Articles

Paradoks Fermiego: Gdzie są wszyscy kosmici?

Image of Antenna galaxy
B. Whitmore (STScI)-NASA/ESA

W pogodną noc wpatrywanie się w gwiazdy wywołuje poczucie jednoczesnego zachwytu i znikomości. Ludzkość raz po raz gubi się w ogromie wszechświata, który wciąż trudno nam zrozumieć. Jest wiele pytań, które zadajemy sobie patrząc w niebo, ale jedno z nich zawsze wydaje się być poza naszym zasięgiem: Wśród wszystkich miliardów lat świetlnych gwieździstego nieba nad nami, czy możemy być jedynym życiem?

Naukowcy badali to pytanie przez lata. W 1961 roku fizyk Frank Drake opracował równanie matematyczne, które miało pomóc je rozwiązać:

N = R*fpneflfifcL

Równanie to miało na celu znalezienie liczby (N) inteligentnych cywilizacji w granicach wyznaczonych przez kolejne czynniki – w naszym przypadku Galaktykę Drogi Mlecznej. R* to tempo formowania się gwiazd, które potencjalnie mogłoby umożliwić rozwój inteligentnego życia na pobliskich planetach; fp to ułamek wspomnianych gwiazd, które faktycznie posiadają układy planetarne; ne to liczba planet w układzie słonecznym, których środowisko mogłoby podtrzymywać życie; fl to ułamek wspomnianych planet, które podtrzymują życie; fi to ułamek planet podtrzymujących życie, na których istnieje inteligentne życie; fc to ułamek inteligentnych cywilizacji, które przetrwały wystarczająco długo, aby rozwinąć technologię komunikacyjną umożliwiającą wysyłanie w przestrzeń sygnałów o swoim istnieniu; a L to czas, przez jaki te cywilizacje wysyłają te sygnały, zanim przestaną istnieć. Powszechnie przytaczane liczby dla tych zmiennych upraszczają równanie do N = 10 × 0,5 × 2 × 1 × 0,1 × 0,1 × L, które upraszcza się jeszcze bardziej do N = L/10. My jako cywilizacja nadajemy w kosmos od 1974 roku, więc zgodnie z tym równaniem, nawet jeśli przestaniemy istnieć jako gatunek w 2074 roku, będzie 10 inteligentnych cywilizacji w naszej galaktyce sam.

Aby rozbić te liczby dalej, naukowcy używają skali Kardaszewa, która dzieli inteligentne życie na trzy kategorie. Cywilizacje typu I są w stanie wykorzystać całą energię dostępną na ich rodzimej planecie (zbliżamy się do tego; większość naukowców zgadza się, że obecnie znajdujemy się na poziomie 0,7 w skali Kardaszewa, przy czym pełny typ I jest o około sto lat opóźniony). Cywilizacje Typu II mogą kontrolować i kanalizować całą energię swojej gwiazdy goszczącej, a cywilizacje Typu III mają dostęp do mocy równej mocy ich galaktyki goszczącej.

Nawet przed równaniem Drake’a i skalą Kardasheva wielu naukowców było przekonanych, że w galaktyce musi istnieć mnogość inteligentnych cywilizacji. Dopiero rozmowa podczas lunchu między astrofizykami poddała w wątpliwość stare teorie, a wynik tej rozmowy nadal stanowi wyzwanie nawet dla współczesnych umysłów. Historia mówi, że w 1950 roku Enrico Fermi i jego koledzy dyskutowali podczas lunchu o istnieniu obcego życia. Pytanie, które Fermi zadał przy stole, stało się niesławne w swej prostocie: „Gdzie są wszyscy?”. Pokój zamilkł, ponieważ, cóż, nikt nie miał odpowiedzi. Pierwotnie pytanie to miało atakować ideę podróży międzygwiezdnych, których możliwości Fermi nie był pewien. Ale pytanie pozostało: jeśli istniały cywilizacje rozrzucone po gwiazdach na miliardy, to dlaczego się o nich nie dowiedzieliśmy? To właśnie z tych pytań, równania Drake’a i skali Kardaszewa narodził się prawdziwy paradoks. Droga Mleczna ma około 10 miliardów lat i 100 000 lat świetlnych średnicy. Gdyby kosmici mieli statki kosmiczne, które mogłyby podróżować z prędkością 1 procenta prędkości światła, galaktyka mogłaby być już skolonizowana 1000 razy. Dlaczego nie słyszeliśmy o żadnym innym życiu?

