Gdy poruszany jest temat gwiazd i galaktyk, jednym z tych pytań które dręczy ludzkość jest "Czy tam gdzieś istnieją jakieś inteligentne formy życia?" Przyjrzyjmy się liczbom (jeżeli nie lubicie liczb, to przeczytajcie tylko to pogrubione).

Tyle ile jest gwiazd w naszej galaktyce (100-400 miliardów), tyle samo w przybliżeniu jest i galaktyk w widzialnym wszechświecie - tak więc na każdą gwiazdę w naszej olbrzymiej Drodze Mlecznej, przypada cała galaktyka. Reasumując, istnieje pomiędzy 1022 1024 gwiazd, co oznacza, że na każde ziarenko piasku które znajduje się na Ziemi przypada 10,000 gwiazd.

Świat Nauki nie jest zgodny odnośnie tego ile gwiazd jest podobnych do naszego Słońca (posiada podobny rozmiar, temperaturę, jasność) - szacunki wahają się między 5% - 20%. Zakładając konserwatywne 5%, i wybierając najniższą wartość liczby gwiazd (1022), otrzymamy 500 kwintylionów, czy miliard miliardów gwiazd takich jak Słońce.

Istnieje także inna debata, która dotyczy tego jaki procent gwiazd o właściwościach podobnych do naszego Słońca jest orbitowane przez planety ziemio podobne (posiadające podobną temperaturę by móc utrzymać wodę w stanie ciekłym i potencjalnie utrzymać życie). Niektórzy mówią, że ta liczba wynosi aż 50%, ale przyjmiemy bardziej konserwatywne podejście 22%, które zostało zaproponowane przez ostanie badanie PNAS (magazyn amerykańskiej akademii nauk - przyp. Zer). Badanie to sugeruje, że przynajmniej 1% gwiazd we wszechświecie posiada planetę która posiada zdolności podtrzymywania życia jak Ziemia - mówimy więc o liczbie 100 miliard miliardów planet o właściwościach takich jak Ziemia.

Oznacza to mniej więcej tyle, że na każde ziemskie ziarenko piasku istnieje 100 ziemio podobnych planet. Zastanówcie się nad tym następnym razem jak będziecie na plaży.

Idąc dalej, pozostają nam niestety jedynie spekulacje. Załóżmy jednak, że po miliardach lat swojego istnienia, tylko 1% ziemio podobnych planet wykształci życie (nawet jeżeli to prawda, to oznacza, że każde ziarenko piasku oznacza jedną planetę posiadającą życie.) Załóżmy także, że na jednym procencie tych życiodajnych planet, życie ewoluuje do inteligentnej formy życia tak jak u nas na Ziemi. Oznacza to, że istnieje jeden biliard, czy jeden milion bilionów planet z inteligentnymi cywilizacjami w widzialnym wszechświecie.

Jeżeli skupimy się tylko na naszej galaktyce i powtórzymy obliczenia przyjmując konserwatywną liczbę gwiazd Drogi Mlecznej (100 miliardów), dojdziemy do wniosku, że istnieje 1 miliard ziemio podobnych planet i 100,000 inteligentnych cywilizacji w naszej galaktyce.

SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence) jest organizacją zajmującą się nasłuchiwaniem sygnałów które miałyby pochodzić od innych inteligentnych form życia. Jeżeli mamy rację i naprawdę istnieje 100,000 lub więcej inteligentnych cywilizacji w naszej galaktyce i nawet jeżeli tylko część z nich wysyła sygnały radiowe, wiązki laserowe czy inne by się z nami skontaktować, satelita SETI powinna przechwycić jakichkolwiek sygnał.

Ale nie przejęła. Ani jednego. Kiedykolwiek.

Gdzie są wszyscy?

Nasze słońce jest dosyć młode w porównania do wieku wszechświata. Istnieją dużo starsze gwiazdy z dużo starszymi ziemio podobnymi planetami, które, przynajmniej w teorii, powinny posiadać cywilizację o wiele bardziej zaawansowane od naszej. Jako przykład, porównajmy naszą Ziemię o wieku 4.54 miliarda lat z hipotetyczną 8 miliardowo letnią planetą X.

