Paradoks Fermiego został nazwany na cześć słynnego fizyka jądrowego i laureata Nagrody Nobla Enrico Fermiego. Jednocześnie sam naukowiec nie prowadził żadnych badań na ten temat i nie jest to część żadnego z jego raportów. Po prostu pewnego dnia podczas dyskusji przy stole z kolegami na temat latających spodków i podróży międzygwiezdnych zapytał: „Gdzie oni wszyscy są?”, czyli gdzie są ci obcy i dlaczego ich nie widzimy.
We Wszechświecie jest tak wiele planet, a z jakiegoś powodu widzimy życie tylko na naszej. Czy istnieje jeszcze życie poza Ziemią? Zobaczmy, co mówią na ten temat niektóre teorie.
Czy Ziemia jest wyjątkowa?
Jeśli założymy istnienie wcześniejszej cywilizacji, to dlaczego nie podbiła ona jeszcze całej galaktyki i nie widzimy śladów jej istnienia? Pełnoprawne prace omawiające ten problem były później prowadzone przez zupełnie innych naukowców. Artykuły na ten temat, a nawet książki pojawiają się z godną pozazdroszczenia regularnością. A całkiem niedawno pojawiło się jednocześnie kilka rozwiązań Paradoksu Fermiego.
Ogólnie rzecz biorąc, paradoks Fermiego może w ogóle nie istnieć. Nie widzimy nikogo, ponieważ nikogo nie ma. Pomimo powszechności warunków odpowiednich dla życia, nie gwarantuje to jego wystąpienia. W takim razie nasza Ziemia jest nie tylko rzadka, ale i wyjątkowa. Wiele czynników musi się zbiegać, aby życie nie tylko powstało, ale mogło istnieć i ewoluować przez miliardy lat. Czynników tych jest tak wiele, a wartości niektórych zmiennych są tak wrażliwe na zmiany, że wydaje się, iż pojawienie się inteligentnego życia jest bardzo, bardzo mało prawdopodobnym wydarzeniem. Albo życie (w tym inteligentne życie) nie istnieje nigdzie poza Ziemią. Jesteśmy pierwsi, więc nie możemy nikogo zobaczyć. Inne rozwiązania dopuszczają możliwość istnienia innych cywilizacji, ale próbują wyjaśnić, dlaczego mimo to nie możemy ich zobaczyć.
Wysoce zaawansowane cywilizacje i klub galaktyczny
Pierwsze najnowsze rozwiązanie paradoksu Fermiego, które rozważymy, dopuszcza istnienie wysoko rozwiniętych cywilizacji, które mogłyby rozpocząć ekspansję Galaktyki. I możemy założyć, że w takim przypadku powinniśmy widzieć je wszędzie. Ale tutaj pojawia się główne pytanie: w jakim celu podbijają Galaktykę? Może potrzebują energii?
Istnieje interesująca opinia, że życie może powstać i istnieć tak długo, że osiągnie fazę technologiczną, tylko w gwiazdach takich jak nasze Słońce, czyli w karłach. Nie są one tak słabe i aktywne jak karły typu M i mają stosunkowo długie życie – około 10 miliardów lat. Jednak to wciąż może nie wystarczyć. Ponadto nie jest konieczne, aby planeta nadawała się do zamieszkania przez te wszystkie lata. W takim przypadku cywilizacja może stanąć przed koniecznością przetrwania, a następnie spróbuje znaleźć nowy dom. A najlepszymi kandydatami do tego są karły typu K. Żyją one jeszcze dłużej – od 17 do 70 miliardów lat, a warunki w ich układach są najbardziej zbliżone do tych panujących na Słońcu. Karły typu M są bardzo aktywne i mogą zabić życie swoimi częstymi i potężnymi wybuchami. Ponadto strefa nadająca się do zamieszkania znajduje się w ich pływach. W tym przypadku karły typu K są złotym środkiem.
