Välkommen tillbaka till vår Fermi Paradox-serien , där vi tar en titt på möjliga lösningar på Enrico Fermis berömda fråga, 'Var är alla?' Idag undersöker vi möjligheten att anledningen till att vi inte har hittat några bevis på främmande civilisationer är att det inte finns några där ute.
Det har blivit en legend om rymdåldern. Den briljante fysikern Enrico Fermi, under ett lunchsamtal på Los Alamos National Laboratory 1950, antas ha utgjort en gåta för förespråkare för existensen av utomjordiska civilisationer.
Om rymdresande utomjordingar existerar, så lyder argumentet, skulle de spridas genom galaxen och kolonisera varje beboelig värld. De borde då ha koloniserat jorden. De borde finnas här, men eftersom de inte är det får de inte finnas.
Detta är argumentet som har kommit att kallas 'Fermis paradox'. Problemet är, som vi såg i den första delen, att Fermi aldrig lyckades. Som hans överlevande lunchkamrater minns (Fermi själv dog i cancer bara fyra år senare och publicerade aldrig något om ämnet utomjordisk intelligens), ställde han helt enkelt en fråga: 'Var är alla?' som det finns många möjliga svar på.
Fermi tvivlade inte på att utomjordiska civilisationer kunde existera, men antog att interstellära resor inte var möjliga eller att utomjordiska resenärer helt enkelt aldrig hade hittat jorden i galaxens vidd.
Argumentet som hävdar att utomjordingar inte existerar föreslogs faktiskt av astronomen Michael Hart i en tidning som han publicerade 1975. Hart antog att om en utomjordisk civilisation uppstod i galaxen skulle den utveckla interstellära resor och starta koloniserande expeditioner till närliggande stjärnor. Dessa kolonier skulle i sin tur lansera sina egna rymdskepp och sprida en våg av kolonisering över galaxen.
Hur lång tid skulle det ta för vågen att korsa galaxen? Om man antar att rymdskeppen färdades med en tiondel av ljusets hastighet och att ingen tid gick förlorad för att bygga nya skepp när de anlände till destinationen, kunde vågen, antog Hart, korsa galaxen om 650 000 år.
Även om man tillåter en viss tid för varje koloni att etablera sig innan man bygger fler skepp, kan galaxen korsas på två miljoner år, ett mycket litet intervall på en kosmisk eller evolutionär tidsskala. Hart hävdade att eftersom utomjordingar inte redan finns här på jorden, finns det ingen i vår galax.
Harts argument utökades av kosmologen Frank Tipler 1980. Tipler antog att främmande kolonister skulle få hjälp av självreproducerande robotar. Hans slutsats tillkännagavs i titeln på hans artikel 'Utomjordiska intelligenta varelser existerar inte'.
Varför är det viktigt att Harts argument egentligen inte också formulerades av den eminente Enrico Fermi? Eftersom Fermis namn ger en trovärdighet till argumentet som det kanske inte förtjänar.
Anhängare av sökandet efter utomjordisk intelligens (SETI) vill söka efter bevis för att utomjordiska civilisationer existerar genom att använda radioteleskop för att lyssna efter radiomeddelanden som utomjordingar kan ha sänt ut i rymden. Interstellär signalering är mycket billigare än ett rymdskepp, och är genomförbart med teknik vi har idag.
Hart drog allmänna politiska konsekvenser av sitt argument att utomjordingar inte existerar. Hans tidning drog slutsatsen att 'en omfattande sökning efter radiomeddelanden från andra civilisationer förmodligen är ett slöseri med tid och pengar'.
Våra politiska ledare lyssnade på Harts råd. När senator William Proxmire ledde det framgångsrika försöket att döda finansieringen av NASA:s nystartade SETI-program 1981, använde han Hart-Tipler-argumentet. En andra NASA SETI-insats avbröts av kongressen 1993, och inga offentliga pengar har allokerats till sökandet efter utomjordiska radiosignaler sedan dess.
Hur övertygande är Hart-Tiplers gissning? Precis som Hart var Carl Sagan optimist om utsikterna för interstellära resor, och Sagan publicerade sin analys av konsekvenserna av interstellära resor för utomjordisk intelligens ett helt decennium tidigare än Hart, 1963. Sagan och hans medförfattare, den ryske astronomen Iosef Shklovskii ägnade ett kapitel åt ämnet i sin klassiker från 1966Intelligent liv i universum.