Jeżeli planeta X posiada historię podobną do Ziemi, przyjrzyjmy się gdzie cywilizacja tej planet byłaby dzisiaj (wykorzystując pomarańczowy przedział czasowy jak punkt wyjściowy by pokazać ogromny zielony przedział czasowy):

Technologia i wiedza cywilizacji 1,000 lat starszej mogłaby być tak samo szokująca dla nas, jak nasz świat dla osoby ze średniowiecza. Cywilizacja starsza od naszej o milion lat mogłaby być niezrozumiała dla nas tak samo jak nasza cywilizacja jest niezrozumiała dla szympansów. A planeta X 3.4 miliarda lata starsza...

Istnieje coś takiego jak Skala Kardaszewa, która pomaga nam zakwalifikować cywilizacje według jednej z trzech obszernych kategorii opierających się na ilości wykorzystywanej energii:

Cywilizacja Typu I posiada umiejętność wykorzystania zasobów energetycznych własnej planety. My nie do końca jesteśmy jeszcze Cywilizacją Typu I, ale jesteśmy blisko (Carl Sagan stworzył formułę która umieszcza nas według tej skali jako Cywilizacja 0.7 (bez skojarzeń - przyp. Zer)).

Cywilizacja Typu II potrafi wykorzystać całą energię otaczającej gwiazdy. Cywilizacja Typu I nie można nawet sobie wyobrazić jak mogłoby być to w ogóle możliwe, chociaż podjęte zostały takie próby. Jednym z przykładów może być Sfera Dysona.

Cywilizacja Typu III roznosi dwie poprzedniej w pył, mając dostęp do mocy porównywalnej z mocą całej Drogi Mlecznej.

Jeżeli ciężko wam w ogóle sobie coś takiego wyobrazić to pamiętajcie o Planecie X i jej 3.4 miliarda lat dodatkowego rozwoju. Jeżeli cywilizacja Planety X byłaby podobna do naszej i byłaby w stanie przeżyć całą drogę aż do stania się Typem III Cywilizacji, to logicznym się wydaje, że z pewnością udałoby im się opanować podróże międzygwiezdne, być może nawet kolonizację całej galaktyki.

Jedną z hipotez kolonizacji galaktyki jest stworzenie maszyny, która potrafi podróżować międzyplanetarnie, spędzić pięćset czy więcej lat replikując siebie za pomocą surowców naturalnych nowej planety, a następnie wysyłać dwie kopie by powtórzyły tą samą czynność. Bez opanowania podróżowania blisko prędkości światła, proces kolonizacji całej galaktyki zająłby 3.75 milionów lat czyli mrugnięcie oka w skali wieku wszechświata:

Źródło: Scientific American: "Where Are They"

Kontynuując jednak nasze spekulacje. Jeżeli 1% inteligentnego życia będzie żyło wystarczająco długo by zdobyć potencjał stania się Cywilizacją Typu III, wychodzi na to, że powinno istnieć przynajmniej 1,000 Cywilizacji Typu III w naszej galaktyce. Biorąc pod uwagę możliwości takiej cywilizacji, jej obecność z pewnością byłaby zauważalna. Tymczasem, ani widu, ani słychu.

Gdzie są wszyscy?

_____________________

Witam w Paradoksie Fermiego.

Nie posiadamy odpowiedzi na Paradoks Fermiego - najlepsze co możemy zrobić, to "możliwe wyjaśnienia." Jeżeli spytasz się 10 naukowców które wyjaśnienie uważają za prawidłowe, to dostaniesz dziesięć różnych odpowiedzi. To tak jak z debatą którą ludzkość miała na temat tego czy Ziemia jest okrągła albo, czy Słońce krąży wokół Ziemi, czy może błyskawice są wynikiem działalności Zeusa. Ta ludzkość wydaje się być taka prymitywna i ciemna. Tak samo jest z nami w przypadku Parodoksu Fermiego.

