Siitä on tullut legenda avaruuskaudesta. Loistavan fyysikon Enrico Fermin on lounasaikaisen keskustelun aikana Los Alamosin kansallisessa laboratoriossa vuonna 1950 oletettavasti saanut aikaan ratkaisun maan ulkopuolisten sivilisaatioiden kannattajille.
Jos avaruusmatkustajia on, niin väite jatkuu, ne leviäisivät galaksin läpi, asuttaen jokaisen asuttavan maailman. Heidän olisi sitten pitänyt siirtää maapallo. Niiden pitäisi olla täällä, mutta koska niitä ei ole, niitä ei saa olla olemassa.
Tämä on argumentti, joka on tullut tunnetuksi nimellä "Fermin paradoksi". Ongelmana on, että kuten ensimmäisessä erässä näimme, Fermi ei koskaan tehnyt sitä. Kun hänen eloonjääneet lounaskumppaninsa muistavat (Fermi itse kuoli syöpään vain neljä vuotta myöhemmin, eikä hän koskaan julkaissut mitään maan ulkopuolisesta tiedustelusta), hän esitti yksinkertaisesti kysymyksen: "Missä kaikki ovat?" johon on monia mahdollisia vastauksia.
Fermi ei epäilenyt maapallon ulkopuolisten sivilisaatioiden olemassaoloa, mutta arvasi, että tähtienvälinen matkustaminen ei ollut mahdollista tai että muukalaiset matkustajat eivät yksinkertaisesti ole koskaan löytäneet maata galaksin laajuudesta.
Argumentti, jonka mukaan maan ulkopuolisia ei ole olemassa, ehdotti itse asiassa tähtitieteilijä Michael Hart vuonna 1975 julkaistussa lehdessä. Hart arvasi, että jos galaksissa syntyisi maapallon ulkopuolinen sivilisaatio, se kehittäisi tähtienvälisiä matkoja ja käynnistäisi kolonisaatiokäynnit läheisiin tähtiin. Nämä siirtokunnat vuorostaan laukaisivat omat tähtilaivat, jotka levittivät kolonisaation aallon galaksin ympäri.
Kuinka kauan aalto kestää galaksin ylittämiseksi? Olettaen, että tähtilaivat kulkivat kymmenesosan valonopeudella ja että määräaikoihin saapuessaan ei menetetty uusien alusten rakentamisessa, Hart arvioi, että aalto voisi ylittää galaksin 650 000 vuodessa.
Vaikka annettaisiinkin vähän aikaa kullekin siirtokunnalle asettua itselleen ennen uusien alusten rakentamista, galaksi voitaisiin ylittää kahden miljoonan vuoden sisällä, pienimuotoisella aikavälillä kosmisessa tai evoluutioaikataulussa. Hart väitti, että koska maapallon ulkopuolisia ei ole jo täällä maan päällä, niitä ei ole galaksissamme.
Kosmologi Frank Tipler jatkoi Hartin väitettä vuonna 1980. Tipler arvasi, että muukalaisia kolonisteja auttaisivat itsetoistuvat robotit. Hänen johtopäätöksensä ilmoitettiin hänen julkaisunsa otsikossa "Maa-alueiden älykkäitä olentoja ei ole olemassa".
Miksi on tärkeää, että Hartin väitettä ei oikeasti muotoillut myös kuuluisa Enrico Fermi? Koska Fermin nimi antaa uskottavuuden väitteelle, jonka mukaan se ei ehkä ansaitse. Maan ulkopuolisen älykkyyden (SETI) etsinnän kannattajat haluavat etsiä todisteita vieraiden sivilisaatioiden olemassaolosta käyttämällä radioteleskooppeja kuuntelemaan radioviestejä, jotka maapallon ulkopuolella ovat mahdollisesti lähettäneet avaruuteen. Tähtienvälinen signalointi on huomattavasti halvempaa kuin tähtilaiva, ja se on mahdollista tekniikalla, jota meillä on tänään.
Hart veti yleisen järjestyksen seurauksia väitteestään, jonka mukaan ulkomaalaisia ei ole olemassa. Hänen tutkimuksensa päätelmänä oli, että "laaja haku muiden sivilisaatioiden radioviesteistä on todennäköisesti ajan ja rahahukkaa".
