Большой Фильтр , в контексте парадокса Ферми , является то , что мешает неживая материи от прохождения абиогенеза , во время, расширяя длительный срок службы , как измерено с помощью шкалы Кардашева . [1] [2] Эта концепция восходит к аргументу Робина Хэнсона о том, что невозможность найти какие-либо внеземные цивилизации в наблюдаемой Вселеннойподразумевает возможность того, что что-то не так, с одним или несколькими аргументами из различных научных дисциплин о вероятности появления развитой разумной жизни; это наблюдение концептуализировано в терминах «Великого фильтра», который сокращает большое количество мест, где может возникнуть разумная жизнь, до крошечного числа разумных видов с реально наблюдаемыми развитыми цивилизациями (в настоящее время только один: человек ). [3] Этот порог вероятности, который может находиться позади нас (в нашем прошлом) или перед нами (в нашем будущем), может работать как барьер для эволюции разумной жизни или как высокая вероятность самоуничтожения. [1] [4] Главный противоречащий интуиции вывод из этого наблюдения состоит в том, что чем легче было жизни эволюционировать до нашей стадии, тем мрачнее, вероятно, были наши шансы на будущее.
Идея была впервые предложена в онлайн-эссе под названием «Великий фильтр - мы почти прошли?», Написанном экономистом Робином Хэнсоном. Первая версия была написана в августе 1996 года, а последний раз статья обновлялась 15 сентября 1998 года [Обновить]. С тех пор формулировка Хэнсона получила признание в нескольких опубликованных источниках, обсуждающих парадокс Ферми и его последствия.
Главный аргумент
Парадокс Ферми
Нет никаких надежных доказательств того, что инопланетяне посещали Землю, и мы не наблюдали никакой разумной внеземной жизни с помощью современных технологий, и SETI не обнаружил никаких передач от других цивилизаций . Вселенной , помимо Земли , кажется , «мертвый»; Хэнсон заявляет: [1]
Однако наша планета и Солнечная система не выглядят существенно заселенными развитой конкурентной жизнью на звездах, как и все остальное, что мы видим. Напротив, мы добились большого успеха в объяснении поведения нашей планеты и Солнечной системы, ближайших звезд, нашей галактики и даже других галактик с помощью простых «мертвых» физических процессов, а не сложных целенаправленных процессов развитой жизни.
Ожидается, что жизнь расширится, чтобы заполнить все доступные ниши. [5] С такими технологиями, как самовоспроизводящийся космический корабль , эти ниши будут включать соседние звездные системы и даже, в более длительных временных масштабах, которые все еще малы по сравнению с возрастом Вселенной, другие галактики. Хэнсон отмечает: «Если бы такая развитая жизнь в значительной степени колонизировала нашу планету, мы бы уже знали об этом». [1]
Великий фильтр
При отсутствии доказательств существования разумной жизни в других местах, кроме Земли, кажется, что процесс, начинающийся со звезды и заканчивающийся «продвинутой взрывоопасной длительной жизнью», маловероятен. Это означает, что хотя бы один шаг в этом процессе должен быть маловероятным. Список Хэнсона, хотя и неполный, описывает следующие девять шагов на «эволюционном пути», который приводит к колонизации наблюдаемой Вселенной:
- Правильная звездная система (включая органические и потенциально обитаемые планеты )
- Репродуктивные молекулы (например, РНК )
- Простая ( прокариотическая ) одноклеточная жизнь
- Сложная ( эукариотическая ) одноклеточная жизнь
- Половое размножение
- Многоклеточная жизнь
- Животные, использующие орудия, с интеллектом
- Цивилизация приближается к потенциалу колонизационного взрыва (где мы сейчас находимся)
- Колонизационный взрыв
Согласно гипотезе Великого фильтра, по крайней мере, один из этих шагов - если список был полным - должен быть маловероятным. Если это не ранний шаг (то есть в нашем прошлом), то подразумевается, что невероятный шаг лежит в нашем будущем, и наши перспективы достижения шага 9 (межзвездная колонизация) все еще мрачны. Если предыдущие шаги вероятны, то многие цивилизации развились бы до нынешнего уровня человеческого вида. Однако, похоже , ни один из них не добрался до шага 9, иначе Млечный Путь был бы полон колоний. Так что, возможно, шаг 9 маловероятен, и единственное, что может удержать нас от шага 9, - это своего рода катастрофа , недооценка влияния прокрастинации, поскольку технология все больше облегчает существование, или исчерпание ресурсов, ведущее к невозможности сделать шаг из-за потребления доступных ресурсов (например, сильно ограниченных энергоресурсов). [6] Таким образом, согласно этому аргументу, обнаружение многоклеточной жизни на Марсе (при условии, что она развивалась независимо) было бы плохой новостью, поскольку это означало бы, что шаги 2–6 просты, и, следовательно, только 1, 7, 8 или 9 (или какой-то неизвестный шаг ) может быть большой проблемой. [4]
Хотя шаги 1–8 уже произошли на Земле, любой из них может быть маловероятным. Если первые семь шагов являются необходимыми предпосылками для вычисления вероятности (с использованием местной среды ), тогда антропно предвзятый наблюдатель не может ничего сделать об общих вероятностях из своего ( заранее определенного ) окружения.
