Global Lithuanian Net:    san-taka station:

Fermi paradoksas
 

Papildomai skaitykite: Dėl Fermi paradokso  

Fermi paradoksas - tai neatitikimas tarp gana didelės tikimybės, kurios tikimasi, kad egzistuoja nežemiškos civilizacijos, ir garantuoto jų buvimo faktų nebuvimo. Jis susijęs su atsakymu į klausimą – ar Žemė yra vienintelė planeta su išvystytomis technologijomis? Šį paradoksą 1950 m. neformaliai aptarė fizikas Enriko Fermi, o 1975 m. detaliau suformulavo Michaelis Hartas. Tada imtos sparčiai kurti mokslinės teorijos, galimų nežemiškos gyvybės modeliai – ir šiuose darbuose dažnai minėtas Fermi paradoksas.

Mūsų galaktikoje yra apie 100 mlrd. žvaigždžių, o visoje regimoje Vsatoje jų yra apie 7*1022. Taigi, net jeigu protinga gyvybė gali atsirasti tik labai mažoje jų dalyje, tai bendras jų skaičius (per 13 mlrd. metų egzistavimą) turėtų būti gana didelis. O tada jas (ar jų pėdsakus, tarkim apsilankymą Žemėje senovėje) galima būtų pastebėti. Tačiau to nėra. Tad Fermi paradoksą galima suformuluoti taip:
Paplitusio tikėjimo, kad Visatoje egzistuoja gana daug technologiškai išsivysčiusių civilizacijų, prieštaravimas tam, kad nėra jokių stebėjimų, kurie tai patvirtintų, yra paradoksalus ir leidžia daryti išvadą, kad arba klaidingai suprantame jų prigimtį, arba mūsų stebėjimai nepilni arba klaidingi.

Formula of Drake Mūsų Saulės sistema, stebima iš kelių dešimčių šviesmečių atstumo, atrodytų labai neįprastai dėl ypač didelio radijo spinduliavimo. Į tokį kitos žvaigždės išskirtinumą iškart atkreiptumėm dėmesį. Tačiau, kuo toliau randasi žvaigždė, tuo senesni duomenys apie ją. Taip kokių 150 šviesmečių atstumu mūsų Saulės padidintas radijo spinduliavimas būtų praktiškai nepastebimas.

Radijo ir vizualių stebėjimų duomenys, skirti nežemiškų civilizacijų paieškai, kaupti „Ozma“, SETI ir kitų projektų dėka. Tačiau kol kas nieko nerasta.

Pavadinimo kilmė

1950-ais Los Alamos laboratorijos fizikas Enrico Fermi pietaudamas su kolegomis E. Konopinski, E. Teller ir H. York aptarinėjo tuo metu pasirodžiusius pranešimus apie NSO ir Alan Dunn karikatūrą, juokais kaltindami ateivius, kad jie grobia miesto šiukšliadėžes. Tada aptarė galimybę keliauti greičiau už šviesą. Tada Fermi netikėtai paklausė „Kur jie?“ Jis greitai atliko skaičiavimus, pagal kuriuos Žemė jau senai turėjo aplankyti ateiviai – ir net ne vieną kartą.

Dreiko lygtis

1960 m. Frankas Dreikas parašė lygtį, kuria siekė įvertinti daugelį tikimybių, susijusių su nežemiška gyvybe:
Formula of Drake

Čia:
N – spėjamas civilizacijų skaičius mūsų galaktikoje;
R* - vidutinis per metus susidarančių žvaigždžių kiekis;
fp - kokia dalis žvaigždžių turi planetas; ne - vidutinis planetų, kurios gali turėti gyvybę, skaičius vienai planetų turinčiai žvaigždei;
fl - kokioje tokių planetų dalyje išsivysto gyvybė;
fi - kokioje jų dalyje atsiranda protinga gyvybė;
fc - kokioje šių dalyje sukuriamos technologijos, kurių pėdsakus galima aptikti;
L – laikotarpis, kurio metu civilizacijos aktyviai reikštųsi aplinkoje.

Dauguma šios lygties parametrų visiškai nežinomi, nes, kol kas, teturime tik vieną pavyzdį – save. Be to, lygtis nenumato tarpžvaigždinės kolonizacijos efekto.