Poliittiset johtajamme ottivat huomioon Hartin neuvoja. Kun senaattori William Proxmire johti onnistunutta pyrkimystä tappaa NASAn aloittavan SETI-ohjelman rahoitus vuonna 1981, hän käytti Hart-Tipler-perustelua. Toinen NASA SETI -yritys leimasi kongressissa vuonna 1993, ja siitä lähtien ei ole osoitettu julkisia varoja maan ulkopuolisten radiosignaalien etsimiseen.
Kuinka vakuuttava on Hart-Tipler-arvaus? Kuten Hart, Carl Sagan oli optimistinen tähtienvälisen matkan tulevaisuudennäkymiin, ja Sagan julkaisi analyysinsä tähtienvälisen matkan vaikutuksista maanulkoiseen älykkyyteen kokonaan vuosikymmenen aikaisemmin kuin Hart, vuonna 1963. Sagan ja hänen avustajansa, venäläinen tähtitieteilijä Iosef Shklovskii omistautui luvun aiheeseen heidän 1966-klassikkeessaan Älykäs elämä maailmankaikkeudessa.
Kuten Hart, Sagan päätteli, että ”jos kolonisaatio on sääntö, edes yksi avaruudessa pelkäävä sivilisaatio leviäisi nopeasti, paljon lyhyemmässä ajassa kuin galaksin ikä, koko Linnunradan. Siellä olisi siirtokuntien siirtokuntia ... ”. Joten miksi Sagan, kuten Hart, väitti, että ulkomaalaisia ei ole olemassa, koska heitä ei ole jo täällä?
Vastaus on, että Sagan, toisin kuin Hart, piti rajoittamatonta kolonisaatiota vain yhtenä monista mahdollisista tavoista, joilla maan ulkopuoliset avaruusmatkustajat voivat toimia. Hän kirjoitti, että ”avaruuskäytävät sivilisaatiot kohtaavat usein asuttavia planeettoja, joista puuttuu teknisiä sivilisaatioita. Ei ole selvää, mikä heidän vastaus tulee olemaan. Ehkä tiukat määräykset asuttujen asukkaiden kolonisaatiota vastaan ovat esillä, mutta esitekniset planeetat ovat voimassa joissakin Codex Galactica. Mutta meillä ei ole mahdollisuutta arvioida maapallon ulkopuolista etiikkaa. Ehkä yritetään kolonisoida jokainen asuttava planeetta ... Koko joukko välitapauksia voidaan myös kuvitella.
Sen lisäksi, että oletetaan, että tähtienvälinen matka on mahdollista, Hartin argumentti perustuu hyvin spesifisiin ja erittäin spekulatiivisiin ideoihin siitä, kuinka maapallon ulkopuolisten tulee toimia. Hän oletti, että he noudattavat rajoittamattoman laajentumisen politiikkaa, että ne laajenevat nopeasti ja että kun heidän siirtomaansa on perustettu, ne kestävät miljoonia tai jopa miljardeja vuosia. Jos jokin hänen spekulaatioistaan siitä, kuinka ulkomaalaiset toimivat, eivät ole oikein, hänen väitteensä, jonka mukaan niitä ei ole olemassa, epäonnistuu.
Evoluutiobiologi Stephen Jay Gould kritisoi Hartin spekulointia. Hän kirjoitti, että ”minun on tunnustettava, että en vain tiedä miten reagoida tällaisiin väitteisiin. Minulla on tarpeeksi vaikeuksia ennustaa lähimpien ihmisten suunnitelmia ja reaktioita. Olen yleensä hämmentynyt ihmisten ajatuksista ja saavutuksista eri kulttuureissa. Minua tuomitaan, jos voin todeta varmuudella, mitä jokin maan ulkopuolinen tiedustelulähde saattaa tehdä ”.
Vuonna 1981 Sagan ja planeettatutkija William Newman julkaisivat vastauksen Hartille ja Tiplerille. Vaikka Hart käytti hyvin yksinkertaista matemaattista väitettä olettaen, että muukalainen sivilisaatio leviäisi melkein yhtä nopeasti kuin sen alukset voisivat matkustaa, Newman ja Sagan käyttivät matemaattista mallia, kuten se, jota väestöbiologit käyttävät eläinpopulaation leviämisen analysointiin tähtienvälisen kolonisaation mallinntamiseksi. .
