10 prinsipper som styrer vår forståelse av utenjordisk liv

Mange mennesker har på et eller annet tidspunkt kikket opp på en sommerdags himmel og lurte på: "Er det noen der ute?" Det er over 200 milliarder stjerner i Melkeveisens galakse, som bare er en av kanskje 100 milliarder galakser i det kjente universet. Vår forståelse for rom endres daglig, og vår oppfatning av kosmos endres med den. Hvis du noen gang har tenkt på hva som skjer i nattehimmelen, er det lag av kosmologer, astronomer og fysikere som er forpliktet til å finne ut.

Denne listen øvelser ned i de vilkårene som forskere og lekmann både bruker i å diskutere sannsynligheten for utenjordisk liv. Fra teorier som forklarer hvorfor vi ennå ikke har kommet over fremmede liv til betingelsene som brukes av forskere som aktivt søker etter det, kan denne listen være en veiledning for et innledende blikk på vår tidløse jakten på utenjordisk liv.

10 Fermi Paradox

Fotokreditt: Atomic Heritage Foundation

Enrico Fermi var en italiensk-amerikansk forsker, født i Roma ved begynnelsen av det 20. århundre. En kjent "arkitekt av atomalderen", Fermi's glans kan ikke overvurderes. Klokka 28 ble han valgt til Det kongelige akademiet i Italia, den yngste innvandreren i sin historie. Han fortsatte å vinne Nobelprisen i 1938 i fysikk for hans bidrag til oppdagelsen av indusert radioaktivitet og var en kjernebidragsyter til Manhattan-prosjektet. Likevel, blant hans anerkjennelser, kan navnet hans knyttes til, det er hans spørsmål om utenjordisk liv som sitter fast.

Fermi-paradokset er et relativt grunnleggende konsept som spør om det er enkelt eller mulig, for det intelligente utenjordiske livet å utvikle seg, hvorfor har vi ikke kommet i kontakt med det? Hans kommentar, laget til lunsj med kollegaer, fortsatte å understreke grunnleggende oppfatninger om utenjordisk liv. Våre galakser har mange stjerner som ligner på vår Sun, og mange er milliarder år eldre. I det minste noen av disse stjernene har sannsynligvis planeter som passer for livet rundt dem. Videre, med utviklingen av livet kommer utviklingen av intelligent liv og interstellar reise.

Fermi mente at enhver intelligent sivilisasjon med tilstrekkelig fremdrift og til og med en beskjeden tørst for erobring burde ha gjort seg kjent i Melkeveien nå. Så hvorfor har det ikke det? Våre data om det observerbare universet antyder at tilstedeværelsen av livet bør bli lagt merke til; at det ikke er blitt et av de store paradoksene som dikterer vår romforståelse.

9 Drake Equation

Fotokreditt: Amalex5

Frank Drake er en amerikansk astronom og astrofysiker som utviklet en formel med kvantifiserbare variabler som bestemmer tilstedeværelsen av utenjordisk liv. Drakes utvikling av det som ble kjent som Drake-ligningen var for det meste tilfeldig. Han var spearheading et møte med likesinnede astronomer ved National Radio Astronomy Observatory i Green Bank, West Virginia, i 1961 og manglet en strukturert agenda. En dag før konferansen sharked Drake en formel for å bestemme muligheten for intelligent liv i vår galakse.

Denne formelen er N = R x f_p x n_e x f_l x f_Jeg x f_c x L, hvor:

N = antall sivilisasjoner i vår galakse som er i stand til kommunikasjon
R = gjennomsnittlig hastighet av stjernedannelse
f_p = Andelen av stjernene med planeter
n_e = gjennomsnittlig antall beboelige planeter per stjerne
f_l = brøkdel av beboelige planeter som fortsetter å utvikle livet
f_Jeg = Andelen planeter med livet som utvikler intelligent liv
f_c = intelligente livsførende planeter hvor livet utvikler påviselig kommunikasjon
L = varighet av tid en sivilisasjonens kommunikasjon er påviselig

Drake-ligningen er avhengig av flere ukjente variabler, men det ga astronomer en konkret startport for å avlede nærværet av intelligent liv gjennom hele vår galakse. I mer enn 50 år har forskere brukt Drakes ligning som grunnlag for å ekstrapolere eksistensen av intelligent utenjordisk liv.

8 Zoo-hypotesen

Star Trek fans anerkjenner statsdirektivet som en av de viktigste etiske prinsippene i kosmos. Enkelt sagt forbyr statsdirektivet Starfleet-kommunikasjon med, eller forstyrrelser i utviklingen av flidgling sivilisasjoner over hele universet. Dette betyr at sivilisasjoner i deres tidlige år er igjen for å utvikle seg uforstyrret av utvendige styrker.

