Esame Visatos vienatvės zonoje? Naujas Fermi paradokso sprendimas

Mokslininkai jau seniai bando išsiaiškinti, ar Visatoje egzistuoja kitos technologiškai pažangios civilizacijos. Šie bandymai įkūnijami tokiuose gerai žinomose teorijose kaip Fermi paradoksas ir Dreiko lygtis.

Dabar mokslininkai pristatė naują metodą, skirtą mūsų vietai Visatoje suprasti, kuris gali būti galimas Fermi paradokso sprendimas. Tyrimas paskelbtas žurnale „Acta Astronautica“.

Mokslininkai siūlo terminą „Vienatvės zona“ (The Solitude Zone). Tačiau tai ne šiaip vieta, o statistinis langas, kuriame tikimybė egzistuoti tiksliai vienai tam tikro sudėtingumo gyvybės formai yra didesnė nei situacijoje, kai yra arba kelios to paties technologinio išsivystymo lygio gyvybės formos, arba jų nėra.

Fiziko Enrico Fermi suformuluotas Fermi paradoksas klausia: jei Visatoje yra tiek daug vietų gyvybei vystytis, kur yra visi ateiviai? Niekas dar negalėjo atsakyti į šį klausimą, tačiau yra keletas teorijų, kurios bando į jį atsakyti. Norint suprasti Vienatvės zoną, reikia suprasti keletą pagrindinių sąvokų.

• Pirmoji – Didžiojo filtro (Great Filter) teorija, teigianti, kad gyvybės forma, norėdama pasiekti tam tikrą technologinio išsivystymo lygį, turi patirti statistiškai neįtikėtiną įvykį. Pradinis gyvybės atsiradimas Žemėje yra klasikinis Didysis filtras, kaip ir perėjimas nuo vienaląsčių prie daugialąsčių organizmų. Savo technologinės plėtros cikle galime pamatyti daugiau tokių filtrų.
• Kita svarbi koncepcija yra Kardaševo skalė (Kardashev Scale). Šią skalę sukūrė sovietų fizikas Nikolajus Kardaševas, gyvybės formos technologinio išsivystymo lygį įvertinantis pagal jos civilizacijos sunaudojamą energijos kiekį. I tipo civilizacija sunaudoja visos planetos energiją, II tipo civilizacija – žvaigždės energiją, o III tipo civilizacija – visos galaktikos energiją. Žmonija dar nepasiekė I tipo civilizacijos lygio.
• Paskutinė pagrindinė koncepcija yra astronomo Franciso Drake sukurta Dreiko lygtis, kuri gali būti naudojama norint apskaičiuoti civilizacijų, pasiekusių tokį technologinio išsivystymo lygį kaip ir žmonės, skaičių galaktikoje.

Vienatvės zonos modelis naudoja idėjas iš visų trijų šių koncepcijų ir yra pagrįstas keturiais pagrindiniais principais.

• Pirma, tai yra sudėtingumas, leidžiantis vertinti gyvybės formas skalėje nuo 0 iki begalybės, priklausomai nuo jų sudėtingumo, pradedant paprastais vienaląsčiais organizmais ir baigiant postbiologiniu intelektu.
• Toliau seka egzistavimo tikimybė, tai yra, kokia yra tikimybė, kad egzistuoja bent tam tikro sudėtingumo lygio civilizacija.
• Kitas svarbus veiksnys yra atsiradimo tikimybė – tikimybė, kad bent tokio lygio gyvybės forma atsiras tik vienoje sistemoje.
• Ir galiausiai, bendras potencialiai apgyvendintų sistemų skaičius Visatoje.

Mokslininkų skaičiavimai rodo, kad stebimoje Visatoje yra 10²⁴ Žemės tipo planetų, kurios potencialiai galėtų būti apgyvendintos.

Remdamiesi šiais veiksniais, mokslininkai apskaičiavo Vienatvės zonos atsiradimo tikimybės dažnį, nustatydami, ar ji tenkina dvi sąlygas: tikimybė, kad egzistuos tik viena tam tikro technologinio lygio civilizacija, yra didesnė nei tikimybė, kad egzistuos kelios. Tikimybė, kad egzistuos bent viena tam tikro technologinio lygio civilizacija, yra didesnė nei tikimybė, kad jos nebus.

Scenarijuose, kurie pernelyg pesimistiškai vertina biologinės gyvybės evoliuciją, iš tikrųjų labiau tikėtina, kad gyvybė iš viso neatsiras, nei vienu konkrečiu atveju. Norėdami tai įrodyti, mokslininkai svarstė skirtingus scenarijus, kad nustatytų gyvybės formų radimo Vienatvės zonoje tikimybę.

Viename scenarijuje, paaiškinančiame lengvą evoliuciją keliuose pasauliuose, civilizacija, turinti žmonijos technologinį potencialą, praktiškai neturi jokių šansų būti viena Visatoje, nes ją užpildys kitos civilizacijos.

Kitame scenarijuje, kuris Didįjį Filtrą perkelia į ankstesnio Žemės istorijos etapo egzistavimą, tikimybė būti Vienatvės zonoje vėl artima nuliui, nes labiau tikėtina, kad nėra jokios gyvybės formos, o kad egzistuoja tik viena.

Tačiau yra vienas konkretus Fermi paradokso atsakymas, kuris puikiai atitinka šį modelį: retųjų Žemių hipotezė. Pagal šį scenarijų sudėtinga gyvybė yra itin reta, bet ne tokia reta, kad būtų visiškai neįmanoma. Sąlygos ankstyvojoje Žemėje būtų buvusios idealiai tinkamos gyvybei vystytis, tačiau labai mažai tikėtina, kad šios sąlygos netyčia būtų pakartotos kitoje planetoje. Tai lemia gana didelę tikimybę, kad mes iš tiesų esame Vienatvės zonoje – beveik 30 %.