Arecibo Radioteleskop i Puerto Rico var platsen för NASA:s högupplösta mikrovågsundersökning, en sökning efter utomjordiska radiomeddelanden. Kredit: NSF
Liksom Hart drog Sagan slutsatsen att 'om kolonisering är regeln, så skulle till och med en rymdfarande civilisation snabbt spridas, på en tid som är mycket kortare än galaxens ålder, genom Vintergatan. Det skulle finnas kolonier av kolonier av kolonier...”. Så varför hävdade inte Sagan, som Hart, att utomjordingar inte existerar för att de inte redan är här?
Svaret är att Sagan, till skillnad från Hart, ansåg obegränsad kolonisering som bara ett av många möjliga sätt som utomjordiska rymdfarare kan agera. Han skrev att 'beboeliga planeter som saknar tekniska civilisationer kommer ofta att mötas av rymdfarande civilisationer. Det är inte klart vad deras svar kommer att bli...
Kanske är strikta förelägganden mot kolonisering av befolkade men förtekniska planeter i kraft i vissaCodex Galactica. Men vi är inte i någon position att bedöma utomjordisk etik. Kanske görs försök att kolonisera varje beboelig planet... Ett helt spektrum av mellanliggande fall kan också föreställas”.
Förutom att anta att interstellära resor är möjliga, är Harts argument baserat på mycket specifika och mycket spekulativa idéer om hur utomjordingar måste bete sig. Han antog att de skulle föra en politik med obegränsad expansion, att de skulle expandera snabbt och att när deras kolonier väl hade etablerats skulle de bestå i miljoner eller till och med miljarder år. Om några av hans spekulationer om hur utomjordingar kommer att agera inte stämmer, då misslyckas hans argument att de inte existerar.
Foto av den centrala regionen av Vintergatan. Kredit: UCLA SETI Group/Yuri Beletsky, Carnegie Las Campanas Observatory
Evolutionsbiologen Stephen Jay Gould var svidande i sin kritik av Harts spekulationer. Han skrev att ”Jag måste erkänna att jag helt enkelt inte vet hur jag ska reagera på sådana argument. Jag har tillräckligt med problem med att förutsäga planer och reaktioner från de personer som står mig närmast. Jag är vanligtvis förbryllad över människors tankar och prestationer i olika kulturer. Jag blir förbannad om jag med säkerhet kan säga vad någon utomjordisk intelligenskälla kan göra”.
1981 publicerade Sagan och planetforskaren William Newman ett svar till Hart och Tipler. Medan Hart använde ett mycket enkelt matematiskt argument, och antog att en främmande civilisation skulle sprida sig nästan lika snabbt som dess skepp kunde resa, använde Newman och Sagan en matematisk modell som de som befolkningsbiologer använder för att analysera spridningen av djurpopulationer för att modellera interstellär kolonisering .
De drog slutsatsen att de expansionshastigheter som Hart antagit är mycket orealistiska. Expansionen kommer att gå drastiskt långsammare, till exempel om civilisationer kontrollerar sin befolkningstillväxt på en given planet för att undvika ekologisk kollaps, om kolonier har en begränsad livslängd och om främmande samhällen så småningom växer ur expansionistiska tendenser. Harts antagande att en främmande civilisation skulle sprida sig nästan lika snabbt som dess skepp kan resa är inte rimligt. Det är möjligt att gå över Rom på en dag, noterade Newman och Sagan, men Rom byggdes inte på en dag. Det växte mycket långsammare.
Om utvecklingen av intelligent liv alls är sannolikt, kan andra civilisationer dyka upp innan någon hypotetisk första expansionsvåg långsamt svepte över galaxen. Om flera världar producerade vågor av kolonisering, kan de möta varandra. Vad skulle hända då? Ingen vet. Galaxens historia kan inte förutsägas utifrån några få ekvationer.
För Newman och Sagan betyder frånvaron av utomjordingar på jorden inte att de inte existerar någon annanstans i galaxen, eller att de aldrig lanserar rymdskepp. Det betyder bara att de inte beter sig som Hart förväntat sig. De drar slutsatsen att ”förutom möjligen i galaxens mycket tidiga historia, finns det inga mycket gamla galaktiska civilisationer med en konsekvent policy för erövring av bebodda världar; det finns inget galaktiskt imperium”.
