho zajímavých článků o Fermiho paradoxu, Drakeově rovnici a hledání mimozemské inteligence (SETI) zde na Universe Today.
Zde je Kde jsou všichni mimozemšťané? Fermiho paradox , Kde jsou mimozemšťané? Jak může „velký filtr“ ovlivnit technický pokrok ve vesmíru , Proč by hledání mimozemského života bylo špatné Velký filtr , Kde jsou všichni mimozemští roboti? , Jak bychom mohli najít mimozemšťany? Hledání mimozemské inteligence (SETI) , a Fraser a John Michael Godier debatují o Fermiho paradoxu .
Chcete vypočítat počet mimozemských druhů v naší galaxii? Zamiřte k Kalkulačka mimozemské civilizace !
A nezapomeňte se podívat na zbytek naší série Beyond Fermi’s Paradox:
- Beyond 'Fermi's Paradox' I: A Lunchtime Conversation - Enrico Fermi a mimozemská inteligence
- Beyond 'Fermi's Paradox' II: Zpochybňování Hart-Tiplerovy domněnky
- Beyond 'Fermi's Paradox' III: Co je velký filtr?
- Beyond 'Fermi's Paradox' IV: Co je hypotéza vzácných zemin?
- Beyond 'Fermi's Paradox' V: Co je hypotéza aestivace?
- Za „Fermiho paradoxem“ VII: Co je hypotéza planetária?
- Za „Fermiho paradoxem“ VIII: Jaká je hypotéza zoo?
- Za „Fermiho paradoxem“ IX: Co je hypotéza krátkého okna?
- Beyond 'Fermi's Paradox' X: Jaká je hypotéza prvorozených?
- Za „Fermiho paradoxem“ XI: Co je hypotéza transcenze?
- Za „Fermiho paradoxem“ XII: Co je hypotéza vodního světa?
- Za „Fermiho paradoxem“ XIII: Jaká je hypotéza „oceánských světů“?
- Za „Fermiho paradoxem“ XIV: Co je hypotéza polární záře?
- Za „Fermiho paradoxem“ XV: Co je hypotéza teorie perkolace?
- Za „Fermiho paradoxem“ XVI.: Jaká je hypotéza „Temného lesa“?
Astronomy Cast má na toto téma několik zajímavých epizod. Zde je Epizoda 24: The Fermi Paradox: Where Are All the Aliens? , Episode 110: The Search for Extraterrestrial Intelligence , 168. díl: Enrico Fermi , Epizoda 273: Řešení Fermiho paradoxu .
Prameny:
- von Neumann, J. & Burks, A. (ed.) „Teorie samoreprodukujících se automatů“. University of Illinois Press (1966)
- Freitas, R. Jr. „Samoreprodukující se mezihvězdná sonda“. (1980)
- Sagan, C. & Newman, W. 'The Solipsist Approach to Extraterrestrial Intelligence.' (1983)
- Brin, G.D. „Velké ticho – Kontroverze týkající se mimozemského inteligentního života“. (1983)
- Sandberg, A. & Armstrong, S. 'Lovci ve tmě: analýza teorie her scénáře smrtících sond.' (2013)
- Sanders, A. & Armstrong, S. 'Věčnost za šest hodin: mezigalaktické šíření inteligentního života a vyostřování Fermiho paradoxu.' (2013)
- Forgan, D. 'Chování predátorů a kořisti u sebereplikujících se mezihvězdných sond.' (2019)