Kompjutersko modeliranje evolucije galaksije omogućava nam da razriješimo Fermi paradoks prema kojem vanzemaljske civilizacije ne mogu proći neopaženo, ako one uopće postoje. U seriji Techno Weekend, Forbes govori o ne baš praktičnim, ali svejedno znatiželjnim znanstvenim i tehničkim idejama
Članak četvero poznatih astrofizičara, objavljen na mreži prošlog mjeseca, bavi se pitanjima na raskrižju znanstvene fantastike i kozmologije: može li inteligentna supercivilizacija kolonizirati galaksiju, i ako jest, koliko će trajati.
Vjeruje se da je prva takva pitanja postavio poznati fizičar Enrico Fermi još početkom pedesetih godina prošlog stoljeća, pa je ovaj problem u povijesti znanosti ušao kao „Fermi paradoks“. Paradoks u svom najopćenitijem obliku izgleda ovako: u našoj galaksiji ima stotine milijardi zvijezda, i logično je pretpostaviti da civilizacije oko njih nastaju s vremena na vrijeme, kao što se dogodilo u blizini našeg Sunca. Te civilizacije, razvijajući se, počinju ovladati okolnim zvjezdanim sustavima. Upravo je to vrlo obećavajući cilj koji je čovječanstvo sebi postavilo sredinom dvadesetog stoljeća i, izgleda, još uvijek nije nestao s dnevnog reda, budući da su naši „putovi“već napustili Sunčev sustav i lete prema susjednim zvijezdama. Tako bi napredne civilizacije trebale imati dovoljno vremena da se pojave u blizini našeg planeta. Pa gdje su?
1975. astrofizičar Michael Hart objavio je poznati rad u kojem je ponudio najviše pesimistično rješenje paradoksa. U središtu njegovog obrazloženja je "Činjenica A": u blizini Zemlje nema vanzemaljskih bića, a nikad ih nije bilo. Hart je zauzvrat isključio sva moguća objašnjenja za tu činjenicu koja su povezana s ograničenom brzinom međuzvjezdanih putovanja i vremenom postojanja civilizacija. Ostalo je samo jedno objašnjenje: izvanzemaljske civilizacije jednostavno ne postoje. Međutim, mnogi astronomi i kosmolozi nisu mogli prihvatiti ovo gledište.
Paradoksi percepcije
Većina kritičara Hartovih ideja ističe da je on postepenu ekspanziju promatrao kao neizbježni atribut civilizacije. Ova pretpostavka može biti pogrešna ako uzmemo u obzir još jedan atribut inteligentnih bića - psihologiju.
Jedno od prvih razmatranja, izraženo ubrzo nakon što je Fermi paradoks prvi put formuliran, pojavilo se, očito, pod dojmom utrke nuklearnog naoružanja koja se odvijala na našem planetu u to vrijeme. Ovaj je argument da tehnološki razvoj prijeti civilizaciji samouništenjem. Odsustvo znakova vanzemaljskog posjeta Zemlji može značiti da će inteligentne civilizacije, shvaćajući opasnost od neograničenog razvoja tehnologija, u određenom trenutku staviti taj razvoj pod strogu kontrolu. Kozmička ekspanzija se ne događa, ali to ne znači da superinteligencija ne postoji ili ne bi mogla ovladati tehnikom međuzvezdnog putovanja: to jednostavno nije željela. A oni koji nisu mogli nadvladati iskušenje prestali su postojati u skladu s neumoljivim zakonima povijesti.
Promotivni video:
Zanimljivu varijaciju u vezi s tim gledištem izrazio je sir Martin Rees, britanski kozmolog i možda najpoznatiji astronom današnjice. Vjeruje da se inteligentna supercivilizacija možda na bilo koji način ne očituje u našim zemaljskim poslovima, jer je previše uronjena u vlastite misli. U Svemiru postoje mnoge tajne koje zaslužuju duboku misao, i što se duže civilizacija razvija, to više želi mirno razmišljati o tim tajnama. Isprazna ispraznost, poput osvajanja galaksija, ne odgovara nadmoći.
Drugo gledište također se temelji na psihologiji, ali ne vanzemaljcima, već samom čovječanstvu. Izražava ga Seth Shostak, vodeći astronom projekta SETI ("Traži izvanzemaljsku inteligenciju"). "Kukci koji kliknu u mom vrtu ne primjećuju da su okruženi živahnim bićima - naime, mojim susjedima i meni", kaže on. "Ipak, ovdje smo." Takav argument možda čovječanstvu zvuči pomalo uvredljivo, ali je sasvim razuman: da biste primijetili prisutnost superinteligencije, najprije morate barem shvatiti što je i kako bi mogla izgledati, a to samo po sebi nije lagan kognitivni zadatak - barem za buba …
Međutim, je li moguće riješiti parami Fermi bez konstrukcije hipoteza o psihologiji supercivilizacija i bez vrijeđanja čovječanstva? Astrofizičari Jason Wright, Jonathan Carroll-Nellenbeck, Adam Frank i Caleb Scharf postavili su sebi ovaj zadatak. Njihove simulacije nude optimističnije rješenje paradoksa.
