Paradoks Fermiego – ludzka tęsknota za obcym (Część I)

Prawdopodobnie każdy, kto interesuje się zagadnieniem życia pozaziemskiego oraz możliwością występowania we Wszechświecie obcych cywilizacji, zna Paradoks Fermiego. Przedstawia on bowiem możliwe odpowiedzi na pytanie, dlaczego nie rejestrujemy w kosmosie żadnych śladów istnienia innych cywilizacji, skoro wyliczenia (znane jako Równanie Drake’a, na które Paradoks ten jest odpowiedzią) zdają się wskazywać, że raczej powinno być ich bardzo dużo. Wydaje się również zdroworozsądkowym założenie, że skoro my sami jesteśmy zrodzeni w kosmosie przez fizykę i chemię, na bazie której ten wszechświat funkcjonuje, to powinny istnieć analogiczne jak my rezultaty w innych miejscach niż tylko planeta Ziemia. Zwłaszcza zważywszy na zakres możliwości, jakie niesie niewyobrażalna wielkość Wszechświata.

Rozpiętość wyników co do prawdopodobieństwa występowania obcych cywilizacji jest jednak olbrzymia, bowiem Równanie Drake’a bazuje na niemal samych niewiadomych. Stąd zależnie od przyjętych założeń uzyskujemy odmienne rezultaty, od takiego, gdzie w samej naszej galaktyce powinno występować 100 tysięcy obcych cywilizacji, a w obserwowalnym kosmosie 1 biliard(!), po taki, że we Wszechświecie nie występuje nikt prócz nas. Z oczywistych powodów brakuje nam danych, aby równania te przeszły ze statusu filozofii do nauki.

Warto jednak tutaj zauważyć, że to, co kieruje naszą uwagę w stronę Paradoksu Fermiego, czyli nasze zamiłowanie do tematu, sprawia jednocześnie, że z reguły skupiamy się na tych prezentowanych w nim wyjaśnieniach, które budzą w nas optymizm, i praktycznie ignorujemy fakt, że i Równanie Drake’a, i słynny Paradoks przedstawiają także możliwości na drugiej stronie szali. Czyli że tak rozumianych obcych po prostu nie ma. Jeśli zajrzy się do dyskusji w Internecie na temat Paradoksu Fermiego, wypowiedzi ludzi w komentarzach, niemal nie spotykamy opinii, że jesteśmy sami we Wszechświecie, za to większość ludzi pała pewnością, że obce cywilizacje istnieją. Jako pasjonaci kosmosu i zafascynowani jego wielkością (lub też przerażeni pustką i marnotrawstwem tej niewiarygodnej przestrzeni), chcemy sądzić, że istnienie obcych cywilizacji jest faktem. Skupiamy się więc na tych rezultatach wyliczeń Równania i tłumaczeń Paradoksu, które wskazują na istnienie ogromu cywilizacji w kosmosie, i praktycznie wypieramy ze świadomości wyliczenia pokazujące coś odwrotnego, albo traktujemy je machnięciem ręką, jak i ignorujemy nasze podstawowe dane, czyli jak dotąd tylko negatywną weryfikację tematu. Można też na marginesie dodać, że wielu pośród fanów Paradoksu Fermiego jest również fanami literatury science fiction, co przyczynia się do mniejszej zgody na możliwość nieistnienia obcych.

Warto jednak przyjrzeć się temu bliżej. Nie tylko bowiem głębsze zastanowienie, ale także uwspółcześnione wyliczenia Równania Drake’a wychodzą naprzeciw panującemu wcześniejszemu optymizmowi i wykazują duże przeszarżowania uprzednich obliczeń, które, powiedzmy to sobie szczerze, dawniej nie tylko nie posiadały do ich wykonania odpowiednich danych, ale nawet zdawały się nie robić właściwego użytku z tych danych, które istniały. W pracy zatytułowanej „Dissolving the Fermi Paradox” A. Sandberg, E. Drexler i T. Ord wykazali znaczne prawdopodobieństwo, że możemy być sami nie tylko w naszej galaktyce, ale i w całym Wszechświecie. Nie oznacza to oczywiście, że obce cywilizacje nie istnieją, a jedynie że postrzegamy dzisiaj prawdopodobieństwo ich występowania jako znacznie mniejsze, niż sądziliśmy kiedyś. Również praca Penna State’a (linki do obu prac w podanej literaturze) pokazuje, że nie znaleziono żadnych zmian w 100 000 galaktyk, które powinny być obserwowalne, gdyby istniały w nich cywilizacje typu III w skali Kardaszowa (popularne strony piszą błędnie „Kardaszewa”, jest to jednak nieprawidłowa forma spolszczenia), czyli kolonizujące całą galaktykę. Jako że mój blog stanowi pewne „ale” do zagadnień związanych z życiem tworzącym cywilizację, wskażę również (tutaj i w kolejnych notkach: np. tu, tu i tu) inne problemy, które moim zdaniem czynią te wyliczenia jeszcze bardziej przeszacowanymi. Polecam też artykuł opisujący inną metodę szacowania występowania we Wszechświecie obcych cywilizacji, wg której nie trzeba wcale zbyt wielu trudniejszych problemów ewolucyjnych, aby Wszechświat nie zrodził więcej prócz nas cywilizacji, nawet mimo jego wielkości (tutaj).