Jednak jest ich niewiele: tylko około 13% wszystkich gwiazd. I nie każdy układ ma planety nadające się do zamieszkania. Wyobraźmy sobie, że jakaś hipotetyczna cywilizacja pozaziemska ma szczęście znaleźć się w pobliżu takiego układu i czeka na zbliżenie z nim, aby dostać się do niego w mniejszym stopniu. Oczywiste jest, że zajmie to miliardy lat. Wtedy obcy nie będą wszędzie, ale w pobliżu określonych gwiazd, a nasz układ słoneczny w zasadzie nie będzie ich interesował. Sytuacja ta została nazwana „galaktycznym klubem karłów K”.
Era kontaktu
Inne niedawne rozwiązanie Paradoksu Fermiego sugeruje, że wcale nie weszliśmy w Erę Kontaktu. Obcy nie przylatują do nas, nie wysyłają sond ani sygnałów, ponieważ nie są nami zainteresowani. Mogą wiedzieć o Ziemi, że istnieje na niej życie, ale nie wiedzą, że istnieje na niej stosunkowo zaawansowana cywilizacja. W tym przypadku należy założyć, że inteligentne obce cywilizacje w ogóle istnieją. Musimy również przyznać, że zasoby tej cywilizacji są ograniczone, co jest całkiem logiczne. Wysyłanie statków lub sond na wiele planet w poszukiwaniu kontaktu mogłoby być po prostu marnotrawstwem.
Prawdopodobnie po prostu zwróciliby uwagę na obecność biosygnatur i technosygnatur. I nie znaleźliby ich na Ziemi. Zaczęliśmy aktywnie wysyłać sztuczne sygnały radiowe z naszej planety około sto lat temu. Ponieważ prędkość światła jest ograniczona, odleciały one na maksymalnie 100 lat świetlnych. Jeśli ktoś znajduje się w takiej odległości od nas, teoretycznie mógłby odebrać te sygnały i dowiedzieć się o naszym istnieniu. W tej odległości znamy około 15 000 gwiazd.
Abyśmy mogli zrozumieć, że ktoś tam jest, musimy jeszcze odebrać sygnał zwrotny, więc odległość zmniejsza się o połowę, a to już 1300 systemów. Jaka jest szansa, że istnieje wśród nich inteligentna cywilizacja?
Aby skomplikować sprawę, większość sygnałów jest słaba i zmieszana z kosmicznym szumem. To jeszcze bardziej zmniejsza szanse na to, że ktoś się o nas dowie. Jeśli biosygnatury można wyłapać z każdego zakątka Galaktyki, to technosygnatury można wyłapać tylko z bardzo bliskiej odległości, a ponadto trzeba bardzo długo czekać, aż sygnały te polecą wystarczająco daleko. Aby po prostu czekać na odpowiedź, która zostanie do nas wysłana, Era kontaktu może nadejść za tysiące lat. Do tego dochodzi jeszcze cicha bańka, punkt centralny i inne teorie.
Cicha bańka
Scenariusz cichej bańki wyjaśnia, dlaczego od 60 lat nie jesteśmy w stanie odebrać sygnałów od cywilizacji pozaziemskich, mimo że bardzo się staramy. Faktem jest, że w skali Galaktyki sześć dekad to bardzo krótki okres. Nasze teleskopy widziały tak niewiele w tym czasie. A co, jeśli nie są one wystarczająco doskonałe i przegapiły sygnał pochodzący z drugiej strony, którego nie nasłuchiwały?
Być może były sygnały od cywilizacji pozaziemskich, ale bardzo rzadkie. Do tego stopnia, że przez 60 lat nie dotarł do nas ani jeden. Na razie jesteśmy w cichej bańce. Również autor tej teorii, opierając się na statystyce bayesowskiej, próbował oszacować, jakie są nasze szanse na złapanie sygnału z kosmosu. Obliczenia wykazały, że 20% szans pojawi się dopiero po 240 latach, 95% – po 100 000 lat.
