Paradoks Fermiego – jeśli obcy istnieją, a ich nie widzimy. Tragedia lokalności (Część II)

Pytamy więc kosmos, czy gdzieś indziej istnieje inteligentna cywilizacja, a galaktyka GN-z11 informuje nas, jak wyglądała 13,4 miliardów lat temu i że żadnego życia tam nie ma. A jak wygląda ona dzisiaj? Na pewno połączyła się z wieloma innymi pobliskimi jej galaktykami i stała się o wiele większa. Może w międzyczasie stworzyła ciekawe planety, a na jednej z nich narodziło się życie, które wyewoluowało do wyższych form. Pojawiła się więc cała historia ewolucyjna, ogromny wysyp gatunków życia i wreszcie zjawia się cywilizacja. Opanowują oni lokalny kosmos, istnieją o wiele dłużej niż my do tej pory, więc dotarli nawet do niektórych pobliskich im gwiazd i rozwinęli znacznie bardziej zaawansowaną niż my technologię, wiedzę i politykę. Wszechświat jednak trwa długo, a choć zdołali przetrwać całą resztę historii swojego układu gwiezdnego, opuszczenie go na stałe i przeniesienie całego gatunku wraz z jego habitem do innego systemu gwiezdnego przekracza ich możliwości. Ich gwiazda zamienia się w czerwonego olbrzyma, wysusza i sterylizuje planetę, której kiedyś tworzyła warunki do życia. W końcowym etapie całkowicie ją pochłania, a sama wreszcie wybucha jako supernowa, nie zostawiając nic na drodze swej potężnej eksplozji.

My jeszcze się nie narodziliśmy, nasza planeta dopiero sama skondensuje z pyłu kosmicznego i będzie miała przed sobą 4,5 miliarda lat ewolucji, zanim narodzi człowieka i pozwoli nam spojrzeć na GN-z11.

A my… widzimy ją jako małą galaktyczkę krótko po narodzinach Wszechświata, w której nasi bohaterowie jeszcze długo nie będą mieli szans się narodzić. Oni szukali kiedyś obcych cywilizacji również w naszym rejonie. Nas tu jeszcze nie było, narodziliśmy się miliardy lat po ich śmierci. My szukamy w ich rejonie znaków cywilizacji, ale mimo że ich już nie ma od miliardów lat, to dla nas ich jeszcze długo nie będzie, bo widzimy ich dom na parę miliardów lat przed narodzeniem się ich układu gwiezdnego.

Bardzo to wszystko dziwne.

A jeśli niedawno zainicjowała się era kosmiczna na Rigelu? To już jest bliziutko. Pobliska gwiazda dobrze widoczna gołym okiem, na naszym nieboskłonie tworzy jedno z ramion Oriona. Rigelanie odkryli więc egzoplanety wokół gwiazdy, którą nazywamy Słońcem. Widzą, że ta trzecia jest planetą takiego typu jak ich i jest bardzo obiecująca.

Liczyli, że dostrzegą cywilizację tuż za swoim płotem, ale nic z tego. Rigel jest położony 863 lata świetlne od nas. Cofają się o ten czas i widzą średniowiecze. Nawet nie mogą się dowiedzieć, że na Ziemi istnieje życie, raczej nie zakładają z góry, że widzą świat, w którym zupełnie niedawno powstał w Paryżu uniwersytet, a w Oxfordzie zaraz się on wybuduje. I że gdyby uaktualnili czas na obecny, doświadczyliby odkrycia, że we Wszechświecie istnieje inna technologiczna cywilizacja tuż obok. Choć i tak byśmy nie porozmawiali, bo komunikacja na odległość 863 lat świetlnych jest niemożliwa, mimo że to tuż za płotem.

A tymczasem nie ma co liczyć, że na cały wielki Wszechświat obca cywilizacja zainicjuje się gdzieś akurat obok nas, dwie przecznice od Wegi.

Znajdujemy się więc w tragedii lokalności, która nie zna teraźniejszości Wszechświata. Jest absolutnie znikoma szansa, że jakaś technologiczna cywilizacja znajdzie się blisko nas, natomiast nawet jeśli w większych odległościach znajdują się obecnie takie istoty, nie możemy się z nimi skontaktować, bo odległość to przeszłość. Jeśli nawet byśmy odebrali sygnał radiowy celowo wysłany w kosmos w tym celu gdzieś z dalekiego obszaru Galaktyki, tak jak my to robimy w programie SETI, to dzisiaj ta cywilizacja znajduje się na zupełnie innym poziomie rozwoju albo już nawet nie istnieje. Biorąc pod uwagę ewolucję, mogą być dzisiaj nawet już innym gatunkiem.