Parametrai vertinami ir optimistiškai, ir pesimistiškai. skeptikas Frankas Topleris pagal ją gavo, kad vidutinis jų skaičius galaktikoje gerokai mažesnis už 1. Karlas Sagalas spėja, kad pagal ją Paukščių take yra apie milijoną išsivysčiusių civilizacijų. Taigi Dreiko lygčių parametrų optimistiniai K. Sagalo įvertinimai leidžia laikyti, kad protinga gyvybė yra paplitęs (netgi „garantuotai“) reiškinys Visatoje. Ir vis tik neturime patvirtinančių (ar paneigiančių) įrodymų. O antra, neturime ir patikimų Dreiko lygties parametrų įverčių.

Bandymai surasti įrodymų

Nuo pat 1960-ųjų dedamos pastangos surasti nežemiškų civilizacijų pėdsakų. Daugiausia dėmesio skiriama radijo bangų paieškoms (SETI ir pan.). Taip pat tikimasi spektrografinės analizės priemonėmis rasti su gyvybe susijusias dujas (metaną, deguonį) ar aptikti oro taršą kitose planetose. Bandoma pastebėti ir svetimus kosminius laivus bei zondus.

Didžiausias trūkumas – nesugebėjimas išvengti pernelyg žmogiško požiūrio (dažnai sprendžiame pagal savą kurpalių). Ieškoma ženklų, kuriuos sukelia (ar sukeltų, jei būtų labiau technologiškai išsivystę) žmonės. Gali būti, kad kitos civilizacijos turi visai kitokius tikslus ir visai kitaip jų siekia.

Gali būti, kad dangaus šviesulius stebintys astronomai pastebės ką nors neįprasta, ką sunku paaiškinti, Taip jau buvo kelis kartus nutikę, pvz., atradus pulsarus, kurie netgi buvo pavadinti LGM (maži žali žmogeliukai). Seyferto galaktikos galėjo būti laikomos pramonine avarija, nes jų milžiniškas ir kryptingas energijos skleidimas neturėjo paaiškinimo, nors dabar jos siejamos su juodosiomis skylėmis.

Fermi principo pagrindimo aiškinimai

Yra bandymų paaiškinti Fermi paradoksą, neatmetant galimybės, kad egzistuoja kitos civilizacijos.

Radijo transliacijų nebuvimas

Teigiama, kad civilizacijai pakankamai ilgai vystantis radijo transliacijų intensyvumas turi imti viršyti jų žvaigždės spinduliavimą tame diapazone. Kadangi radijo bangos yra paprasta ir pigi ryšio priemonė, reikia Arecibo radio telescope tikėtis, kad bet kuri civilizacija panaudos bent dalį šio spektro.

Jei visos civilizacijos elgiasi kaip žemiškoji, kai tarpžvaigždinių radijo signalų paieškai skirta šimtus kartų daugiau pastangų nei savo signalų siuntimui, tai Visatos Tyla paaiškinama gana paprastai – „visi ieško, niekas netransliuoja“. Tai ir yra SETI paradokso esmė.

Neatmetama ir galimybė, kad viena galimų priežasčių yra tai, kad bendravimo su kitomis civilizacijomis poreikis patenkinamas nenatūraliai, t.y. surogatine METI profanacija, o ne pilnaverčių METI projektų pagalba.

Tačiau oponentai sako, kad nėra instrumentų visų signalų apdorojimui. Pvz., SETI astronomas Setas Šostakas tvirtina, kad galaktikoje gali būti daugybė radijo siųstuvų, tačiau jų signalų pagavimui ir apdorojimui prireiks milžiniškų skaičiavimų pajėgumų, kurie šiuo metu žmonijai neprieinami.

Taip pat, nežemiškos civilizacijos gali naudoti ne radijo bangas, o kitokias ryšio priemones, arba dėl kažkokių priežasčių slėpti radijo transliavimų faktą. Tačiau tai galėtų būti tik esant labai mažam civilizacijų kiekiui, o esant bent jau tokiam, kokį prognozuoja F. Dreikas su K. Saganu, tai net ir daliai civilizacijų naudojant radijo bangas, tai galėtų juntamai pakeisti žvaigždžių spektrą.