Oczywiście Równanie Drake’a również dzisiaj jest nie do wyliczenia. Powiedzieć, że jest ono nieścisłe, to jak nic nie powiedzieć. Składa się ono z aż siedmiu członów, a tylko trzy pierwsze dają nam możliwość podstawiania liczb bazujących na jakichkolwiek danych, przy czym tylko co do pierwszego nasze oszacowania mogą spełniać kryteria ścisłości, choć zapewne i tutaj niektórzy mieliby co do tego wątpliwość. Również mimo większej wiedzy nie zmienił się charakter wyliczenia – są to kalkulacje, przypuszczenia, szacunki, które dają kompletnie rozbieżne wyniki w zależności od przyjętych założeń. Pod tym względem od lat 60. w Równaniu nie za wiele się zmieniło.

Trzy pierwsze człony to: (R*) szybkość powstawania gwiazd w naszej galaktyce; (fp) odsetek gwiazd, które mają własne planety; (ne) średnia liczba planet w ekosferze gwiazdy, czyli z możliwością utrzymania wody w stanie ciekłym i ułatwienia w ten sposób rozwoju życia. Jakkolwiek jesteśmy w stanie z dość dobrym przybliżeniem oszacować szybkość powstawania gwiazd w naszej galaktyce, tak pozostałe dwa to już pewne ekstrapolacje. Znamy obecnie ponad 4000 obcych planet i jedyne pewne co wiemy na temat ilości gwiazd z własnymi planetami to to, że większy ich odsetek je ma, niż do tej pory zbadaliśmy. Choć od lat 60., które nie znały żadnej pozasłonecznej planety, zrobiliśmy spektakularny postęp (nie tylko odkryliśmy ich tysiące, ale możemy być śmiało przekonani, że wraz z lepszą techniką ich wykrywania będzie ich coraz więcej), to i tak w skali potrzeb wykonania rachunku te dane są znikome. W Drodze Mlecznej jest w (grubym) przybliżeniu 250 miliardów gwiazd, więc w zależności jaki uznamy ten odsetek, da nam to znacząco odmienną liczbę końcową. Tak czy inaczej nasz postęp daje dziś większe szanse obcym, jeśli chodzi o ten punkt.

Jednakże przechodząc do punktu trzeciego, który jeszcze znajduje się w możliwości bazowania na danych, powstaje coraz więcej problemów. Określenie, które odkryte planety znajdują się w ekosferze, jest bardzo trudne, ponieważ warunki na danej planecie zależą nie tylko od odległości od gwiazdy i jej temperatury, ale także od posiadania przez planetę atmosfery, ciśnienia tej atmosfery oraz jej składu chemicznego (Zob. tu). Tylko czasem i to w ubogi sposób jesteśmy w stanie te ostatnie parametry ocenić, a to dotyczy przecież tylko tej garstki planet, które odkryliśmy. Najlepiej jest powiedzieć oczywiście, że szukamy planety podobnej do Ziemi. Choć założenie to nie jest całkiem poprawne, ponieważ dziś wiemy, że warunki do zaistnienia ciekłej wody oraz życia prezentują też globy innego typu, jak np. księżyce, to założenie to daje największe szanse na zaistnienie życia takiego jak u nas i cywilizacji, którą bylibyśmy w stanie odkryć. Tak czy inaczej – pośród tysięcy znanych nam planet nie znamy ani jednej takiej jak Ziemia, a ziemio-podobnych można policzyć na palcach… paru rąk. Ta zaniżona liczba jest wynikiem także tego, że mniejsze planety skaliste jest dużo trudniej wykryć niż gazowe olbrzymy. Jednakże bazując na liczbie okrytych dotąd gwiazd podobnych do Słońca astronomowie szacują, że planety typu Ziemia mogą krążyć przy co szóstej gwieździe tego typu, czyli tak czy inaczej powinny ich być miliardy (wiele stron popularnonaukowych w Polsce podaje co 4, prawdopodobnie powielając od siebie wzajemnie wykonany przez kogoś błąd w translacji z oryginalnego artykułu). Jednakże znów są to szacunki, a nie ścisłe dane.

