Hieno suodatin

Suuri suodatin on Robin D. Hensonin  [1] vuonna 1996 esittämä hypoteesi Fermi-paradoksin ratkaisemiseksi . Kirjoittajan näkökulmasta maan ulkopuolisten sivilisaatioiden merkkien puuttuminen havaittavassa maailmankaikkeudessa merkitsee sitä, että eri tieteenalojen argumentit älyllisen elämän suhteellisen suuren syntymisen todennäköisyyden puolesta tulisi kyseenalaistaa. Tieteelle tällä hetkellä tuntemattomat tekijät voivat vähentää elämänmuotojen syntymisen ja kehittymisen todennäköisyyttä niin pitkälle, että ulkopuoliset voivat nähdä niiden toiminnan jälkiä. Tätä käsitettä kutsutaan "suureksi suodattimeksi", joka ihmiskunnallevoi olla joko menneisyydessä (jos se estää eläinten kehittymisen älykkäiksi olennoiksi) tai tulevaisuudessa (jos se koostuu suuresta todennäköisyydestä järkevän sivilisaation itsetuhoon [1] [2] ). Tästä johtopäätöksestä seuraa intuitiivinen johtopäätös, että mitä helpompaa evoluutiomme on ollut tähän mennessä, sitä huonommat ovat ihmiskunnan mahdollisuudet tulevaisuudessa.

Perusteet

Kuten Draken yhtälö osoittaa , maailmankaikkeudessa ja erityisesti galaksissamme on oltava suuri määrä havaittavissa olevia muukalaissivilisaatioita. Fermi-paradoksi osoittaa kuitenkin, että kaikkien maan ulkopuolisten sivilisaatioiden syntymisen edellytysten läsnä ollessa maan asukkaat eivät havaitse mitään. Robert Hanson ehdotti, että sarja evoluutioaskeleita on saatettava päätökseen tähtienvälisen sivilisaation syntymiseksi:

  1. Tähtijärjestelmän syntyminen planeetoilla, joille elämän ilmaantuminen on mahdollista .
  2. Itsestään lisääntyvien molekyylien (esimerkiksi RNA :n) esiintyminen yhdellä planeetoista .
  3. Yksinkertaisen yksisoluisen elämän synty ( prokaryootit ).
  4. Monimutkaisen yksisoluisen elämän ( eukaryootit ) syntyminen.
  5. Sukupuolisen lisääntymisen ilmaantuminen .
  6. Monisoluisten organismien syntyminen .
  7. Syntyminen eläimiä, joilla on kehittynyt aivot , jotka käyttävät työkaluja .
  8. Ihmiskunnan nykytilan saavuttaminen .
  9. Sivilisaation leviäminen avaruuden kolonisaatioprosessin kautta .

Evoluutiovaiheessa ensimmäisestä yhdeksänteen vaiheeseen tulee jossain vaiheessa tietty este, jonka ylittäminen on erittäin epätodennäköistä tai jopa mahdotonta. Se voi ilmaista yhdistelmänä luonnollisia tekijöitä, jotka eivät anna elämän syntyä ja kehittyä riittävästi, tai älyllisen elämän kuolemassa oman toiminnan tai muiden sivilisaatioiden toiminnan seurauksena.

Suuren suodattimen hypoteesin mukaan ainakin yhden näistä liikkeistä - jos luettelo on täydellinen - pitäisi olla epätodennäköinen. Jos tämä ei ole varhainen askel (tapahtuu menneisyydessämme), ylitsepääsemätön askel on oletettavasti tulevaisuudessamme, ja mahdollisuutemme päästä vaiheeseen 9 ( tähtienvälinen kolonisaatio ) ovat vähäiset. Jos ensimmäiset vaiheet olisivat helppo toteuttaa, monet sivilisaatiot olisivat kehittyneet nykyiselle ihmiskunnan tasolle. Kukaan ei kuitenkaan näytä saavuttaneen tasoa, joka sallii sivilisaation saavuttaa yhdeksännen askeleen, muuten Linnunrata olisi täynnä siirtomaita. Joten ehkä vaihe 9 on epätodennäköinen, ja tällä hetkellä ainoa asia, joka voisi estää meitä pääsemästä vaiheeseen 9, on jonkinlainen katastrofi tai resurssien ehtyminen, joka estää meitä ottamasta askelta käytettävissä olevien resurssien puutteen tai ympäristökatastrofin vuoksi. Tämän väitteen kannalta monisoluisen elämän löytäminen Marsista (joka on peräisin sieltä itsenäisesti) olisi erittäin huono uutinen, koska se merkitsisi, että vaiheet 2-6 olivat helppoja, kun taas vaikeus olisi vaiheissa 1, 7, 8 tai 9 tai jokin muu vielä tuntematon este (toisin sanoen on parempi, että vaikea, epätodennäköinen vaihe on jokin aikaisemmista (ja onnistuneesti ohitetuista) mieluummin kuin myöhemmistä).