Denne oppfatningen av fremmede liv, og hvorfor vi ikke har møtt noen, ble foreslått i 1973 av MIT radiostjernen John Ball som dyrehypotese. Ballens hypotese hevder at fremmede sivilisasjoner kan observere en pakt eller traktat der de aktivt unngår underutviklede sivilisasjoner, som våre på jorden, som ennå ikke har nådd et nivå av interplanetarisk kommunikasjon. Det er flere foreslåtte årsaker til denne unnvikelsen, hovedsakelig at det er til vår fordel, eller fordelen med andre sivilisasjoner, at vi får lov til å øke organisk som en sivilisasjon. Enkelt sagt, dyrehopshypotesen ser menneskeheten som en del av et galaktisk helligdom, utenfor grensene til mer avanserte vesener.

7 flott filter

Konseptet med Great Filter kommer til oss fra økonomi professor Robin Hanson. I et nøtteskall reagerer det på Fermi-paradokset og alle andre påstander som forklarer vår mangel på kommunikasjon med utenomjordiske vesener. Hold deg på setet ditt, fordi det store filteret, avhengig av hvordan det tolkes, er enten utrolig optimistisk eller rett og slett kjedelig.

Ideen foreslår at minst en begivenhet i tidslinjen som fører til intelligent liv, er svært lite sannsynlig. For eksempel kan det være praktisk talt umulig for det riktige stjernen-planet-samspillet å utvikle, slik at det etterfølgende liv blir umulig. Eller det store filteret er kanskje ikke utviklingen av livet, men heller fremkomsten av multicellulært liv.Dette ville bety at single-celled prokaryote organismer er relativt vanlige, men komplekse eukaryote organismer utvikler sjelden. Det er mange foreslått Great Filter-hendelser som menneskeheten allerede har oppnådd, og setter oss på skjebnes høyre side. Det ville bety at mennesker på Jorden har gjort det umulige å komme ut på den andre siden av en ekstremt sjelden galaktisk begivenhet.

Nå for ulemper: Vi kunne være på feil side av det store filteret. Dette ville bety at det er vanlig at det intelligente livet som vi utvikler seg i universet, men sivilisasjoner i utviklingsstadiet, eller kort tid etter, står overfor en knusende hendelse som tørker dem ut. Med tanke på de tider vi lever i, med klimaendringer og nukleær spredning, blant andre utfordringer, er det mulig at Great Filter (ing) -hendelsen er foran oss, og at få eller ingen sivilisasjoner gjør det ut den andre enden.

6 Kardashevskalaen

Kardashev-skalaen ble utviklet i 1964 av russisk astrofysiker Nikolai Kardashev. Kardashevs skala ble utviklet for å måle energipotensialet til intelligente sivilisasjoner, og brukte denne måling som en markør for deres fremgang. Kardashevs originalskala, senere annotert av andre forskere, foreslo tre typer sivilisasjoner:

En type I-sivilisasjon kan utnytte all den energien som genereres av en forelderstjerne på deres hjemmeplanett. Med en type I-sivilisasjon er en planets energiabsorpsjon og -produksjon fanget og satt i full bruk. Type II sivilisasjoner er i stand til å utnytte hele energiproduksjonen til en stjerne. Det er noen ganske imponerende gjengivelser der ute av hvordan dette kan gjøres; Et forslag er utviklingen av en Dyson-sfære. En type III sivilisasjon styrer energiproduksjonen på skalaen av hele galaksen, ingen liten prestasjon.

Andre forskere tilføyde Type IV og Type V sivilisasjoner, som ville inneholde enda mer vilt teknologi. Type IV sivilisasjoner ville nesten kunne bruke energiproduksjonen fra hele universet. Type V-sivilisasjoner vil kunne manipulere universet på vilje og vil i det vesentlige være guddommelig.

Du lurer kanskje på hvor menneskeheten faller på denne store skalaen. Vel, vi er på null eller nær det. Astronomen Carl Sagan foreslo en rangering på rundt 0,7, gitt vår nåværende bruk av fossile brensler og andre ikke-gjenvinnbare energikilder. Dette betyr at vi har litt tid før vi selv rangerer på Kardashevs skala.

5 Multiverse Theory

Vi skal kort gå utenfor ikke bare vår galakse, men hele vårt univers. Det er fordi en diskusjon om det ytre liv ikke er komplett uten å nekte multiverse teori. Multiverse teori prosjekter at det kan være et ubegrenset antall alternative universer der ute. I noen tilfeller vil disse andre universene være lik den vi bor, hvor små forskjeller fører til variasjoner i romtid, som katalyserer et uendelig antall parallelle universer.

For det andre utgjorde kosmologen Alexander Vilenkin "Äubballs universer", begrepet multiverse. I dette tilfellet oppblåste vårt univers eksponentielt etter Big Bang. Mange andre universer oppblåst også, som en ballong, mens andre sluttet å vokse på et tidspunkt. Dette førte til "Obligasjoner", universer, alle avskåret fra hverandre, med nye fysikklover.