Co natomiast my oferujemy obcym w kwestii kontaktu? Kto może się o nas dowiedzieć? Nikt oczywiście z pewnej odległości nie zobaczy nas aktualnych. W odległości większej niż 100 lat świetlnych nas w ogóle nie ma, nie dotarł tam jeszcze żaden cywilizacyjny sygnał z Ziemi, ponieważ nasza cywilizacja dopiero niewiele ponad 100 lat używa technologii radia, wysyłając jako skutek uboczny naszej aktywności fale elektromagnetyczne w przestrzeń. Kiedy więc gdzieś zaczną docierać nasze sygnały, obcy obejrzą u nas… Hitlera. Ci, którzy znajdują się ledwie 50 lat świetlnych od nas, załapią się na „Brudnego Harry’ego” Clinta Eastwooda. Tyle że szansa na to, że w takiej maleńkiej odległości ktoś się znajduje, jest żadna.

Tak naprawdę jednak obcy wcale nie odbiorą tych sygnałów. Były one za słabe, a fale, analogicznie jak te na wodzie, w pewnym sensie rozpraszają się podczas ich propagacji sferycznej. Inaczej mówiąc – im większy jest obwód tej propagacji, tym więcej jednostek kwadratowych (np. km kwadratowych, parseków albo lat świetlnych) musi ta fala sobą objąć. Jeśli więc musi rozpropagować się na większe koło, to traci na mocy. To trochę jak z rozcieńczaniem np. 1 litra fioletowego płynu w wodzie. Im więcej wody, tym bardziej litr ten zostanie w niej rozcieńczony, dając w efekcie mniej fioletu. Jeśli rozpropagujesz go na cały basen, fiolet zniknie.

Jest to powód, dla którego obcy, wbrew filmowi „Kontakt”, nie zarejestrują Hitlera. Nawet ci z bliziutkiej Wegi. Nasze sygnały bowiem stają się zupełnie „niefioletowe” już kilka lat świetlnych od Ziemi. W tej odległości znajduje się tylko układ Alfa Centauri i ewentualnie załapie się może Gwiazda Barnarda.

Oczywiście aby zapobiec problemom degradacji sygnału, te, które wysyłamy celowo w kosmos aby dać znać obcym o naszym istnieniu, emitowane są w inny sposób. Wiązka zostaje skupiona i wyemitowana w konkretny punkt, mogąc być wykrywalna z o wiele większej odległości. Oczywiście to radykalnie zawęża możliwość złapania przez kogoś tego sygnału, bo nie propaguje się on we wszystkie strony, tylko punktowo. Dlatego takie wiązki wypuszcza się raczej w konkretnie zaplanowane miejsca. I oczywiście robiąc to w programie SETI nie możemy liczyć na odpowiedź. Jeśli odkrywamy planetę, co do której podejrzewamy, że może tam coś się dziać, wysyłamy w to miejsce sygnał, który będzie tam leciał odpowiednio długo. Np. dotrze za 20 tysięcy lat.

W kwestii zaś przypadkowego przechwycenia przez kogoś takiego sygnału też nie możemy liczyć na wiele. Wysyłamy takie sygnały od roku 1974, więc dotarły one na odległość niecałych 50 lat świetnych od nas. Nawet w kwestii naszego niedalekiego kosmosu to jest tak, jakbyś chcąc wysłać paczkę do kogoś w Australii rzucił ją sobie pod nogi i liczył na jej odbiór. Nasz pierwszy sygnał został wyemitowany do grupy gwiazd położonych 25 tysięcy lat świetlnych od Ziemi. Genialne! Najpewniej gdy oni odbiorą ten sygnał, my nie będziemy już istnieć, bo niewiele wskazuje abyśmy mieli w dłuższej perspektywie czasu zachować nasz stan cywilizacyjny, a tymczasem u nich pojawi się nasz rok 1974. Wiadomość z zaświatów.

Jedyne więc co możemy robić, to nasłuchiwać, licząc że obcy wpadli na te same pomysły co my i wysłali kiedyś w kierunku Ziemi taki sam sygnał, bo uznali naszą planetę za obiecującą pod względem inteligentnego życia. Temat tego, dlaczego sytuacja taka jest obarczona nieprawdopodobieństwem wręcz więcej niż astronomicznym, poruszę w innej notce. Tutaj wystarczy powiedzieć, że mimo wszystko warto to robić. Jest to bowiem dla nas jedyny możliwy sposób, aby zarejestrować ewentualną próbę kontaktu zainicjowaną przez obcych. Jeśli tego nie zrobimy, stracimy szansę. Oczywiście nie możemy w tym wypadku liczyć na aktualność. Jeśli otrzymamy taki sygnał, to od kogoś, kto dzisiaj jest na swej cywilizacyjnej drodze zupełnie gdzie indziej niż w chwili wysłania sygnału, albo w ogóle już ta cywilizacja nie istnieje.

Problemy, które zostały poruszone w tej notce, noszą nazwę „okna kontaktu”. Okno kontaktu to czas, kiedy dwie cywilizacje moją możliwość się ze sobą skontaktować. Łatwo jest zauważyć, że w przypadku prawie wszystkich istniejących cywilizacji w kosmosie, przy założeniu że istnieją, nie łapiemy się na to okno. Dramat lokalności i prawa fizyki stwarzają Wszechświat dookoła nas przeszłością. Jest ewentualnie szansa, absolutnie znikoma, że zarejestrujemy coś pochodzącego z głębokiej przeszłości. Tak jak kiedyś nas ktoś może zarejestrować w głębokiej przyszłości. Na wymianę poglądów nie ma co liczyć.

