Sinds het midden van de 20e eeuw zijn astronomen op zoek naar tekenen van intelligente buitenaardse beschavingen. Maar het universum zwijgt nog steeds. Laten we proberen uit te zoeken waarom.
Enrico Fermi is een van de "vaders" van de atoombom, radioactief onderzoek en ook een Nobelprijswinnaar. Het is moeilijk zijn bijdrage aan de ontwikkeling van de kwantummechanica en theoretische fysica te overschatten. Vaker wel dan niet wordt zijn naam echter geassocieerd met een simpele vraag die oorspronkelijk een soort grap was onder wetenschappers die UFO's bespraken in Los Alamos in 1950: waar is iedereen?
Fermi was niet de eerste die de vraag stelde over buitenaardse intelligentie. Maar het is met hem dat hij het vaakst wordt geassocieerd, dus uiteindelijk werd het bekend als de Fermi-paradox. Het kan als volgt worden samengevat: het universum is onvoorstelbaar groot, het bestaan van intelligent buitenaards leven valt bijna niet te ontkennen, maar het universum is bijna 14 miljard jaar oud en andere wezens hebben genoeg tijd gehad om zich aan de mensheid te openbaren, dus waar is iedereen?
Denk eerst aan de prestaties van de menselijke ruimte. Het is mogelijk dat we de komende decennia al de eerste interstellaire sondes zullen sturen - naar het Alpha Centauri-systeem. Maar er is nog geen eeuw verstreken sinds de vlucht van de eerste mens naar de ruimte. Waar kunnen we over honderden, duizenden of zelfs miljoenen jaren toe?
Enrico Fermi, naar wie de beschreven paradox is vernoemd / Smithsonian Institution Archives.
Fermi en zijn collega's stelden deze vraag elf jaar voordat Yuri Gagarin uitriep: "Laten we gaan!" In theorie zou een technologisch geavanceerd buitenaards ras geen moeite moeten hebben om de Melkweg te koloniseren, vooral als het er vele miljoenen jaren voor heeft gehad.
Maar om met vertrouwen te kunnen zeggen dat we niet alleen zijn in het universum, hebben wetenschappers bewijs nodig. Dit bewijs is, op zijn zachtst gezegd, klein, zo niet om te zeggen dat het helemaal niet bestaat. En de bepaling dat de wetten van de fysica niet toestaan dat ruimteschepen boven een bepaalde snelheid bewegen, zijn niet voor iedereen geschikt.
Neem bijvoorbeeld Proxima Centauri. Zelfs als je er met 0,25% van de lichtsnelheid naartoe gaat, kun je er niet eerder dan over 16 jaar komen. Het TRAPPIST-1-systeem is ongeveer 160 jaar oud. Lange tijd, maar dit is een druppel in de oceaan vergeleken met de ouderdom van het heelal en de Melkweg.
Promotie video:
Drake's vergelijking
Het eerste dat u moet overwegen, is de Drake-vergelijking. Dit is een eenvoudige wiskundige formule die oorspronkelijk in 1961 werd voorgesteld door astronoom Frank Drake. In een notendop: hiermee proberen we het aantal technologisch geavanceerde beschavingen en communicerende gemeenschappen in de Melkweg te berekenen. De Drake-vergelijking ziet er als volgt uit:
Drake-vergelijking / PPT-Online.
Veel astrofysici hebben lange tijd geprobeerd elke waarde te berekenen, maar vandaag heeft de vergelijking geen definitieve oplossing. R kan ook het aantal sterren in de Melkweg zijn - er wordt aangenomen dat er 100 miljard in de Melkweg zijn. Zelfs als we het minimum nemen, is het aandeel van sterren met planetenstelsels ongeveer 20%, en elk van deze sterren zou ten minste één bewoonbare planeet moeten hebben. Stel dat slechts 10% van hen in staat was intelligente levensvormen te ontwikkelen die in staat zijn tot communicatie. We halen dus aanzienlijke kansen weg, omdat we eindigen met 10% van 10% van 10%.
L is de tijd waarin er leven op de planeet is dat een verbinding tot stand kan brengen. Stel dat een bepaald ras op onze planeet bestond zolang wij dat op de onze deden: het zal 10 ^ -8 (honderd miljoenste) blijken te zijn. Het resultaat is nogal pessimistisch: het resultaat is twee.
Met zo'n resultaat, aangezien wij een van deze rassen zijn die de berekeningen hebben uitgevoerd, is er nog een beschaving in de Melkweg. Maar het moet worden opgemerkt dat we het hebben over technologisch geavanceerde beschavingen. Drake's vergelijking houdt geen rekening met de pre-tech gemeenschappen.
Kardashev-schaal
De Kardashev-schaal kan veilig worden toegevoegd aan de bespreking van de Fermi-paradox. Dit is een methode voor technologische ontwikkeling van de beschaving, ontwikkeld door de Sovjet-astrofysicus Nikolai Kardashev, die beschavingen classificeert op basis van de hoeveelheid nuttige energie die ze kunnen gebruiken. De schaal verdeelt beschavingen als volgt:
Type 1. Een beschaving die alle beschikbare energie op haar planeet kan benutten.