Det er ulike iterasjoner av multiverse teori, hver med sine egne fysiske og metafysiske regler. Det er unødvendig å si at det er mye å pakke hodet rundt. Når det gjelder utenomjordisk liv, bare husk dette: Vi vet ikke hva livet eksisterer i vårt univers, og vi vet heller ikke hva livet eksisterer i andre universer.

4 Aestivasjonshypotesen

Aestivasjon refererer til et dyrs inaktivitetsperiode, ligner dvalemodus, når dens metabolske hastighet avtar som følge av høye eksterne temperaturer og lite vann. Mat og andre ressurser kan være knappe i løpet av en periode med dyrking, så det er fornuftig for dyr som krokodillen å legge seg ned og ikke kaste bort energireserver.

Anvendt på interstellært nivå, dikterer aestivasjonshypotesen at tidligere intelligente sivilisasjoner utviklet seg over hele universet, men siden universet fortsatt er relativt nytt og varmt, venter de på at det skal avkjøles. Kosmiske temperaturer er for tiden høye, og gir en premie på bearbeidingseffektivitet. Tenk på det på denne måten: Intelligente vesener vil ikke at superdatamaskinene skal overopphetes, så de venter (milliarder, kanskje trillioner, år) for at universet skal avkjøle seg og være mer gjestfritt å lete og utnytte. Denne hypotesen gir et svar på det tidligere nevnte Fermi-paradokset. Hvor er alle sammen? For tiden tar de en lur.

3 SETI

Søket etter utenomjordisk intelligens (SETI) har tålmodig lyttet til signaler fra utenjordisk liv i over 50 år. Enhver 21. århundre diskusjon av utenomjordisk liv ville være remiss uten å nekte til SETI. Så, hva er SETI, og hvordan fungerer det? De tidligste forsøkene på SETI fant sted våren 1960, og styrte mikrobølgefrekvenser mot stjernesystemer som ligner på vårt solsystem. Sovjetunionen utviklet i mellomtiden sine egne SETI-strategier, inkludert opprettelsen av omnidirektive antenner, som pleide å undersøke store skyter av nattehimmelen for energi skapt av hyper-futuristiske sivilisasjoner.

Den nåværende internasjonale standarden for SETI-undersøkelser benytter radioteleskoper for å observere frekvensavvik som gjør veien til atmosfæren. Således er mye av SETI-aktiviteten rettet mot "Listing" for tegn på utenjordisk liv. Det siste og beste i å finne fremmede? Det ville være METI (Messaging Extraterrestrial Intelligence) International, som gjør direkte forsøk på å kontakte fjerne livsformer som kan ha et øre mot himmelen.

2 Gaian Bottleneck

I tråd med Great Filter-tilnærmingen til utenomjordisk liv er Gaian Bottleneck-konseptet. For fire milliarder år siden, kan Venus, Earth og Mars ha alle hatt forhold som er egnet for livet til å danne. Likevel, Venus oppvarmet eksponentielt, mens Mars frøs over. Mange astronomer mener at scenarier som dette er ganske vanlige i universet, noe som betyr at det kan være en mengde planeter som tilbyr optimale miljøer for tidlig liv å danne, men at livet ikke kan tilpasse seg og stabilisere seg på planeten i tide for å utvikle seg til komplekse organismer. Det er her Gaian Bottleneck eksisterer, snart etter utviklingen av enkle organismer, som kan være rikelig i universet.

Få av disse organismer, muligens bare oss, klarte å fjerne flaskehalsen og utvikle seg til å være prokaryotiske. Når vi undersøker universets utkant, er det ganske mulig at vi kommer over mange fossiliserte mikrober, noe som sikrer at livet er vanlig i vårt univers. Intelligent liv ... ikke så mye.

1 Middelmådighetsprinsipp

Vi utelukker denne listen med et relativt enkelt tillegg, om enn en i hjertet av hvordan vi tenker på utenjordisk liv. Middelmådighetsprinsippet antyder at et element trukket tilfeldig fra et stort sett med objekter, sannsynligvis kommer fra en av de mer vanlige kategoriene i gruppen. Tenk på det på denne måten: En lue har ti stykker papir. Ni av dem er røde, og den ene er grønn, men du vet ikke dette på forhånd. Du tegner et rødt stykke papir. Ved å bruke middelmådighetsprinsippet antar du, basert på sannsynlighetsloven, at papiret ditt kommer fra en relativt vanlig gruppering.

Anvendt på kosmologi, middelmådighet prinsippet er vant til å si at jorden er statistisk mest sannsynlig å være blant flertallet av planeter, noe som betyr at planeter som jorden er rikelig i hele universet. På baksiden antyder den sjeldne jordhypotesen at jorden, plukket tilfeldig blant planeter, bare skjer for å være det grønne stykket papir. Hvem skal si om middelmådighetsprinsippet eller den sjeldne jordhypotesen er riktig. Inntil vi oppdager utenomjordisk liv (eller de oppdager oss) er det noen som gjetter.