Vystantis optinio ryšio priemonėms ir įsigalint mažo galingumo mobiliam ryšiui, Žemės spinduliavimas ėmė mažėti, tad aktyvus Žemės „švytėjimas“ tebuvo apie 100 m, kas yra nepaprastai mažai, lyginant su civilizacijų egzistavimo trukme. Tai gali būti, kad aptinkami radijo signalai civilizacijos vystymosi metu tenaudojami tik trumpą laiką, o vėliau pereinama prie efektyvesnio ryšio.

Kitos protingos būtybės ryšiui gali naudoti kryptingus ryšio kanalus (panašiai, kaip lazerio spindulys). Jų neaptiksime, jei jie nebus mums skirti. O galbūt jos naudoja neutrinus ar kitas, mums dar nežinomas, elementariąsias daleles.

Žemė yra unikali

Daugialąstė gyvybė gali būti nepaprastai retas reiškinys, nes labai mažai yra Žemės tipo planetų. Daugybė mažai tikėtinų sutapimų leido Žemėje atsirasti sudėtingoms gyvybės formoms:

  • Galaktikos spiralėse yra gausu supernovų, kurių spinduliavimas neleidžia atsirasti gyvybei. Saulė yra ypatingoje Paukščių tako orbitoje, kuri yra beveik tobulas apskritimas bei tokiu atstumu nuo galaktikos centro, kad juda tokiu pat greičiu, kaip ir galaktikos spiralės formuojančios gravitacinės smūginės bangos. Tarp Paukščio tako spiralinių gijų Saulė išbuvo šimtus milijonų metų arba per 30 pilnų galaktinių apsisukimų, t.y. beveik visą laiką, kurio metu Žemėje formavosi gyvybė.
  • Mėnulis yra labai unikalus palydovas. Jo sukelti potvyniai stabilizavo Žemės ašį – kitaip jos svyravimai būtų gerokai didesni ir galėjo sukelti dramatiškus klimato pokyčius, potencialiai naikinančius gyvybę. Gali būti, kad Mėnulio potvyniai įkaitino Žemės branduolį iki tiek, kad jis tapo skystas ir gali generuoti magnetinį lauką.

2016 m. sausio mėn. „Astrobiology” (vol.16, no.1) žurnale A. Chopra ir C.H. Lineweaver’is išsako spėjimą, kad sudėtingos gyvybės formos kosmose yra retas reiškinys. Planetose atsiradusi gyvybė nespėja išsivystyti iki daugialąsčių formų ir žūsta, nes dangaus kūnai nėra pajėgūs išlaukyti tinkamas gyvybei sąlygas. Ankstyvoji gyvybė yra labai jautri ir lengvai pažeidžiama. O palankių sąlygų sudarymui reikalingos gyvybės formos, užtikrinančios atmosferos dujų sudėties reguliavimą. Jei gyvybė nesivysto ypač sparčiai, tokios sąlygos nespėja susidaryti.
Galite paskaityti minėtą straipsnį (lokali kopija, PDF).

Tiesa, kiti tokiu teiginiu abejoja. Štai S. Šostakas iš SETI instituto, sako, kad taip tikrai gali atsitikti kai kuriose planetose, tačiau sunku įsivaizduoti, kad gyvybės užuomazgos nusibaigtų visur. Anot jo, geriausias paneigimas yra pati Žemė ir gyvybės evoliucija joje (kai per 65 mln. žinduoliai iš smulkių graužikų išsivystė iki žmonių). Kita vertus, Žemės likimas skyrėsi nuo Marso ar Veneros, kur sąlygos gyvybei tapo nepakenčiamomis.

Oponentai sako, kad toks požiūris susiaurina galimybių sritį, atmesdamas, pvz.,, kitas galimas gyvybės formas.

Antropinis principas

Kaip ir Unikalios Žemės hipotezė, šis principas teigia, kad Visata yra „subtiliai suderinta“ mums žinomai gyvybės formai. Gyvybė Žemėje būtų neįmanoma, jei koks nors fizikinis realios Visatos parametras nežymiai skirtųsi. Todėl žmonija turi pranašumą prieš bet kokią kitą gyvybės formą ir, gali būti, tai vienintelė išsivysčiusi civilizacija mūsų galaktikoje. Dar įtikinamesni Stiveno Hokingo 2004-ais paskelbti darbai, kuriuose tvirtinama, kad tikimybė, kad po Didžiojo sprogimo atsiranda mūsų tipo Visata, sudaro 98%. Tačiau oponentai sako, kad kiek kitokioje Visatoje galėtų egzistuoti kokio nors kito tipo gyvybė.

