När du tänker på universitetens ålder - 13,8 miljarder år enligt våra senaste räkningar - och det som är "observerbart" för oss mäter cirka 93 miljarder ljusår i diameter, börjar du undra varför vi inte har hittat tecken på extra- markbunden intelligens (ETI) bortom vårt solsystem. För att parafrasera Enrico Fermi, 1900-talets fysiker som avancerade den berömda Fermi-paradoxen - "där pokker är alla utlänningar?"
Naturligtvis har Fermis Paradox väckt många teoretiska förklaringar genom åren - som inkluderar att ETI är mycket sällsynt, mänskligheten är tidigt till universum och utlänningar utrotade! Men en ny studie av ett team av forskare från Future of Humanity Institute (FHI) erbjuder ett annat tag på denna ålderdomliga paradox. Enligt deras studie är nyckeln till att besvara denna fråga att överväga möjligheten att utlänningarna är engagerade i ”aestivation”.
I huvudsak är aestivation ett långvarigt tillstånd av torpor som organismer kommer in i under en särskilt varm eller torr period. I likhet med vad vilande djur gör under vintern är detta tillstånd utformat för att hålla varelser vid liv tills mer gynnsamma förhållanden dyker upp. Och när det tillämpas på kosmos kan detta koncept förklara varför en av de viktigaste saker som astronomer har letat efter - dvs aktivitet - har saknats.
Studien leds av Anders Sandberg, en forskningsassistent vid Oxford Uehiro Center for Practical Ethics, Oxford Centre for Neuroethics och James Martin Research Fellow vid FHI. Cryptically med titeln, "Det är inte dött som kan vara evigt ljuga: Hästhypotesen för att lösa Fermis paradox", deras studie överväger möjligheten att avancerade främmande civilisationer kan vara svåra att hitta eftersom de sover just nu.
Detta är inte första gången Sandberg har tagit upp frågor som uppstår i Fermi-paradoxen. I en tidigare studie utvidgade han och Stuart Armstrong (även en forskningsassistent med FHI och en av medförfattarna till denna studie) Fermi-paradoxen för att se bortom vår egen galax och ta itu med hur mer avancerade civilisationer möjligen skulle kunna starta koloniseringsprojekt med relativt lätt (och till och med resa mellan galaxer utan svårigheter).
I slutändan drog de slutsatsen att civilisationer från miljoner galaxer borde ha kunnat nå oss nu, vilket bara tjänar till att få Fermi-paradoxen i större fokus. Om dessa tidiga civilisationer finns, varför är de inte synliga för oss? Anledningen till detta, hävdar de i denna nya studie, har att göra med beräkningens termodynamik.
Enligt denna grundregel är kostnaden för en viss beräkningsmassa proportionell mot temperaturen som den genererar. Under en tid har astronomer och kosmologer varit medvetna om att universumet stadigt svalnar över tiden. Stjärnbildningen i galaxer dör långsamt ut under miljarder år, utan även den kosmiska bakgrundsstrålningen blir kallare.
Som sådan är det vettigt att forntida och avancerade civilisationer skulle vilja vänta på att svalare förhållanden råder. Sandberg förklarade till Space Magazine via e-post:
”Grundtanken är att om avancerade civilisationer huvudsakligen eller bara bryr sig om beräkningar, är det rationellt för dem att vänta tills universum är mycket äldre än nu. Anledningen är att energikostnaden (som så småningom kommer att begränsa hur mycket beräkning du kan göra) är proportionell mot temperaturen, och det betyder att den långa framtiden är mycket gästvänligare än den heta nuvarande. Om detta var sant, har vi en trevlig förklaring till den uppenbara frånvaron av stora gamla civilisationer. Det skulle också leda till observerbara konsekvenser: en minskning av processer som slöser med resurser de vill ha i sena tidsåldrar. ”
Timing är en viktig funktion i denna hypotese. Liksom teorin om att mänskligheten kan ha kommit tidigt till universum, säger denna teori att bristen på upptäckt har att göra med arter som finns på olika platser i deras biologiska / tekniska utveckling. I detta fall har tidigt civilisationers anestivationsperiod sammanfallit med den efterföljande uppgången av mänskligheten som en rymdfarande och tekniskt skicklig art.
