Czy jesteśmy sami we Wszechświecie? Krytycznie o Równaniu Drake’a oraz inna metoda

Wielkość Wszechświata oraz przypuszczalna liczba planet zdatnych do zainicjowania życia skłaniają nas do przekonania, że w kosmosie musi istnieć ogromna ilość cywilizacji innych niż ziemska. Z pozoru sytuacja wygląda tak, że ile byśmy nie wskazywali problemów, jakie musi przejść ewolucja od zera do stworzenia wysokiej inteligencji i cywilizacji, ile byśmy nie zawężali szacunkowych ilości planet zdatnych do takiej ewolucji, to i tak na końcu pozostaną astronomiczne liczby prawdopodobnych globów z zainicjowanymi cywilizacjami. Znamy pobieżne szacunki, jakich dokonują naukowcy w związku z Równaniem Drake’a, które zazwyczaj pokazują pokaźne liczby wynikające z tego równania. Rachunek prawdopodobieństwa oraz Zasada Kopernikańska zmuszają nas do uznania, że skoro wydarzył się taki rezultat na Ziemi, to w niewyobrażalnie wielkim Wszechświecie także musi zaistnieć podobny wynik. Stąd nieraz wszelkie choćby próby wskazywania, że możemy być zupełnie sami w kosmosie, są automatycznie zbywane na zasadzie: „Musisz nie rozumieć, jak Wszechświat jest wielki”.

Pozornie rzecz wydaje się „rozwiązana” rachunkiem prawdopodobieństwa za sprawą liczb świadczących o ilości planet typu ziemskiego w kosmosie. Problem jednak polega na tym, że w rzeczywistości te ogromne liczby wcale nie redukują skali kłopotów ewolucyjnych do takiej nieistotności, jak się z pozoru wydaje. Wręcz przeciwnie. Wbrew naszej intuicji, przy innej metodzie analizy na drugiej szali liczby są równie wysokie. A choć jest to zaskakujące, w zależności od dokonanych założeń nieraz nawet o całe rzędy wielkości wyższe od szacunkowych ilości planet zdolnych podtrzymać złożone życie. I tę właśnie kwestię przedstawię w niniejszym artykule. W tym ostatnim przypadku oznaczałoby to, że w całym Wszechświecie najprawdopodobniej nie powstała ani nigdy nie powstanie ani jedna cywilizacja prócz ziemskiej. Jeśli wydaje się to wam mało wiarygodne, zapraszam do zapoznania się z prostą metodą to wykazującą.

Fosforowodór na Wenus, czyli… fosforowodór na Wenus (Część III)

Czy historia z Wenus może być analogią do katastrofy tlenowej na Ziemi?

Głównym problemem ze współczesnym życiem na Wenus jest to, że ma ono być biologią opartą na kwasie, podczas gdy we wszelkich możliwych scenariuszach historii Wenus musiałoby ona być życiem, które powstało w oparciu o wodę. Jak zaznaczają zarówno autorzy badania, jak i komentujący je specjaliści, istnieje chemiczna możliwość opracowania życia opartego na kwasie zamiast na wodzie. Tyle tylko że wtedy, jeśli atmosfera Wenus miałaby zawierać życie pochodzenia kwasowego, przeszłość Wenus, która jest dla nas przesłanką za możliwością zainicjowania na tej planecie życia, nie miałaby znaczenia.

Fosforowodór na Wenus, czyli… fosforowodór na Wenus (Część II)

Problem z biomarkerami

Biomarkery są przydatnym wskaźnikiem, czy gdzieś może występować życie, mogą jednak służyć tylko jako wstępne rozeznanie. Tak naprawdę nigdy nie będziemy wiedzieć, czy wykryte w atmosferze innych globów związki nie wynikają z nieznanych nam procesów abiologicznych, występujących w odmienności geologiczno-chemicznej danej planety. W przypadku Wenus badacze sami przyznają, że do pełnego wykluczenia abiotycznego pochodzenia PH3 brakuje informacji. Na przykład fotochemia kropel chmur wenusjańskich jest prawie całkowicie nieznana, w związku z tym należy wziąć pod uwagę możliwe fotochemiczne źródło PH3 w fazie kropelkowej. Co prawda PH3 utlenia się kwasem siarkowym, który zawiera się w chmurach wenusjańskich, więc i tak nie powinno go tam być, jednak wyraźnie widać, że do rozwiązania zagadki jest jeszcze daleka droga.