He totesivat, että Hartin olettama laajentumisaste on erittäin epärealistinen. Laajentuminen on dramaattisesti hitaampaa, jos esimerkiksi sivilisaatiot kontrolloivat väestönkasvunopeuttaan millä tahansa planeetalla ekologisen romahduksen välttämiseksi, jos siirtokuntien elinikä on rajallinen ja jos vieraiden yhteiskuntien loppupuolella kasvaa ekspansionistiset taipumukset. Hartin oletus, että muukalainen sivilisaatio leviäisi melkein niin nopeasti kuin sen alukset voivat matkustaa, ei ole uskottava. Rooman yli on mahdollista kävellä päivässä, Newman ja Sagan huomauttivat, mutta Roomaa ei rakennettu päivässä. Se kasvoi paljon hitaammin.
Jos älykkään elämän kehitys on kaiken todennäköistä, muut sivilisaatiot voisivat syntyä ennen kuin mikä tahansa hypoteettinen ensimmäinen laajentumisaalto pyyhkäisi hitaasti galaksin yli. Jos useat maailmat tuottivat kolonisaation aaltoja, ne saattavat kohdata toisiaan. Mitä sitten tapahtuisi? Kukaan ei tiedä. Galaksin historiaa ei voida ennustaa muutamasta yhtälöstä.
Newmanille ja Saganille maapallon ulkopuolisten puuttuminen maasta ei tarkoita, että niitä ei ole muualla galaksissa tai että he eivät koskaan käynnistä tähtialuksia. Se tarkoittaa vain sitä, etteivät he käyttäytyy Hartin odottamalla tavalla. He päättelevät, että ”paitsi mahdollisesti hyvin varhaisessa galaksin historiassa, ei ole olemassa hyvin vanhoja galaktisia sivilisaatioita, joilla olisi johdonmukainen asuttujen maailmojen valloituspolitiikka; ei ole galaktista valtakuntaa ”.
Joten Enrico Fermi ei koskaan tuottanut voimakasta väitettä siitä, ettei maapallon älykkyyttä todennäköisesti ole. Ei myöskään Michael Hart. Yksinkertainen totuus on, että kukaan ei tiedä, onko galaksissa maapallon ulkopuolisia. Jos niitä kuitenkin on, on mahdollista, että heidän radioviestiensä löytäminen antaisi meille tarvitsemme todisteita. Sitten voimme lopettaa spekuloinnin ja alkaa oppia jotain.
Viitteet ja lisälukemat:
F. Cain (2013) Missä kaikki muukalaiset ovat? Fermi-paradoksi, Space Magazine.
F. Cain (2014) Ovatko älykkäät sivilisaatiot tuomittu? Space Magazine.
R. H. Gray (2012) The Elusive WOW, etsimässä maapallon ulkopuolista älykkyyttä, Palmer Square Press, Chicago, Illinois.
R. Gray (2015) Fermi-paradoksi ei ole Fermin tai paradoksi, astrobiology, 15(3): 195-199.
M. Hart (1975) selitys maan ulkopuolisten esiintymisestä maapallolla, Royal Astronomical Society -lehden vuosineljänneslehti, 16:128-135.
W. I. Newman ja C. Sagan (1981) Galaktiset sivilisaatiot: väestön dynamiikka ja tähtien välinen diffuusio, Icarus, 46:293-327.
C. Sagan (1963) Suorat kontaktit galaktisten sivilisaatioiden välillä relativistisen tähtienvälisen avaruuslennon avulla, Planeetta- ja avaruustiede, 11:485-489.
I. S. Shklovskii ja C. Sagan (1966) Älykäs elämä maailmankaikkeudessa. Delta Publishing Company, Inc. New York, NY.
F. Tipler (1980) Maan ulkopuolisia älykkäitä olentoja ei ole, Royal Astronomical Society -lehden vuosineljänneslehti, 21:267-281.
S. Webb (2010) Jos maailmankaikkeus on täynnä ulkomaalaisia ... Missä kaikki ovat? Viisikymmentä ratkaisua Fermi-paradoksiin ja maan ulkopuolisen elämän ongelmaan. Copernicus Books, New York, NY.