Rozmawiając na temat najpopularniejszych wyjaśnień Paradoksu Fermiego, podzielmy je na dwie kategorie - te wyjaśnienia które zakładają, że nie dostrzegamy Typu II i III Cywilizacji ponieważ takowe nie istnieją; i druga kategoria która zakłada, że owe Typu Cywilizacji istnieją, ale nie słyszymy i nie widzimy ich z innych powodów:

Grupa 1 Wyjaśnień: Nie dostrzegamy istnienia Typu II I III Cywilizacji ponieważ takowe nie istnieją.

Ci którzy zapiszą się do Grupy 1 wyjaśnień będą kierować się problemem braku wyłączności, który odrzuca jakąkolwiek teorię która mówi - "Istnieją wyżej rozwinięte cywilizacje, ale żadne z nich nie nawiązały z nami kontaktu ponieważ wszystkie _________." Ludzie należący do pierwszej grupy zerkną na liczby, które mówią, że powinno istnieć kilka tysięcy (albo milionów) lepiej rozwiniętych cywilizacji, że przynajmniej jedna byłaby wyjątkiem od reguły. I nawet jeżeli 99.99% od tych lepiej rozwiniętych cywilizacji z jakiegoś powodu nie nawiąże z nami kontaktu to zawsze będzie istniał ten 0.01% który będzie zachowywał się inaczej i który zdradziłby nam swoje istnienie.

W związku z powyższym, w grupie 1 wyjaśnień, nie może być żadnych super zaawansowanych cywilizacji. A skoro matematyka sugeruje, że powinno ich istnieć tysiące w naszej galaktyce, to coś innego musi być na rzeczy.

To coś innego nazywa się Wielkim Filtrem.

Teoria Wielkiego Filtra mówi o tym, że od pewnego momentu przed powstaniem życia, do momentu aż cywilizacja osiągnie Typ III znajduje się ściana, w którą całe albo prawie całe życie uderza. Istnieje po prostu etap procesu ewolucji który wydaje się niemożliwy albo nieprawdopodobny dla życia by go przekroczyć. Ten etap to właśnie Wielki Filtr.

Jeżeli ta teoria jest prawdziwa, to oczywiście największym pytaniem jest, gdzie na linii czasu znajduje się Wielki Filtr?

Jednocześnie okazuje się, że jeżeli chodzi o ludzkość, to powyższe pytanie jest naprawdę istotne. W zależności od tego gdzie Wielki Filtr się znajduje, to istnieją trzy możliwości: Jesteśmy wyjątkowi, jesteśmy pierwsi, mamy przejebane.

1. Jesteśmy wyjątkowy (Wielki Filtr jest za nami)

Jedną z możliwości jest to, że Wielki Filtr jest za nami. Udało nam się go pokonać, co oznacza, że bardzo ciężko jest życiu osiągnąć nasz poziom inteligencji. Poniższy diagram pokazuje, że tylko dwa gatunki pokonują Wielki Filtr i my jesteśmy jednym z nich.

Ten scenariusz wyjaśniałby dlaczego nie ma Cywilizacji Typu III, ale oznaczały także, że jesteśmy jednym z wyjątków którym udało się dotrzeć tak daleko. Oznaczałoby to, że istnieje dla nas nadzieja. Po części brzmi to tak jakbyśmy sugerowali 500 lat temu, że Ziemia jest w centrum Wszechświata - co punktuje jak wyjątkowi jesteśmy. Jednakże, naukowcy całkiem często wskazują na "efekt selekcji obserwatora", który sugeruje, że każdy kto rozważa swoją wyjątkowość jest automatycznie częścią "sukcesu" inteligentnego życia. Co najważniejsze, nie ma znaczenia czy osoba rozważająca swoją wyjątkowość jest naprawdę wyjątkowa czy wręcz przeciwnie, bo rozważania i wnioski będą identyczne dla każdego. Dlatego musimy założyć, że istnieje przynajmniej możliwość, że jesteśmy wyjątkowi.

A skoro jesteśmy wyjątkowi, to kiedy staliśmy się wyjątkowi? Który etap udało nam się pokonać, który zatrzymał wszystkich innych?