Religiniai ir filosofiniai samprotavimai apie kitų protingų būtybių buvimo galimybes yra labai seni – pradedant Epikūru (4 a. pr.m.e.), Viduramžių religinius mąstytojus rabiną Hasdai Crescas (1340-1410) ir Nicholas iš Cusa (1401-1464). Tačiau yra ir religinių spekuliacijų, kad pagal Dievo planą esame vieninteliai šiame pasaulyje (galbūt, Dievas tokiu tikslu ir nustatė tokius Visatos parametrus pasaulio sutvėrimo metu).

Daisono sfera

Frymanas Daisonas (Freeman J. Dyson) populiarino Daisono sferos koncepciją. Tai dirbtinis apvalkalas aplink žvaigždę siekiant maksimaliai išnaudoti žvaigždės Dyson sphere spinduliavimo energiją. Konkretus jo sukūrimas nebuvo aprašomas, tačiau buvo pasiūlyti keli galimi apvalkalo konstrukcijos variantai. Tokia sfera sugertų regimojo spektro energiją ir spinduliuotų aiškiai nustatomą juodo kūno spektrą su tikėtinu maksimumu infraraudonųjų spindulių srityje, kuriame nebūtų spektro linijų, būdingų įkaitusiai plazmai. Jis siūlė astronomams ieškoti tokių neįprastų „žvaigždžių“, kurių buvimas gali būti paaiškinamas tik labai išsivysčiusios civilizacijos veikla. Tačiau iki šiol neužfiksuota nė viena žvaigždė su tokiomis charakteristikomis.

2015 m. kilo susidomėjimas KIC 8462852 žvaigžde Gulbės žvaigždyne, nes atsirado įtarimų, kad šalia jos gali būti Daisono sfera.

Dar kai kurie siūlo, kad civilizacijos gali stengtis maksimaliai išnaudoti savo žvaigždės energiją keisdami jos elektromagnetinį parašą.

Daisonas pasiūlė ir prietaisą, kurį privalo turėti kiekviena civilizacija ir kurio nebuvimas, matyt, patvirtina Fermi principą. Atseit, jau netrukus bus galima pastatyti kosminį aparatą nežemiškos gyvybės paieškai, kurio energijos šaltinis būtų aplinka ir kuris, atvykęs į kitą sistemą, galėtų pagaminti gana daug savo kopijų ir taip plėsti paieškos diapazoną. Jų kiekis augtų pagal geometrinę progresiją ir galiausiai jie pasklistų po nemažą galaktikos dalį (netgi esant santykinai mažam skridimo greičiui).

Technologinis singuliarumas

Civilizacijos pernelyg pakinta, galėtų komunikuoti. Galbūt, jos pasiekia net ne biologinį lygmenį. Gali būti, kad informacija, kurią jiems gali suteikti žmonija, yra pernelyg elementari, tad jos net nebando su mumis užmegzti ryšio, kai ir mes nebandome bendrauti su skruzdėlėmis. Dar viena teorija teigia, kad civilizacijos persikelia gyventi į virtualią aplinką, ar alternatyvią (lygiagrečią) Visatas (Lewis Padgett apsakymas „Mimsy were the Borogoves“, 1943). Vieną tokių perspektyvų pasiūlė John Smart.

Arba kitos protingos rūšys nepaprastai toli pažengę į priekį ir dabar jų veiklos mes nemokame atskirti nuo gamtos reiškinių.

Ateiviai per daug skiriasi nuo mūsų

Nežemiečių sąmonė gali būti pernelyg kitokia, kad jie sugebėti komunikuoti su žmonėmis, o gal jei netgi negali ar nenori to daryti. Matematika, įrankių naudojimas, kalba, bendravimas ir kt. nežemiečiams gali būti tiesiog nebūdingi.

Per dideli atstumai

Turint ribotus resursus reikia tikėtis, kad išsivysčiusi civilizacija beveik garantuotai ims ieškoti naujų resursų šaltinių ir pradės kosmoso kolonizaciją. Keli autoriai pabandė įvertinti, kiek laiko prireiktų visos galaktikos kolonizavimui – ir jų įverčiai svyruoja nuo 5 iki 50 mln. metų – niekingai mažas laiko tarpas kosmoso masteliais.