Historialliset parametriarviot

Draken yhtälö näyttää tältä:

missä:

- älykkäiden sivilisaatioiden määrä, jotka ovat valmiita ottamaan yhteyttä; - galaksissamme vuosittain muodostuneiden tähtien lukumäärä; on niiden auringon kaltaisten tähtien osuus, joilla on planeettoja; - planeettojen (ja satelliittien) keskimääräinen lukumäärä, joilla on sopivat olosuhteet sivilisaation syntymiselle; - elämän syntymisen todennäköisyys planeetalle, jossa on sopivat olosuhteet; - älykkäiden elämänmuotojen syntymisen todennäköisyys planeetalle, jolla on elämää; - niiden planeettojen lukumäärän suhde, joiden älykkäät asukkaat pystyvät kosketuksiin ja etsivät sitä, niiden planeettojen lukumäärään, joilla on älyllistä elämää; - sellaisen sivilisaation elinikä (eli aika, jonka aikana sivilisaatio on olemassa, pystyy ja haluaa ottaa yhteyttä).

Useimmista parametreista on monia mielipiteitä; tässä ovat Draken vuonna 1961 käyttämät numerot[ tarkenna ] :

R = 10/vuosi (10 tähteä muodostuu vuodessa), f p = 0,5 (puolet tähdistä on planeettoja), n e = 2 (keskimäärin kaksi planeettaa järjestelmässä ovat asuttavia), f l = 1 (jos elämä on mahdollista, se varmasti syntyy), f i \u003d 0,01 (1 % todennäköisyys, että elämä kehittyy kohtuulliseksi), f c = 0,01 (1 % sivilisaatioista voi ja haluaa muodostaa yhteyden), L = 10 000 vuotta (teknisesti kehittynyt sivilisaatio on olemassa 10 000 vuotta),

mikä antaa N = 10 × 0,5 × 2 × 1 × 0,01 × 0,01 × 10 000 = 10.

R :n arvo määritetään tähtitieteellisistä mittauksista ja on vähiten käsitelty suure; f p on vähemmän tarkka, mutta ei myöskään aiheuta paljon keskustelua. N e :n luotettavuus oli melko korkea, mutta sen jälkeen, kun lukuisia kaasujättiläisiä oli löydetty pienisäteisiltä kiertoradoilta, jotka eivät sovellu elämään, heräsi epäilyksiä. Lisäksi monet galaksissamme tähdet ovat punaisia ​​kääpiöitä , jotka lähettävät kovia röntgensäteitä , jotka simulaatioiden mukaan voivat jopa tuhota ilmakehän. Myöskään mahdollisuutta elämän olemassaolosta jättiläisplaneettojen, kuten Jovian Europan tai Saturnian Titanin , satelliiteilla ei ole tutkittu .

Geologiset todisteet viittaavat siihen, että f l voi olla hyvin suuri: elämä maapallolla syntyi suunnilleen samaan aikaan, kun sille syntyivät oikeat olosuhteet. Tämä todiste perustuu kuitenkin vain yhden planeetan materiaaliin ja on antrooppisen periaatteen alainen . On myös huomattava, että elämä maan päällä sai alkunsa yhdestä lähteestä ( viimeisestä yleismaailmallisesta yhteisestä esi-isästä ), mikä lisäsi sattuman elementtiä.

F l :n avaintekijä voi olla elämän löytäminen Marsista , toiselta planeetalta tai kuulta. Maan elämästä riippumatta kehittyneen elämän löytäminen Marsista voisi merkittävästi nostaa f l -arvioita . Tämä ei kuitenkaan ratkaise pienen otoskoon tai tulosten riippuvuuden ongelmaa.

Samanlaisia ​​argumentteja esitetään myös f i :n ja f c :n suhteen, kun tarkastellaan maapalloa mallina: planeettojen välisen kommunikoinnin omistava mieli syntyi yleisesti hyväksytyn version mukaan vain kerran 4 miljardin vuoden aikana elämän olemassaolosta. Se voi tarkoittaa vain sitä, että riittävän vanha elämä voi kehittyä vaaditulle tasolle. On myös todettu, että mahdollisuudet planeettojen väliseen kommunikaatioon ovat olemassa alle 60 vuoden ajan ihmiskunnan monituhatvuotisesta olemassaolosta.

f i , f c ja L sekä f l perustuvat yksinomaan oletuksiin. F i -arviot muodostuivat aurinkokunnan sijainnin löytämisen vaikutuksesta galaksissa, mikä on suotuisa syrjäisyyden kannalta usein esiintyvistä novapurkauspaikoista . Massiivisen satelliitin vaikutusta Maan pyörimisen vakiintumiseen tarkastellaan myös. Kambrian räjähdys viittaa myös siihen, että elämän kehittyminen riippuu joistakin erityisolosuhteista, joita esiintyy harvoin. Useat teoriat väittävät, että elämä on hyvin hauras ja erilaiset kataklysmit todennäköisesti tuhoavat sen kokonaan. Yhtenä Marsin elämän etsimisen todennäköisistä tuloksista kutsutaan myös elämän löytämiseksi, joka nousi mutta kuoli.