Jedną z możliwości jest, że Wielki Filtr odbył się na samym początku. Początek życia to samo w sobie niezwykle wyjątkowe zjawisko. To jedna z możliwości. Głównie dlatego, że minęło kilka miliardów lat by na Ziemi w ogóle zaczęło się życie. Nie wspominając, że sami próbowaliśmy wielokrotnie w laboratoriach powtórzyć ten wyczyn i nigdy nam się to nie udało. Jeżeli to jest ten Wielki Filtr to oznacza, że nie tylko może nigdzie indziej nie być inteligentnego życia, ale w ogóle może nie być życia gdziekolwiek.

Kolejną propozycją na Wielki Filtr może być przeskok z prostej prokariotycznej komórki do złożonej komórki eukariotycznej. W końcu gdy powstały priokarionty, to takie pozostały przez najbliższe dwa miliardy lat zanim stały się organizmami złożonymi, posiadającymi jądro komórkowe. Jeżeli to jest Wielkim Filtrem, to oznacza, że nasz Wszechświat jest wypełniony organizmami prokariotycznymi.

Istnieje szereg innych możliwości - niektórzy punktują całkiem niedawny skok jaki dokonaliśmy do naszego obecnego poziomu inteligencji jako kandydat na Wielki Filtr. Dla innych skok ewolucyjny z szympansa do człowieka nie wydaje się być szczególny. Steven Pinker zdecydowanie odrzuca pomysł na "wspinanie się po drabince ewolucji" - "Ewolucja nie dąży do określonego celu, a po prostu się dzieje, używa procesu adaptacji by wykorzystać możliwości ekologicznej niszy, i skoro, na Ziemi, to doprowadziło do wytworzenia zaawansowanej inteligencji tylko raz, może sugerować, że ten proces naturalnej selekcji jest rzadki, co zaś wiedzie do wniosków, że nie ma przepisu na ewolucję drzewa życia".

Większość skoków nie nadaje się jednak jako kandydat na Wielki Filtr. Wielki Filtr musi być tym jedną-na-milion rzeczą, podczas której jedna lub więcej dziwnych rzeczy musi się wydarzyć, by doszło do wyjątku - z tego powodu, skok z organizmu jednokomórkowego do wielokomórkowego nie może być uwzględniony bo wydarzył się 46 razy, w odosobnionych przypadkach, tylko na naszej planecie. Z tego samego powodu, jeżeli udałoby nam się odnaleźć skamieniałe komórki eukariotyczne na Marsie, to skok z "prostej do skomplikowanej komórki" zostałby wyeliminowany jako kandydat na Wielki Filtr (tak samo jak wszystko co wydarzyło się przed tym momentem). Skoro coś się wydarzyło zarówno na Ziemi jak i na Marsie, to z pewnością nie jest to rzecz jedna-na-milion.

Jeżeli rzeczywiście jesteśmy tacy wyjątkowi, to może to być spowodowane jakimś biologicznym wypadkiem, ale może to być również wynikiem tego co określamy jako Hipoteza Wyjątkowej Ziemi, która sugeruje, że jasne, może istnieć wiele ziemio podobnych planet, ale to te specjalne właściwości Niebieskiej Planety - na przykład warunki specyficzne do naszego Układu Słonecznego czy nasz związek z księżycem (księżyc o tak sporych rozmiarach jest czymś niespotykanym dla małej planety takiej jak nasza. Należy pamiętać o jego wpływu na pogodę i warunki oceaniczne), czy może coś zupełnie innego dotyczącego samej planety - są wyjątkowe dla życia.

2. Jesteśmy pierwsi

Dla fanów grupy pierwszej, jeżeli Wielki Filtr nie jest za nami, to jedyna nadzieja jaką mamy jest to, że wszechświat dopiero niedawno, po raz pierwszy od Wielkiego Wybuchu, dotarł do miejsca w którym mógłby pozwolić na rozwój inteligentnej formy życia. W tym wypadku, my i inne gatunki zmierzamy w kierunku uzyskania statusu super-inteligentnej. To się jeszcze nikomu wcześniej nie udało, a my jesteśmy po prostu we właściwym miejscu i właściwym czasie by zostać jedną z pierwszych super inteligentnych cywilizacji.