Civilizacijos gali būti pernelyg toli viena nuo kitos ir tada neturi prasmės jų komunikavimas. Jei jas skiria tūkstančiai šviesmečių, tai bet koks veiksmingas dialogas mažai efektyvus. Tačiau kitų civilizacijų buvimo faktą vis tiek galime aptikti. O padėtį sušvelninti gali Bracewell zondas – šiuo atveju bent viena pusė gali gauti prasmingos informacijos. O taipogi ir pati civilizacija gali plačiai skleisti informaciją, kurią pagautų mūsų imtuvai. Galiausiai, galima aptikti senovės civilizacijų artefaktus (kaip dabar Žemėje randame senųjų kultūrų reliktus – megalitus ir pan.).

Neįtina argumentas, kad kitos civilizacijos siunčia signalus ir zondus, tačiau jie mūsų dar nepasiekė. Galaktika egzistuoja labai senai ir per jos egzistavimo laikotarpį galėjo iškilti daug civilizacijų, kurių ženklai jau galėjo mus pasiekti.

Šis paaiškinimas dažnai vadinamas didžioji tyla. Taip pat, tarpžvaigždinės kelionės ir kosmoso kolonizavimas gali būti per brangūs. Gali būti, kad dėl to kosmoso kolonizacija vyksta „klasteriais“ ir didelės erdvės dalys lieka nekolonizuotos.

Ateivių yra netgi Žemėje

Ieškome nepakankamai ilgai ir, galbūt, neteisingai. Galimybė aptikti kitų civilizacijų signalus egzistuoja tik nuo 1937-ųjų. O štai SETI ignoruoja labai suspaustus signalus, kurie praktiškai nesiskiria nuo „baltojo triukšmo“ nežinantiems duomenų kompresijos būdo. Klausytis turime vos ne visos galaktikos, o SETI resursai yra riboti ir galbūt, priemonės dar nepakankamai jautrios.

Ateivių neaptinkame dėl techninių priežasčių arba atsisakoma patikėti jų lankymosi Žemėje faktais (NSO, žmonių grobimai ir kt.). O gal jie sugeba čia būti nepastebimi, o iš tikro, jie stebi ir tiria mus ir mūsų planetą („zoologijos sodo“ teorija). Sąmokslo teorijos netgi teigia, kad visuomenės elitas slepia turimą informaciją apie ateivius.

Dar keliamos mintys kad Žemėje atliekamas eksperimentas, kurį kontaktai su kitomis civilizacijomis sugadintų. Todėl Žemė specialiai izoliuojama. Gal gyvename simuliuojamoje (virtualioje) realybėje [pvz., Niko Bostromo teorija]. O gal ateiviai tiesiog nenori trukdyti natūraliam žmonijos vystymuisi ir susisieks su mumis tik mums pasiekus atitinkamą lygį.

Civilizacijos linkusios su(si)naikinti

Netrukus, įsisavinus radijo ryšius ir kosminius skrydžius, civilizacijos susinaikina (dėl branduolinio ar biologinio karo, ekologinio užteršimo, nanotechnologinės katastrofos, neapgalvotų fizikos eksperimentų metu, netikusiai suprojektuoto superproto ir kt.). 1966 m. K. Saganas ir I. Šklovskis išsakė spėjimą, kad technologijas išvysčiusios civilizacijos arba susinaikina per šimtmetį nuo tarpžvaigždinių ryšių technologijos sukūrimo, arba suvaldo savęs-sunaikinimo tendencijas ir gyvuoja milijardus metų. Savęs susinaikinimas gali Chess: Alien vs Predator būti nagrinėjamas ir termodinamikos požiūriu: gyvybė (tvarka) uždaroje sistemoje gali atsilaikyti naikinimo tendencijai (entropijai), tačiau tarpžvaigždinių ryšių fazė gali būti tas taškas, kai sistema tampa nestabili ir save sunaikina. Beje, šis aiškinimas nereiškia, kad civilizacija išnyksta visiškai – ji gali vėl nukristi į lygį be technologijų.