Här ligger en annan anledning till att antika civilisationer kanske vill ta en kosmisk tupplur. Med tanke på hur lång livslängd behöver för att dyka upp - mänskligheten tog ungefär 4,5 miljarder år för att komma dit det är idag - är det en anledning att antika civilisationer kanske vill hoppa över några eoner för att låta nya raser dyka upp.
"Det finns en entropikostnad för irreversibla logiska operationer, inklusive felkorrigering," sade Sanders. "Så om det inte finns någon magisk energikälla eller entropi-diskbänk, om du vill göra så mycket beräkning som möjligt bör du vänta tills den kosmiska bakgrundstrålningen avtar. Dessutom kanske civilisationer vill gå till framtiden om de vill träffa andra, oberoende utvecklade civilisationer. Om intelligens är sällsynt i tid och rum men avvärjer den bortre framtiden, kommer den att träffas där. ”
Naturligtvis är uppskattningshypotesen (ungefär som Drake Equation och Fermi Paradox) baserad på några antaganden om vad ETI skulle kunna. Dessa inkluderar:
- Det finns civilisationer som mognar mycket tidigare än mänskligheten.
- Dessa civilisationer kan utvidgas över stora volymer och få makt över innehållet.
- Dessa civilisationer har löst sina samordningsproblem.
- En civilisation kan behålla kontrollen över sin volym mot andra civilisationer.
- Den bråkdel av mogna civilisationer som bedömer är icke-noll
- Aestivation är till stor del osynlig.
Med andra ord antar hypotesen existensen av civilisationer som är mer avancerade än mänskligheten och som bygger på idén att de har haft miljarder år att utveckla någon annanstans i universum. Dessa civilisationer skulle nu ligga högre på Kardashev-skalan (mellan nivå II och III), vilket innebär att de hade utvecklats till den punkt där de kunde utnyttja energin från hela stjärnsystem och kanske till och med galaxer.
Dessutom antar det att dessa civilisationer skulle ha blivit rymdfarande raser som expanderat för att ockupera delar av kosmos som ligger långt bortom deras egna stjärnsystem. I slutändan skulle de civilisationer som har valt att bli vilande därför vara osynliga för oss eftersom de för närvarande inte reser mellan stjärnor och galaxer, krossar planeter för att skapa megastrukturer eller konsumerar hela stjärnor för bränsle.
Du vet, den typ av saker som vi tror mega-civilisationer skulle göra. Som naturligtvis ställer frågan, hur kan vi kunna upptäcka sådana civilisationer i vila? Till detta har Sandberg några möjliga förslag, sådana som ETI-jägare kanske vill följa:
”Leta efter galaxer som antingen flyttar sig ur vägen för galaxkollisioner eller mot stora kluster genom att mata ut massa eller energi i en riktning, eller har ett ovanligt lågt antal tunga blåvit stjärnor eller på annat sätt undvika att tappa gas till det interstellära utrymmet. Eller prova att starta en självreplikerande rymdsond för att bana universum och se om någon stoppar dig. ”
Som med allt som har att göra med utlänningar och ETI krävs här ett mått av gissningsarbete. Och vissa skulle naturligtvis hävda att det också är möjligt att avancerade civilisationer inte omfattas av samma begränsningar som vi människor är, vilket skulle begränsa vår förmåga att spekulera här. I slutändan måste vi människor teorisera om vad vi inte vet baserat på vad vi gör - alias. "låghängande frukt" -metoden.
Resultaten som rapporterades i studien var också föremål för ett samtal som ägde rum vid det andra årliga mötet i UK SETI Research Network (UKSRN), som ägde rum den 11 och 12 september 2014 vid Birkbeck College i London.