В статье 2020 года Джейкоб Хакк-Мисра, Рави Кумар Коппарапу и Эдвард Швитерман утверждали, что нынешние и будущие телескопы, ищущие биосигнатуры в ультрафиолетовом и ближнем инфракрасном диапазонах, могут установить верхние границы доли планет в галактике, в которых есть жизнь. Между тем развитие телескопов, которые могут обнаруживать техносигнатуры в средних инфракрасных длинах волн, может дать представление о Великом фильтре. Они говорят, что если планет с техносигнатурой много, то мы можем повысить нашу уверенность в том, что Великий фильтр остался в прошлом. С другой стороны, если мы обнаружим, что жизнь обычна, а техносигнатуры отсутствуют, это повысит вероятность того, что Великий фильтр находится в будущем. [7]
Ответы
Существует множество альтернативных сценариев, которые могут позволить эволюции разумной жизни происходить несколько раз без катастрофического самоуничтожения или явно видимых свидетельств. Это возможные решения парадокса Ферми : «Они существуют, но мы не видим доказательств». Другие идеи включают: слишком дорого физически распространяться по галактике; Земля целенаправленно изолирована; общаться опасно, и поэтому цивилизации активно прячутся, в том числе.
Астробиологи Dirk Schulze-Макуш и Уильям Bains, рассматривая историю жизни на Земле, в том числе конвергентной эволюции , сделал вывод , что переходы , такие как кислородный фотосинтез , в эукариотической клетке , многоклеточность и инструмент -при разведки , которые могут произойти на любой Земли как планеты дали достаточно времени. Они утверждают, что Великим фильтром может быть абиогенез , рост технологического интеллекта человеческого уровня или неспособность заселить другие миры из-за самоуничтожения или нехватки ресурсов. [8]
Астроном Сет Шостак из Института SETI утверждает, что можно постулировать галактику, наполненную разумными внеземными цивилизациями, которые не смогли колонизировать Землю . Возможно, инопланетяне не имели намерения и цели колонизировать или обедненные свои ресурсы, или , может быть, галактика будет колонизирован , но в гетерогенной форме или на Земле могут быть расположены в «галактическом захолустье». Хотя отсутствие доказательств обычно является лишь слабым доказательством отсутствия , отсутствие внеземных мегамасштабных инженерных проектов, например, может указывать на работу Великого фильтра. Означает ли это, что один из шагов, ведущих к разумной жизни, маловероятен? [9] По словам Шостака:
Это, конечно, вариант парадокса Ферми: мы не видим ключей к широко распространенному, крупномасштабному проектированию, и, следовательно, мы должны сделать вывод, что мы одни. Но, возможно, ошибочное предположение заключается в том, что мы говорим, что очень заметные строительные проекты - это неизбежный результат разведки. Может случиться так, что неизбежна инженерия малого, а не большого. Это следует из законов инерции (меньшие машины быстрее и требуют меньше энергии для работы), а также скорости света (маленькие компьютеры имеют более быструю внутреннюю связь). Возможно - и это, конечно, предположение, - что развитые общества создают небольшие технологии и, например, не имеют большого стимула или необходимости переставлять звезды в своих районах. Вместо этого они могут предпочесть создавать наноботов. Следует также иметь в виду, что, как сказал Артур Кларк , действительно продвинутая инженерия выглядела бы для нас как волшебство - или вообще была бы неузнаваемой. Кстати, мы только начали искать такие вещи, как сферы Дайсона , поэтому мы не можем их исключить. [9] [10]
Смотрите также
- Теория черного лебедя - теория реакции на неожиданные события
- Аргумент судного дня - вероятностный аргумент, утверждающий, что он предсказывает количество людей в будущем с учетом оценки общего количества людей, родившихся на данный момент.
- Уравнение Дрейка - вероятностный аргумент для оценки количества инопланетных цивилизаций в галактике
- Антропный принцип - Философская предпосылка о том, что все научные наблюдения предполагают наличие вселенной, совместимой с появлением разумных организмов, которые производят эти наблюдения.
- Глобальный катастрофический риск - Гипотетические будущие события, которые могут нанести ущерб благополучию людей во всем мире.
- Принцип Златовласки - Аналогия для оптимальных условий
- Заблуждение обратного игрока
- Шкала Кардашева - Метод измерения уровня технологического развития цивилизации.
- Неокатастрофизм - Гипотеза о том, что такие разрушающие жизнь события, как гамма-всплески, действовали как механизм галактической регуляции в Млечном Пути после появления сложной жизни.
- Принцип посредственности - философское понятие
- Гипотеза редкой земли - гипотеза о том, что сложная внеземная жизнь маловероятна и крайне редка.
- Смещение отбора - смещение в статистическом анализе из-за неслучайного выбора.