Tym właśnie pytaniem jest paradoks Fermiego. Spowodował on wiele wyjaśnień ciszy, której doświadczamy. Niektórzy naukowcy uważają, że cisza jest produktem czegoś, co nazwali Wielkim Filtrem, ewolucyjną ścianą nieprzepuszczalną dla większości form życia. Dla tych naukowców istnieją dwie podstawowe możliwości dotyczące Wielkiego Filtra: jest on albo za nami, albo przed nami. Jeśli jest za nami, naukowcy spekulują, że mogło to nastąpić w momencie powstania samego życia lub w momencie przejścia od jednokomórkowych prokariotów do wielokomórkowych eukariotów. Tak czy inaczej, sugeruje to, że jesteśmy rzadkim przypadkiem i że komunikacja nie zachodzi, ponieważ jesteśmy jednym z niewielu, jeśli w ogóle, ocalałych. Z drugiej strony, jeśli Wielki Filtr jest przed nami, to nie odbieramy komunikacji, ponieważ zaawansowane cywilizacje uderzyły w ścianę i przestały istnieć – co sugeruje, że my również w końcu w nią uderzymy. Inni naukowcy wymyślili inne wytłumaczenia tej dosłownej ciszy radiowej. Być może większość wszechświata jest skolonizowana i komunikuje się, ale my utknęliśmy na odludziu z dala od akcji. A może cywilizacje typu III po prostu nie dbają o komunikację z podrzędnymi formami życia, takimi jak my. Jeśli dysponują całą potęgą całej galaktyki, to może nie przeszkadzamy im my i nasze podręczne telefony komórkowe. Niektórzy naukowcy uważają nawet, że brak komunikacji może być spowodowany istnieniem gatunku drapieżnika, którego inteligentne cywilizacje się boją i dlatego powstrzymują się od nadawania, aby nie ujawnić swojej lokalizacji. Ogólny konsensus jest jednak taki, że jeśli są tam inni nadający sygnały, to prawdopodobnie po prostu źle słuchamy: nie mamy odpowiedniej technologii lub zrozumienia wszechświata, aby odebrać lub zdekodować jakiekolwiek wiadomości jeszcze

Jednakże wciąż istnieje szansa, że to tylko my. Zgodnie z równaniem Drake’a, jeśli cywilizacja mogłaby żyć co najmniej sto lat po opracowaniu technologii przekazu, w naszej galaktyce mogłoby istnieć 10 cywilizacji. Ale co jeśli nie mogłyby one żyć przez 100 lat po opracowaniu tej technologii? W miarę jak zaczynamy rozwijać naszą własną technologię transmisji, rozwijamy również energię jądrową, przyspieszamy ocieplanie się klimatu i wyczerpujemy nasze źródła żywności z powodu przeludnienia. Czy to takie naciągane stwierdzenie, że być może inteligentna cywilizacja nie może żyć przez 100 lat po opracowaniu technologii transmisji przenikającej przestrzeń kosmiczną? Jeśli tak, to możemy przerobić równanie Drake’a i odpowiedź zmienia się drastycznie. Jeśli cywilizacje mogą przetrwać tylko 10 lat po opracowaniu tej technologii, to N = 1, co oznacza, że możemy być jedynym inteligentnym życiem w naszej galaktyce – lub nawet w całym wszechświecie.