Så, Enrico Fermi producerade aldrig ett kraftfullt argument för att utomjordisk intelligens förmodligen inte existerar. Inte Michael Hart heller. Den enkla sanningen är att ingen vet om utomjordingar finns i galaxen eller inte. Om de ändå existerar är det möjligt att upptäckten av deras radiomeddelanden skulle ge oss de bevis vi behöver. Då kunde vi sluta spekulera och börja lära oss något.
Vi har skrivit många intressanta artiklar om det stora filtret, Fermi-paradoxen, Search for Extraterrestrial Intelligence (SETI) och relaterade begrepp här på Universe Today.
Här är Var är utomjordingarna? Hur det 'stora filtret' kan påverka tekniska framsteg i rymden , Varför skulle det vara dåligt att hitta utomjordingar. Det stora filtret , Hur kunde vi hitta utomjordingar? The Search for Extraterrestrial Intelligence (SETI) , och Fraser och John Michael Godier debatterar Fermi-paradoxen .
Och se till att kolla in resten av vår Beyond Fermi’s Paradox-serie:
- Beyond 'Fermi's Paradox' I: A Lunchtime Conversation- Enrico Fermi and Extraterrestrial Intelligence
- Beyond 'Fermi's Paradox' III: What is the Great Filter?
- Bortom 'Fermis paradox' IV: Vad är den sällsynta jordartshypotesen?
- Bortom 'Fermis paradox' V: Vad är aestivationshypotesen?
- Bortom 'Fermis paradox' VI: Vad är Berserker-hypotesen?
- Bortom 'Fermis paradox' VII: Vad är planetariehypotesen?
- Bortom 'Fermis paradox' VIII: Vad är Zoo-hypotesen?
- Bortom 'Fermis paradox' IX: Vad är den korta fönsterhypotesen?
- Bortom 'Fermis paradox' X: Vad är Firstborn-hypotesen?
- Bortom 'Fermis paradox' XI: Vad är transcensionshypotesen?
- Bortom 'Fermis paradox' XII: Vad är vattenvärldshypotesen?
- Bortom 'Fermis paradox' XIII: Vad är 'Ocean Worlds'-hypotesen?
- Bortom 'Fermis paradox' XIV: Vad är Aurora-hypotesen?
- Bortom 'Fermis paradox' XV: Vad är Percolation Theory Hypothesis?
- Bortom 'Fermis paradox' XVI: Vad är 'Dark Forest'-hypotesen?
Astronomy Cast har några intressanta avsnitt om ämnet. Här är Avsnitt 24: The Fermi Paradox: Where Are All the Aliens? , Avsnitt 110: The Search for Extraterrestrial Intelligence , Avsnitt 168: Enrico Fermi , Avsnitt 273: Solutions to the Fermi Paradox .
Källor:
- R. H. Gray (2012) The Elusive WOW, Searching for Extraterrestrial Intelligence, Palmer Square Press, Chicago, Illinois.
- R. H. Gray (2015) Fermi-paradoxen är varken Fermis eller en paradox Astrobiology, 15(3): 195-199.
- M. H. Hart, (1975) En förklaring till frånvaron av utomjordingar på jorden , Quarterly Journal of the Royal Astronomical Society, 16:128-135.
- W. I. Newman och C. Sagan (1981) Galaktiska civilisationer: Populationsdynamik och interstellär diffusion , Icarus, 46:293-327.
- C. Sagan (1963) Direkt kontakt mellan galaktiska civilisationer genom relativistisk interstellär rymdfärd , Planetary and Space Science, 11:485-489.
- I.S. Shklovskii och C. Sagan (1966) ' Intelligent liv i universum '. Delta Publishing Company, Inc. New York, NY.
- F. Tipler (1980) Utomjordiska intelligenta varelser existerar inte , Quarterly Journal of the Royal Astronomical Society, 21:267-281.
- S. Webb (2010) Om universum vimlar av utomjordingar...Var är alla? Femtio lösningar på Fermi-paradoxen och problemet med utomjordiskt liv. Copernicus Books, New York, NY.