Tähtitieteilijä Carl Sagan väitti, että kaikki parametrit L: tä lukuun ottamatta ovat melko korkeita, ja älyllisen elämän havaitsemisen todennäköisyys määräytyy pääasiassa sivilisaation kyvyn välttää itsensä tuhoaminen, kun otetaan huomioon kaikki mahdollisuudet tähän. Sagan käytti Draken yhtälöä perusteena tarpeelle huolehtia ympäristöstä ja vähentää ydinsotien riskiä .

Tehdyistä oletuksista riippuen N osoittautuu usein merkittävästi suuremmiksi kuin 1. Juuri nämä arviot motivoivat SETI -liikettä .

Muut oletukset antavat N -arvot hyvin lähellä nollaa, mutta nämä tulokset törmäävät usein antrooppisen periaatteen muunnelman kanssa: riippumatta siitä, kuinka pieni älyllisen elämän todennäköisyys on, sellaisen elämän on oltava olemassa, muuten kukaan ei voisi kysyä sellaista kysymystä.

Joitakin tuloksia erilaisille olettamuksille:

R = 10/vuosi, f p = 0,5, n e = 2, f l = 1, f i = 0,01, f c = 0,01 ja L = 50 000 vuotta. N = 10 × 0,5 × 2 × 1 × 0,01 × 0,01 × 50 000 = 50 (jolloinkin noin 50 sivilisaatiota kykenee kosketuksiin).

Pessimistiset arviot kuitenkin väittävät, että elämä kehittyy harvoin kohtuulliselle tasolle ja kehittyneet sivilisaatiot eivät elä kauan:

R = 10/vuosi, f p = 0,5, n e = 0,005, f l = 1, f i = 0,001, f c = 0,01 ja L = 500 vuotta. N = 10 × 0,5 × 0,005 × 1 × 0,001 × 0,01 × 500 = 0,000 125 (todennäköisimmin olemme yksinäisiä).

Optimistiset arviot väittävät, että 10 % kykenee ja haluaa ottaa yhteyttä ja on edelleen olemassa jopa 100 000 vuotta:

R = 20/vuosi, f p = 0,1, n e = 0,5, f l = 1, f i = 0,5, f c = 0,1 ja L = 100 000 vuotta. N = 20 × 0,1 × 0,5 × 1 × 0,5 × 0,1 × 100 000 = 5 000 (todennäköisimmin otamme yhteyttä).

Vaihtoehtoisia hypoteeseja

SETI : n kynnyksellä , 1960-luvun alussa, Sebastian von Horner totesi, että näin epätäydellisillä ja ei erityisesti sovitetuilla keinotekoisten radiosignaalien etsimiseen tarkoitetuilla työkaluilla oli mahdotonta väittää, että "universumin hiljaisuus" olisi kokeellisesti vahvistettu tosiasia. . Kuten Carl Sagan tykkäsi sanoa , " todisteiden puuttuminen ei ole todiste puuttumisesta " [3] . 

Kanadalaisen tieteen popularisoijan Scott Sutherlandin mukaan vuonna 2014 ainoa havaittu signaali, jota voidaan jollain todennäköisyydellä pitää keinotekoisena maan ulkopuolisena, on "Vau!" [4] .

Muistiinpanot

  1. ↑ 1 2 Hanson, Robin Suuri suodatin – olemmeko jo melkein ohi? (1998). Arkistoitu alkuperäisestä 28. tammikuuta 2010.
  2. ↑ Bostrom, Nick. Missä he ovat? Miksi toivon, että maan ulkopuolisen elämän etsiminen ei löydä mitään  //  Technology Review :lehti. — Massachusetts Institute of Technology . - s. 72-77 .
  3. ↑ Tarjouksen tiedot arkistoitu 19. tammikuuta 2012 Wayback Machinessa .
  4. ↑ Scott Sutherland. Fermin paradoksi: Jos galaksimme on täynnä asuttavia planeettoja, missä ovat kaikki naapurimme? . theweathernetwork.com (28. kesäkuuta 2014). Haettu 1. joulukuuta 2014. Arkistoitu alkuperäisestä 8. joulukuuta 2014.

Kirjallisuus