Oczywiście i sama rejestracja byłaby już czymś wielkim. Odkrylibyśmy, że inne inteligentne cywilizacje istnieją i że szczytu intelektualizmu we Wszechświecie nie stanowi ten niezbyt rozgarnięty gatunek z Ziemi. Jednakże szansa na to, że sygnał, nawet jeśli był kiedyś wysłany, czy to setki tysięcy, czy miliony lat temu, może i parę miliardów, doleci do nas akurat w tej chwili, gdy my od kilkudziesięciu lat nasłuchujemy, i to z miejsca, w które akurat patrzymy… no sami sobie odpowiedzcie. Wystarczyłoby żeby przeleciał w pierwszej połowie XX wieku i minąłby nas niezauważony. Nie nasłuchujemy też całego kosmosu jednocześnie. Anteny skierowane są w danym czasie w jakiś punkt.

Możemy oczywiście nie szukać tylko sygnałów, ale pewnych biomarkerów na danej planecie. Sytuacja ta daje o wiele większe szanse na zarejestrowanie czegoś niezwykłego. Jeśli jakaś planeta zawierałaby w swojej atmosferze związki, które nie powinny występować w procesach naturalnych, możemy mieć podejrzenia, że mamy do czynienia z cywilizacją. Ale nigdy też nie będziemy pewni, czy jednak nie mamy do czynienia z procesami po prostu egzotycznymi niebędącymi konsekwencją życia. Taka obserwacja nie będzie dowodem rozstrzygającym. I znów odległość oczywiście czyni przeszłość.

„Okno kontaktu” prócz kwestii odległości i nieteraźniejszości niesie ze sobą jeszcze jeden problem, o którym napiszę w innej notce dotyczącej wiarygodnych rozwiązań Paradoksu Fermiego. Pośród licznych odpowiedzi na to, jaki jest powód milczenia Wszechświata w kontrze do prawdopodobieństw serwowanych przez Równanie Drake’a, to właśnie to zagadnienie może rościć sobie pretensje do bycia najbardziej prawdopodobnym od strony naukowej. Wielokrotnie na moim blogu będę wskazywał, że najpewniej rozwiązaniem Paradoksu Fermiego jest po prostu to, że inne technologiczne cywilizacje nie istnieją i nie istniały (zob. tutaj), jednak jeślibym się co do tego mylił, „okno kontaktu” (zarówno w problematyce przedstawionej tutaj, jak i tej, którą omówię w kolejnej notce) tak czy inaczej praktycznie niemal wykluczałoby możliwość zarejestrowania tego fenomenu przez nas na Ziemi dzisiaj. Okoliczność ta daje oczywiście bardzo duże pole do spekulacji, bowiem może w dość wiarygodny sposób rozwiązywać problem Paradoksu Fermiego a entuzjastom zagadnienia pewność, że wszystkie dokonane przez nas negatywne weryfikacje istnienia obcych nie dają w tym temacie rozstrzygającej odpowiedzi.

Tutaj Część I.

O Paradoksie Fermiego piszę również tutaj: „Paradoks Fermiego – ludzka tęsknota za obcym”.

Literatura

Równanie Drake’a i Paradoks Fermiego:
https://pl.wikipedia.org/wiki/Paradoks_Fermiego
https://en.wikipedia.org/wiki/Fermi_paradox
https://pl.wikipedia.org/wiki/Równanie_Drake’a
https://en.wikipedia.org/wiki/Drake_equation
A. Frank, W. T. Sullivan (cywilizacje istniały, ale już nie istnieją):
https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1510/1510.08837.pdf
https://kosmonauta.net/2016/05/czy-byly-cywilizacje-techniczne-przed-nami/?fbclid=IwAR0j5GgfWxPY4G90L1xeDjttKArFnF3Ufqnc-V-UlGRXzq2HQcuFk4CfYOs
Obce cywilizacje nie istnieją:
Dissolving Fermi Paradox: https://arxiv.org/abs/1806.02404
Penn State: https://www.sciencedaily.com/releases/2015/04/150414101000.htm

Najdalszy znany obiekt:
https://hubblesite.org/contents/news-releases/2016/news-2016-07.html
https://pl.wikipedia.org/wiki/GN-z11
https://en.wikipedia.org/wiki/GN-z11

Rzeczywista wielkość wszechświata:
https://en.wikipedia.org/wiki/Observable_universe#Size
https://pl.wikipedia.org/wiki/Widzialny_Wszechświat

Fale elektromagnetyczne a prędkość światła:
https://www.kwantowo.pl/2016/08/11/fotony-czyli-bezmasowi-hipsterzy-zamrozeni-w-czasie/

SETI:
https://pl.wikipedia.org/wiki/Search_for_Extraterrestrial_Intelligence
https://en.wikipedia.org/wiki/Search_for_extraterrestrial_intelligence

Okno kontaktu:
https://pl.wikipedia.org/wiki/Okno_kontaktu

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