Type 2. Een beschaving die in staat is alle energie van zijn ster te benutten.
Type 3. Een beschaving die de energie van de hele melkweg kan gebruiken.
Astronoom Carl Sagan geloofde dat we ergens 70% van de weg zijn naar een beschaving van het eerste type en dat we dit niveau over een of twee eeuwen zullen kunnen bereiken. Moderne berekeningen suggereren dat we binnen een paar duizend jaar een type II-beschaving kunnen worden, en dat het 100.000 tot een miljoen jaar zal duren om een type III-beschaving te worden.
Volgens sommige wetenschappers, zoals Freeman Dyson, zal een Type II-beschaving in staat zijn om een zogenaamde megastructuur (ook bekend als een Dyson-bol) rond zijn ster te bouwen om zijn energie-oogst te maximaliseren / pcworld.com
Als beschaving van het tweede of derde type moeten wezens in staat zijn om door de Melkweg te bewegen met een snelheid die dicht bij het licht ligt (of sneller, als ze leren de bekende natuurkundige wetten te overtreden).
Gezien de ouderdom van het universum en de Melkweg, en het voorbeeld van onze eigen beschaving, lijken er veel meer vragen dan antwoorden te zijn.
Mogelijke oplossingen voor de Fermi-paradox
Oplossing 1. Er is niemand anders en er is er nooit geweest
Een van de mogelijke antwoorden is: er zijn geen aliens en zijn er nooit geweest. Zo'n scenario kan gemakkelijk worden voorgesteld in het universum van Aristoteles en Ptolemaeus - een klein cluster van bollen in een baan om de aarde. Maar we leven niet in zo'n universum. Na eeuwen van zoeken naar aardachtige planeten in de afgelopen twee decennia, hebben kosmologen de kosmische piñata vernield. Elk jaar worden er steeds meer sterren met planetenstelsels ontdekt, waarvan ongeveer elke vijfde aardachtige planeten heeft. Hoe meer we over het heelal leren, hoe absurder de bewering lijkt dat er maar één van zulke planeten kan bestaan. Astrofysici en astrobiologen - zoals Adam Frank, die biosferen in exoplaneten zoekt en bestudeert - geloven dat dit de minst waarschijnlijke oplossing is voor de Fermi-paradox.
Oplossing 2. Het leven is, maar niet redelijk
Sommigen suggereren dat we in de komende 10-30 jaar sporen zullen vinden van de eenvoudigste levensvormen op Mars of een van de satellieten van gasreuzen zoals Europa of Enceladus. We hebben het natuurlijk over microben of algen. Deze beslissing verandert de vraag waar alles is, in een meer complexe versie ervan: wat verhindert precies dat een oneindig aantal moleculen zich verzamelen in de vorm van intelligent leven?
Saturnusmaan Europa, onder het ijs waarvan wetenschappers hopen tekenen van leven te vinden, zij het niet intelligent.
Hier kun je nadenken over alle factoren die hebben bijgedragen aan het uiterlijk van de mens. Eerst - de vonk van het leven, gevolgd door de vorming van eenvoudige cellen, dan - complexe meercellige organismen, en dan - de vorming van organen, zoals de hersenen. Als een humanoïde geest zeldzaam is, kan een van deze stappen erg moeilijk te overwinnen zijn. Het is bijvoorbeeld bekend dat er enkele miljoenen soorten levende organismen op aarde zijn, maar slechts één daarvan heeft een beschaving voortgebracht (althans zoals wij die kennen). De relatieve stilte van het heelal veronderstelt de aanwezigheid van een soort 'groot filter' dat de ontwikkeling van een groter aantal intelligente wezens beperkt. Sommige wetenschappers geloven ook dat we dit "grote filter" in het verre verleden niet hebben overwonnen, maar dat het ons in de toekomst te wachten staat. Dat wil zeggen, het punt is niet dat intelligent leven zeldzaam is, maar datdat het enkele duizenden jaren verschijnt voordat het om onbekende redenen verdwijnt.
Oplossing 3. Er is veel intelligent leven, maar het is stil
Deze kans, ook wel de "dierentuinhypothese" genoemd, biedt een aantal vreemde verklaringen. Misschien is de mensheid nog zo primitief dat geavanceerde beschavingen ons geen aandacht of communicatie waard vinden. Of misschien hebben andere beschavingen ontdekt dat zelfontdekking zal leiden tot vernietiging door gewelddadige intergalactische kolonisten. Of het zonnestelsel bevindt zich gewoon in een stille en vredige hoek van het universum - puur toevallig. Maar misschien is een van de meest exotische verklaringen dat ons universum een enorme computersimulatie is.
Er zijn veel redenen voor het universele stilzwijgen en er kan niet worden gezegd dat een van de hypothesen 100% waar is. In ieder geval is de mensheid er tot dusver niet in geslaagd om een enkele buitenaardse beschaving te vinden. Totdat we een nauwkeurige verklaring hebben, zal de Fermi-paradox astrofysici 's nachts wakker houden en hen kwellen met de vraag waar alles is.
Vladimir Guillen