Punkt centralny
Inne badanie nie tylko rozwiązuje paradoks Fermiego, ale także wyjaśnia, dlaczego te sygnały mogą być rzadkie. Być może obcy po prostu czekają na odpowiedni moment. Wyobraźmy sobie, że hipotetycznie istniejąca cywilizacja chce wysłać nam sygnał, ale jednocześnie przyznaje, że nie jesteśmy w stanie słuchać miliardów gwiazd i planet w tym samym czasie. Aby zwiększyć szansę na odebranie przez nas sygnału, można wybrać najlepszy moment na jego wysłanie. Teoria ta opiera się na koncepcji punktu Schellinga lub punktu centralnego. Prosty przykład: gdy dwie osoby chcą się spotkać, ale nie mogą się ze sobą skontaktować, muszą wybrać czas i miejsce, w którym najprawdopodobniej się spotkają. Każde miasto ma tradycyjne miejsce spotkań. Jeśli dodasz do niego konkretną godzinę, na przykład południe, będzie to Punkt Schellinga.
Mówimy o obcych i Galaktyce, a nie o spotkaniu z nimi, co najwyżej o otrzymaniu przynajmniej sygnału. Aby określić punkt Schellinga, teoria sugeruje wykorzystanie tranzytów planetarnych, czyli sytuacji, gdy planeta przechodzi przed dyskiem gwiazdy z określonego punktu widzenia obserwatora. Ponieważ jest on obserwowany pod pewnym kątem dla konkretnej planety, system musi być również zwrócony w naszą stronę pod pewnym kątem, tak aby planeta zachodziła na nią wzdłuż linii wzroku od nas do gwiazdy.
Tranzyt międzyplanetarny
Tranzyty mają przewidywalny i wyraźny okres, więc zarówno my, jak i domniemani obcy będziemy w stanie obliczyć, kiedy i gdzie będą miały miejsce. Załóżmy, że możemy zaobserwować tranzyt ich planety przed gwiazdą, a oni o tym wiedzą, wtedy nie ma sensu ciągłe wysyłanie sygnałów. Można je skierować w momencie, gdy ich planeta ustawi się w jednej linii z ich gwiazdą i naszą planetą. Do tej pory nie stosowaliśmy takiej strategii i być może dlatego nic nie złapaliśmy.
A jeśli zaczniemy jej używać, nie zadziała od razu, ponieważ w kosmosie nie ma mniej systemów. Autorzy badań postanowili nawet poszukać sygnałów z dwunastu planet podczas tranzytów i zarejestrowali ich kilka tysięcy. Tylko dwa okazały się warte powtórzenia obserwacji i jest mało prawdopodobne, aby pochodziły od obcych. Jednak lista setek potencjalnych celów została już opracowana.
Osiem sygnałów
Ale co, jeśli nie chodzi o czas wyszukiwania i nie o narzędzia, ale o analizę otrzymanych danych? Może odebraliśmy obce sygnały, ale ich nie rozpoznaliśmy? Lub po prostu je przegapiliśmy, ponieważ klasyczne algorytmy analizy nie mogą sobie z tym poradzić? Autorzy nowego badania zaproponowali, aby pracować z nowymi algorytmami, które wykorzystują uczenie maszynowe. Dane będą analizowane szybciej, a wyniki będą dokładniejsze. Co więcej, zastosowali już te algorytmy do 150 terabajtów danych sygnałowych z ponad ośmiuset gwiazd, w których wcześniej niczego nie znaleźli. Teraz było osiem ciekawych sygnałów.
O tym, że były one nienaturalnej natury, świadczył ich wąskopasmowy zakres kilku herców (warto wyjaśnić, że naturalne sygnały nie zawsze są szerokopasmowe). Ponadto sygnały miały charakterystykę wskazującą na to, że ich źródło przyspieszało z dala od nas. To potwierdzało, że nie znajduje się ono na Ziemi, czyli nie jest nadajnikiem ani mikrofalówką. Cóż, sygnały zostały zarejestrowane tylko w niektórych źródłach na niebie.
Dlatego sygnały te zostaną sprawdzone bardziej szczegółowo. A naukowcy zastosują swoje metody nie do setek gwiazd, ale do milionów. Rozwiązanie paradoksu Fermiego w tym przypadku jest takie, że być może już coś znaleźliśmy, ale sami tego nie rozumieliśmy. Takie nowe argumenty i podejścia dają nadzieję na pozytywny wynik poszukiwań. Ale jak to się skończy dla nas?