Gali būti, kad vienos civilizacijos (ar kas kita) gali naikinti kitas (dėl ekspansijos, paranojos ar tiesiog agresijos). 1981 m. Edvardas Harisonas įrodinėjo, kad tokia veikla gali būti apdairumo apraiška: įveikusios savęs-susinaikinimo tendenciją civilizacijos kitas rūšis gali laikyti tam tikra viruso atmaina. Išlieka tik super- grobuonys, kokiu ir yra Homo sapiens. Ir net jei žūtų toks „grobuonis“, jis galėtų būti sukūręs save dauginančius kosminius aparatus kurie ir toliau užsiimtų civilizacijų naikinimu. Todėl civilizacijos gali vengti komunikuoti, nes tai pavojinga. Tačiau kodėl nematome „medžiotojų“?

O gali būti, kad gyvybę nuolat sunaikina kokie nors periodiniai gamtos reiškiniai (kaip išnyko dinozaurai dėl, kaip manoma, didelio meteorito nukritimo, gausaus ugnikalnių išsiveržimo ar kokių kosminių priežasčių, pvz., gama spindulių srauto). Gali būti, kad tokios gyvybę naikinančios apraiškos yra būdingos visoje Visatoje ir protinga gyvybė sunaikinama nespėjus joms pradėti komunikuoti tarpusavyje.

Apraiškos masinėje kultūroje

Fermi paradoksas plačiai aptariamas fantastinėje literatūroje, duodami įvairūs jo paaiškinimai. Jis - viena pagrindinių temų A. Reinoldso (Alastair Reynolds) „Kosmoso apokalipsės“ serijoje. Atseit, protingas rūšis, pasiekusias tam tikrą išsivystymo lygį, naikina „vilkai“ – nekontroliuojamos mašinos. Tačiau ši hipotezė prieštarauja kitai, kad protingos būtybės į save ima įmontuoti technines priemones taip patys tapdami super- intelektualiomis mašinomis - ir tada liaujamasi gaminti mašinas, nes jos tampa nereikalingos.

Jis minimas Michaelio Kričtono „Sferoje“ (1987), pagal kurią buvo pastatytas filmas (1998). Taip pat ne kartą minimas Frederiko Polo (Frederik Pohl) apsakyme „Fermi ir speigas“ (1985), kur aiškinama, kad civilizacijai pasiekus lygį, leidžiantį „išeiti į kosmosą“, ji susinaikina sukeldama branduolinį karą.

Papildomai skaitykite: Dėl Fermi paradokso

Pasiskaitykite:
Paleovizitai
Kodėl jų nėra?
Bredberis prieš Azimovą
Mitas apie laiko pradžią
Nežemiško proto paieškų istorija
Kosmoso eskadrilės sutiktuvės?
Nuo amžių pradžių iki šių dienų
Nežemiškos Žemės istorijos šaknys
Mokslininkų pasisakymai apie NSO
Ar bus rasti tiesioginiai pėdsakai?
Civilizacijos: Paskaičiavimai pagal Gindilį
Bendra kosmoso ir rock'n'roll istorija
Gamtos mįslė ar nežemiškos civilizacijos buveinė?
Kokoni, Morisonas. Tarpžvaigždinio ryšio paieškos
Ar galimas ryšis su protingomis kitų planetų būtybėmis?
Tarpžvaigždinio skrydžio ir kontakto įvertinimas
Mūsų palydovo kilmės klausimai
Pulsarai ir dvinarės žvaigždės
Nenaudoti ginklo pirmiems
Žvaigždžių žmonės: pastabos
Janušas A. Zaidelis. Riba
Ženklų paslaptys laukuose
Minčių valdymo mašina
Visata kaip kompiuteris
NSO per amžius
Atlantidos legenda
Bažnyčios paėmimas
Senovės astronautai
Tinklelio žvaigždynas

NSO apsireiškimai ir neįprasti fenomenai Lietuvos danguje ir po juo

Maloniai pasitiksime žinias apie bet kokius Jūsų pastebėtus sunkiai paaiškinamus reiškinius. Juos prašome siųsti el.paštu: san-taka@lithuanian.net arba pateikti šiame puslapyje.

san-taka station

UFO sightings and other phenomenas in/under Lithuanian sky. Please inform us about everything you noticed and find unexplainable in the night sky or even during your night dreams, or in the other fields of life.

Review of our site in English

NSO.lt skiltis
Vartiklis