Jednym z przykładów które mogłyby uczynić ten fenomen rzeczywistym jest występowanie rozbłysków gamma, potężnych eksplozji które zaobserwowaliśmy w odległych galaktykach. Młoda Ziemia potrzebowała kilkaset milionów lat aż uspokoi się działalność sejsmiczna i ilość meteorytów uderzających w nasza planetę spadnie do minimum, zanim będzie mogła wesprzeć występowanie życia. Istnieje możliwość, że początkowe stadium istnienia wszechświata było pełne takich kataklizmów, i takie rozbłyski gamma zniszczyłyby życie nie pozwalając mu się rozwinąć. Być może obecnie jesteśmy w astrobiologicznym stadium przejściowym i jest to pierwszy raz, gdy życie mogło bez zakłóceń ewoluować przez dłuższą chwilę.

3. Mamy przejebane (Wielki Filtr jest przed nami)

Jeżeli nie jesteśmy wyjątkowi, albo pierwsi, to wyznawcy Grupy 1 muszą dojść do wniosku, że Wielki Filtr jest przed nami. To by oznaczało, że życie normalnie ewoluuje do pewnego poziomu, ale w przyszłości znajduje się niewidzialną ściana, która uniemożliwia życiu jej pokonanie - a my najprawdopodobniej nie jesteśmy wyjątkiem.

Jednym z możliwych Wielkich Filtrów w przyszłości może być regularnie następujący kataklizm (pamiętacie cykl w Mass Effect? - przyp. Zer), jak na przykład wspomniane wyżej rozbłyski gamma, tylko że w tym wypadku nie skończyły się one jeszcze i to tylko kwestia czasu, aż życie na Ziemi zostanie unicestwione. Kolejny kandydatem jest możliwy nieunikniony fakt, że prawie wszystkie zaawansowane cywilizacje niszczą siebie same w chwili gdy osiągną odpowiedni poziom rozwoju.

To właśnie dlatego filozof z Uniwersytetu z Oksfordu Nick Bostrom uważa, że "brak wiadomości to dobre wiadomości". Wykrycie chociaż najprostszego życia na Marsie, mogłoby mieć katastroficzny skutek, ponieważ ucięłoby znacząco liczbę potencjalnych Wielkich Filtrów, które są już za nami. A jeżeli udałoby nam się odnaleźć skamieniałe zaawansowane życie na Marsie - jak twierdzi Bostrom - "byłby to najgorszy możliwy nagłówek kiedykolwiek wydrukowany w gazecie", ponieważ oznaczałby, że Wielki Filtr jest praktycznie na pewno przed nami - co oznacza koniec naszego gatunku. Bostrom uważa, że jeżeli chodzi o Paradoks Fermiego, "cisza na niebie jest złotem".

Grupa 2 Wyjaśnień: Typ II I III zaawansowanych cywilizacji istnieje - i istnieją logiczne powody dla których ich nie wykryliśmy.

Grupa 2 wyjaśnień w ogóle nie bierze pod uwagę sytuacji w której mielibyśmy być wyjątkowi, szczególni, czy pierwsi - wręcz przeciwnie, wyjaśnienia korzystają z zasady przeciętności. Jej podstawowym założeniem jest, że nie ma niczego szczególnego czy rzadkiego w naszej galaktyce, układzie słonecznym, planecie, poziomie inteligencji, zanim dowody wskażą coś innego. Zasada ta też jest daleka od stwierdzenia, że brak dowodu na istnienie zaawansowanej inteligencji jest dowodem na jej nieistnienie - punktując, że nasze poszukiwanie sygnału od obcej cywilizacji dociera na odległość raptem 100 lat świetlnych od nas (0.1% galaktyki) i sugeruje kilka wyjaśnień.