Рекомендации
- ^ а б в г Хэнсон, Робин (1998). "Великий фильтр - мы почти прошли?" . Архивировано из оригинала на 2010-05-07.
- ^ Прощай, Деннис (3 августа 2015 г.). «Обратная сторона оптимизма по поводу жизни на других планетах» . Нью-Йорк Таймс . Проверено 29 октября 2015 года .
- ↑ Hanson 1998: «Никакие инопланетные цивилизации не колонизировали нашу солнечную систему или системы поблизости. Таким образом, среди миллиарда триллионов звезд в нашей прошлой Вселенной ни одна не достигла уровня технологий и роста, которого мы можем вскоре достичь. Это единственная точка данных означает, что Великий Фильтр стоит между обычной мертвой материей и продвинутой взрывной продолжительной жизнью. И большой вопрос: как далеко мы находимся в этом фильтре? "
- ^ а б Бостром, Ник (май – июнь 2008 г.). «Где они? Почему я надеюсь, что поиски внеземной жизни ничего не найдут» (PDF) . Обзор технологий . Массачусетский технологический институт : 72–77.
- ^ «Мы все одни, или они могли бы быть в поясе астероидов» Майкла Д. Папагианниса, Ежеквартальный журнал Королевского астрономического общества , Vol. 19, стр.277
- ^ Баум, Сет (8 февраля 2010 г.). «Обречено ли человечество? Выводы из астробиологии» . Устойчивость . 2 (2): 591–603. Bibcode : 2010Sust .... 2..591B . DOI : 10,3390 / su2020591 .
- ^ Хакк-Мишра, Иаков; Рави Кумар Коппарапу; Швитерман, Эдвард (2020). «Ограничения наблюдений на Великом фильтре». Астробиология . 20 (5): 572–579. arXiv : 2002.08776 . Bibcode : 2020AsBio..20..572H . DOI : 10.1089 / ast.2019.2154 . PMID 32364797 .
- ^ Шульце-Макух, Дирк; Бейнс, Уильям (2017). Космический зоопарк: сложная жизнь во многих мирах . Springer. С. 201–206. ISBN 978-3-319-62045-9.
- ^ а б Петокукис, Джеймс М. (2004-11-04). «Не спускать глаз с неба» . Новости США и мировой отчет . Архивировано из оригинала на 2013-06-19.
- ^ Джозеф Ворос в «Макро-перспективах за пределами мировой системы» (2007) указывает, что некоторые исследователи пытались найти энергетические сигнатуры, которые можно проследить до структур, подобных Дайсону (раковины, рои или сферы). Пока ничего не найдено. См., Например, Tilgner & Heinrichsen, «Программа поиска сфер Дайсона с помощью инфракрасной космической обсерватории», Acta Astronautica Vol. 42 (май – июнь 1998 г.), стр. 607–612; и Тимофеев и др. «Поиск в базе данных IRAS свидетельств существования сфер Дайсона», Acta Astronautica Vol. 46, (июнь 2000 г.), стр. 655–659.
дальнейшее чтение
- Бостром, Ник (март 2002 г.). «Экзистенциальные риски: анализ сценариев исчезновения людей и связанных с ними опасностей» . Журнал эволюции и технологий . 9 .
- Irković, Milan M .; Весна Милошевич-Зделар (2003). «Внеземной разум и судный день: критическая оценка требований« не-посторонний »» (PDF) . Сербский астрономический журнал . 166 (166): 1–11. Bibcode : 2003SerAJ.166 .... 1C . DOI : 10.2298 / saj0366001c .
- Жиркович, Милан М. (27 августа 2004 г.). «Постоянство - адаптационное решение парадокса Ферми?». Журнал Британского межпланетного общества . 58 : 62. arXiv : astro-ph / 0408521 . Bibcode : 2005JBIS ... 58 ... 62C .
- Irković, Milan M .; Роберт Дж. Брэдбери (июль 2006 г.). «Галактические градиенты, постбиологическая эволюция и очевидный провал SETI». Новая астрономия . 11 (8): 628–639. arXiv : astro-ph / 0506110 . Bibcode : 2006NewA ... 11..628C . DOI : 10.1016 / j.newast.2006.04.003 .
- Жиркович, Милан М. (июль 2008 г.). «Против Империи». Журнал Британского межпланетного общества . 61 : 246–254. arXiv : 0805.1821 . Bibcode : 2008JBIS ... 61..246C .
- Жиркович, Милан М. (2008). «Эффекты наблюдательной селекции и глобальные катастрофические риски». У Ника Бострома; Милан М. Жиркович (ред.). Глобальные катастрофические риски . Издательство Оксфордского университета .
- Дворский, Георгий (04.08.2007). «Парадокс Ферми: назад с удвоенной силой» . Разумные разработки .
- Хэнлон, Майкл (2008). Вечность: наш следующий миллиард лет . Пэлгрейв Макмиллан . ISBN 978-0-230-21931-1.
Внешние ссылки
- Великий фильтр - мы почти прошли? , Робин Хэнсон, 1998