Fosforowodór na Wenus, czyli… fosforowodór na Wenus (Część I)

Najnowsze wieści z Wenus okazały się medialną sensacją. Ostatni raz tak głośną dyskusję o „odkryciu życia pozaziemskiego” mieliśmy w 1996 roku, kiedy poinformowano, że w meteorycie marsjańskiego pochodzenia odkryto skamieniałe pozostałości mikroorganizmów. Ten alarm, od początku krytykowany przez środowisko naukowe jako przedwczesny, jako że okazał się fałszywy, być może ostudził nasz optymizm. Od tamtej pory minęły 24 lata i zmieniło się nastawienie do tematu. Dzisiaj społeczeństwo lepiej orientuje się w tym, że zanim uznamy coś za pewnik, odkrycie musi przejść przez sito weryfikacji, jeśli zaś chodzi o potwierdzenie istnienia obcego życia, ze względu na szczególność tematu, weryfikacja musi być absolutna, według znanej zasady, że wyjątkowe twierdzenia wymagają wyjątkowych dowodów. A twierdzenie o życiu pozaziemskim stoi na piedestale wyjątkowości.

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.

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

Paradoks Fermiego to koncepcja prezentująca możliwe wyjaśnienia faktu, że mimo usilnych poszukiwań nie rejestrujemy w kosmosie żadnych śladów istnienia obcych cywilizacji, podczas gdy wyliczenia Równania Drake’a pokazują, że najpewniej powinno ich być bardzo wiele. Wydaje się też po prostu dziwnym fakt, że mielibyśmy być samotni we Wszechświecie, skoro sami jesteśmy z niego zrodzeni na bazie zwyczajnych praw fizyki i chemii, a globów podobnie jak nasz nadających się do zainicjowania życia muszą być we Wszechświecie najpewniej miliardy miliardów. Trzeba się długo zastanowić aby zrozumieć, co oznaczają wielkości prezentowane przez te kompletnie już dla nas abstrakcyjne liczby. Taki gigantyzm musi do czegoś prowadzić, skoro w naszym kosmicznym zaścianku udało mu się stworzyć człowieka.

Życie na Marsie – trzy opcje obosieczne

Moje refleksje dotyczące życia na Marsie zapoczątkowało częste w astrobiologii twierdzenie o tym, że życie, kiedy już zaistnieje, jest bardzo trwałe i potrafi znosić ciężkie warunki, przetrwać trudne okresy i ewoluować mimo przeciwności losu (choć w zasadzie określenie „mimo” jest tu paradoksalne, bo to właśnie przeciwności losu powodują, że życie w ogóle ewoluuje). Często pojawiają się też powołania na Marsa w kontekście rozważań Równania Drake’a i Paradoksu Fermiego, że skoro mamy tuż obok siebie planetę, na której istnieją spore szanse, że kiedyś istniało na niej życie, a może nawet pod gruntem nadal ono istnieje, to należy założyć, że życie nie jest tak trudne do zainicjowania, a stąd że pod Równanie Drake’a zasadniej jest podstawić bardziej optymistyczne wartości. W kontekście Równania oznacza to oczywiście wzrost prawdopodobieństwa występowania we Wszechświecie i w naszej galaktyce inteligentnych cywilizacji.

Paradoks Fermiego – ludzka tęsknota za obcym (Część III)

Więc jak z tym rachunkiem?

Skłonność do nieprzyjmowania możliwości nieistnienia obcych cywilizacji w rozważaniach o Paradoksie Fermiego wynika nie tylko z optymizmu jako takiego, a przez to wybiórczego spojrzenia na dane, jakimi dysponujemy, ale też z Zasady Kopernikańskiej. Wiemy dzisiaj, że nie jesteśmy żadnym wyróżnionym punktem we Wszechświecie. Nic prócz Księżyca wokół nas nie krąży, za to my krążymy na bardzo różne sposoby wokół różnych rzeczy w naszym kosmicznym zaścianku. Odkryliśmy, że wszędzie gdzie indziej jest to samo. Są planety, są pyły proto-planetarne, są cząsteczki organiczne… Nic nie wyróżnia naszej gwiazdy, (najpewniej też) planety, galaktyki, ani nie mamy specjalnych ziemskich praw fizyki ani chemii.

Paradoks Fermiego – ludzka tęsknota za obcym (Część II)

Czym jest Wielki Filtr?

Na drodze ewolucyjnej planety powstaje wiele trudności, zanim wykształci ona cywilizację, nawet jeśli czysto teoretycznie dużo planet ma taką fizyczno-chemiczną możliwość. Planeta podlega naturalnym katastrofom, które mogą ją sterylizować albo uniemożliwić prostemu życiu przejście do form wysoko rozwiniętych. Jest możliwe, że już pierwszy krok – same narodziny życia ze złożonych abiotycznych cząsteczek – jest takim filtrem. Wielki Filtr oznacza więc próg, który jest tak trudny do pokonania, że dokonują go tylko nieliczne światy, dajmy na to 1 na 10 000.

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.