Wyjaśnienie 1) Super inteligentne życie być może odwiedziło już Ziemię, ale zanim się na niej pojawiliśmy. Trzeba wziąć pod uwagę, że świadoma ludzkość istnieje dopiero 50,000 lat (Mass Effect!!! - przyp. Zer), czyli nic. Jeżeli kontakt nastąpił wcześniej, to może skutkiem jego było wystraszenie paru kaczek, które uciekły do stawu, ale to by było na tyle. Idąc dalej, ludzkość nie zaczęła dokumentować swojej historii aż do 5,500 lat temu - może jakaś grupka starożytnych myśliwych-zbieraczy zaobserwowała jakieś kosmiczne pierdoły, ale nie mieli jak tego przekazać przyszłym pokoleniom.

Wyjaśnienie 2) Galaktyka została skolonizowana, ale my żyjemy gdzieś na opuszczonych pograniczach. Ameryki mogłyby zostać skolonizowane przez Europejczyków na długo zanim ktokolwiek w małym Inuickim plemieniu żyjącym na samej północy obecnej Kanady w ogóle się zorientował. Być może istnieje jakiś urbanizacyjny składnik międzygwiezdnych mieszkań zaawansowanych cywilizacji, w których wszystkie sąsiednie układy słoneczne pewnego okręgu są skolonizowane i w komunikacji, i być może jest bezcelowym udawanie się do przypadkowej części spirali w której my mieszkamy.

Wyjaśnienie 3) Cała koncepcja fizycznej kolonizacji może być śmiechu warta dla bardziej zaawansowanych gatunków. Pamiętacie zdjęcie Cywilizacji Typu II ze sferą otaczającą gwiazdę? Z cała tą energią, być może stworzyli idealne środowisko które im całkowicie wystarcza. Być może mają jakieś zwariowane sposoby redukcji zapotrzebowania na surowce naturalne i brak jakiejkolwiek motywacji do opuszczenia swojej utopii by eksplorować zimny, pusty, nierozbudowany wszechświat.

Jeszcze bardziej zaawansowana cywilizacja po rozłożeniu na czynniki pierwsze tajemnicy dotyczącej ich biologii, wrzuceniu mózgów do wirtualnej rzeczywistości, która jest nieskończonym rajem, może widzieć świat, jako niezwykle odrażające i prymitywne miejsce. Życie w fizycznym świecie biologicznym, pełnym śmiertelności, zachcianek, potrzeb może być widziane jak my widzimy prymitywne oceaniczne potwory żyjące w morskich głębiach. Swoją drogą, myślenie o innej formie życia która pokonała śmiertelność nie tylko mnie smuci ale i wywołuje zazdrość.

Wyjaśnienie 4) Istnieją przerażające cywilizacje drapieżców i większość inteligentnego życia wie lepiej, że nie warto nadawać sygnału który zdradzałby swoje położenie. Ta nieprzyjemna teoria wyjaśniałaby brak jakichkolwiek sygnałów odbieranych przez satelity SETI. Oznaczałoby to również, że jesteśmy super newbami, którzy są niezwykle głupi i nie powinniśmy ryzykować nadając swój sygnał. Prowadzona jest obecnie debata na temat tego czy powinniśmy się zaangażować w METI (wysyłanie sygnału w przestrzeń kosmiczną - przeciwieństwo SETI) czy nie. Większość ludzi uważa, że nie. Stephen Hawkings ostrzega, "Jeżeli odwiedzą nas kosmici, to rezultat mógłby być taki jak lądowanie Kolumba w Ameryce, które nie skończyło się dobrze dla Indian". Nawet Carl Sagan (ogólnie wierzący, że jakakolwiek cywilizacja zdolna do podróży międzygwiezdnej byłaby nastawiona altruistycznie, a nie wrogo) nazwał działalność METI „niezwykle niepoważną i niedojrzałą”, i polecił by „najmłodsi członkowie dziwnego i niezbadanego kosmosu powinni nasłuchiwać po cichutku przez dłuższy czas, robić notatki i uczyć się o wszechświecie zanim zaczną krzyczeć w nieznane którego nie rozumieją”. Przerażające.