Galaksija u pokretu
U prethodnim modelima arena supercivilizacijske aktivnosti promatrana je u duhu kozmologije Giordana Bruna: kao prostor ispunjen vječnim nepomičnim zvijezdama. Sfera utjecaja supercivilizacije u ovom slučaju izgleda kao rastući mjehur oko zavičajne zvijezde, a brzina tog širenja ovisi samo o postignutoj brzini međuzvjezdanog putovanja. Autori članka poslanog za objavljivanje u The Astrophysical Journal, međutim, predlažu da se naša galaksija smatra dinamičnim objektom.
Slika širenja civilizacije trebala bi snažno ovisiti o kretanju zvijezda unutar Galaksije. Naše je Sunce napravilo oko 50 obrtaja oko galaktičkog središta tijekom svog postojanja, objašnjava koautorica Carroll-Nellenbeck sa Sveučilišta u Rochesteru za projekt Nautilus. Uzmemo li u obzir tu činjenicu, intenzitet širenja praktički prestaje ovisiti o tehnološkim ograničenjima brzine međuzvjezdanog putovanja. Istodobno se mijenja i sam obrazac širenja: umjesto širenja sfera, trebali bismo vidjeti puno složeniju sliku.
U simulaciji, koju su proveli autori, razmatra se širenje "fronta za preseljenje". Pokazalo se da čak i uz konzervativne pretpostavke, galaksija može biti naseljena relativno brzo. Međutim, mijenjanje nekih parametara, poput životnog vijeka civilizacija i sklonost određenim smjerovima širenja, dalo je rezultat koji je praktički isključen prethodnim pojednostavljenim modelima. Pokazalo se da između "prazne galaksije" i "galaksije koja kroji životom" postoji širok sektor drugih mogućnosti. U najvjerojatnijim scenarijima, galaksija je doista većim dijelom naseljena, ali velike "praznine" ostaju u njoj, gdje širenje još nije prodrlo. Ako se naš sustav zvijezda završi u nekoj od ovih praznina, što je vjerojatno,to može objasniti "činjenicu A" koju je formulirao Hart - odsutnost vidljivih tragova posjeta - i time riješiti Fermi paradoks na način poželjan za čovječanstvo.
Adam Frank i Jason Wright vjeruju da je glavni korak njihova rada u ovome: ako još ne vidimo tragove prisutnosti supercivilizacije u Galaksiji, tek trebamo malo bliže pogledati.
Kako tražiti izvanzemaljsku inteligenciju?
Ako, kao što slijedi iz raspravljenog rada, civilizacije koje slijede put tehnološkog napretka mogu postojati u galaksiji, to znači da je razuman smjer za njihovo traženje pokušaj pronalaženja vidljivih tragova tog napretka, odnosno "tehnološkog potpisa".
O tome kako može izgledati takav "potpis" napisano je mnogo znanstvenih članaka. Forbes je prije tjedan dana razgovarao o jednom od njih: matematičar Louis Crane pitao se kako će to izgledati sa strane civilizacije koja je odlučila koristiti minijaturne crne rupe stvorene zračenjem moćnog gama lasera kao izvora energije. Još jedan članak na ovu temu objavljen je prošli tjedan. Ovog puta, Brian Lackey s Instituta za napredni studij u Princetonu pitao se možemo li primijetiti kako solarni paneli izvanzemaljskog broda sa Zemlje dopiru do Sunčevog sustava.
Reflekti solarnih nizova komunikacijskih satelita blizu Zemlje često upadaju u vidno polje zemaljskih amaterskih teleskopa. Lackeyov članak daje detaljan izračun faktora koji utječu na vjerojatnost da će takav objekt biti viđen. Ti čimbenici uključuju površinu, orijentaciju i brzinu rotacije baterije. Autor je pokazao da panoramski teleskop Pan-STARRS1 na Havajima, skenirajući nebo u potrazi za objektima opasnim za Zemlju, može primijetiti polako rotirajuće zrcalo veličine nekoliko desetaka metara na udaljenosti od jedne astronomske jedinice. Međutim, kako bi jedan takav objekt sigurno ušao u okvir teleskopa, njihov broj u unutarnjem području Sunčevog sustava mora doseći milijun. Dakle, čak i ako nam je međuplanetarni svemirski brod s ogromnim solarnim pločama vrlo blizu,vjerojatnost da će ga naći je mala.
Međutim, kao što smo vidjeli gore, zemaljski astronomi rijetko su zadovoljni pesimističkim zaključcima. Lackey je razmotrio sljedeći slučaj: Što ako je robotska izvanzemaljska stanica stigla do nas davno, izašla iz upotrebe i pretvorila se u orbitalne krhotine, poput one koju čovječanstvo proizvodi u izobilju? U ovom je slučaju velika vjerojatnost da će svoj put završiti u nekoj od "Lagrangeovih točaka", gdje gravitacija različitih tijela u Sunčevom sustavu uravnotežuje jedno drugo. Ako fokusirate opažanja na takve točke, tvrdi Lackey, tada je tek stotina svemirskih ogledala dovoljno da ih primijeti jedan od malih Zemljinih teleskopa. Zašto ih onda još nisu primijetili? Možda su vanzemaljci tek navikli čistiti smeće nakon sebe, sugerira autor članka.
Autor: Alexey Aleksenko