Kolejne człony Równania Drake’a to już czyste spekulacje. (fl) odsetek planet, na których powstaje życie, (fi) odsetek planet zamieszkanych, na których życie rozwinie inteligencję, czyli stworzy cywilizację, (fc) odsetek cywilizacji, które będą chciały komunikować się z ludzkością, (L) średni czas istnienia takich cywilizacji. Pomińmy nieobliczalność tego równania i skupmy się na rozważeniu niektórych jego aspektów. Celem Równania Drake’a jest określenie warunków dla powstania w kosmosie cywilizacji. Człon zatem (fc) wydaje się tu zbędny. Był zrozumiały w czasach tworzenia Równania, bowiem wówczas jedyną dla nas możliwością wykrycia cywilizacji było otrzymanie od niej sygnału radiowego. Dziś jednak dysponujemy lepszymi metodami (zob. czym są techno-sygnatury: tu i tu). Obca cywilizacja zatem nie musi chcieć się z nami skontaktować, abyśmy mogli wykryć jej obecność. Jakkolwiek nie można wykluczyć jednej z opcji Paradoksu Fermiego, że bardzo zaawansowane cywilizacje mogą być dla nas niewykrywalne ze względu na stosowaną przez nich technikę lub ze względu na inne czynniki, można jednak założyć, że przynajmniej jakaś ich część, może większość, nie zdoła przed nami zupełnie ukryć swojej obecności, jeśli dokonywałaby znaczących ingerencji we własną planetę, a zwłaszcza w swój układ gwiezdny, bo to po prostu pozostawia ślady. Można założyć, że zatrzeć ślady takiej aktywności jest trudniej, niż osiągnąć działalność wykrywalną przez kogoś z kosmosu. Na pewno dla nas trudniej byłoby zatuszować, że ogrzewamy planetę, niż dokonywać ogrzewania jej atmosfery przez emisję CO2, czy że latamy sondami po Układzie Słonecznym, albo że używamy radia, niż po prostu wysyłać sondy czy używać radia. Można też sądzić stąd, że byłoby trudno cywilizacji typu II w skali Kardaszowa (wykorzystującej 100% energii swojej gwiazdy) ukryć, że pobiera tak olbrzymią energię ze swojej gwiazdy.

Moją wątpliwość budzi jednak przede wszystkim człon (fi). Wynika on co prawda ze sposobu zdefiniowania inteligencji w Równaniu Drake’a, wg którego życie inteligentne to takie, które tworzy cywilizację, ale moim zdaniem jest to uproszczenie, które w nieuprawniony sposób redukuje skalę problemu. Jeśli za inteligencję uznamy zdolność do prowadzenia złożonego rozumowania, to ewoluowanie inteligencji należy uznać za odrębny parametr niż budowanie cywilizacji. Z rozumowania stosowanego w Równaniu Drake’a łatwo wyciągnąć wniosek, że po prostu jak jest inteligencja, to tworzy ona cywilizację, co na bazie wiedzy o życiu ziemskim i o samym człowieku wniosek można uznać za błędny (zob. dokładnie omawiające te problemy artykuły: „Ewolucja inteligencji”, „Od inteligencji do cywilizacji” oraz „Homo sapiens to za mało„). Niech inteligencja będzie nawet rozumiana jako taka zdolność umysłowa, która przynajmniej teoretycznie posiada możliwość stworzenia cywilizacji, to i tak nie jest to jednoznaczne z tym, że stworzy ona cywilizację. Człowiek był taką istotą przez co najmniej 40 tysięcy lat, a mimo to przez pierwsze ponad 30 tysięcy lat siedział w jaskini, a przez kolejne tysiące lat nic nie wskazywało, że przejdzie od budowania piramid i wyżynania się szabelkami do podboju lokalnego kosmosu (choć słowo „podbój” jest tu na wyrost). Cywilizacji nie tworzy jedynie inteligencja, lecz pewien wyposażony w nią typ psychologiczny oraz kulturowy. Niekoniecznie taki jak ludzki, ale zawsze jest to pewna psychologiczna specyfika, będąca, moim zdaniem, bardzo szczególnym przypadkiem inteligencji. Uważam, że możemy mieć tu do czynienia z tak zwanym Wielkim Filtrem.

Czytaj dalej: Część II

Bibliografię znajdziesz na końcu III części.

Skomentuj

Wprowadź swoje dane lub kliknij jedną z tych ikon, aby się zalogować:

Logo WordPress.com

Komentujesz korzystając z konta WordPress.com. Wyloguj /  Zmień )

Zdjęcie na Google

Komentujesz korzystając z konta Google. Wyloguj /  Zmień )

Zdjęcie z Twittera

Komentujesz korzystając z konta Twitter. Wyloguj /  Zmień )

Zdjęcie na Facebooku

Komentujesz korzystając z konta Facebook. Wyloguj /  Zmień )

Połączenie z %s