Kur jūs, ateiviai? Drake lygtis ir Fermi paradoksas (Konkursinis straipsnis)

Žmones visada traukė dangus. Pavyzdžiui, senovės graikai danguje regėjo žuvis, kentaurus ir Atėnės į dausas nusviestą slibiną, viduramžių astrologai tikėjosi išvysti Paskutinįjį Teismą lemiančius ženklus, o šiandieniniai mokslininkai klausosi kosminių signalų ir tikisi atrasti kitų protingų gyvybės formų egzistavimo ženklų. Ir, kaip daugumai mūsų gerai žinoma, jiems nekaip sekasi. Nežemiškos gyvybės ženklų žmonės ieško jau beveik šešiasdešimt metų, nuo pat projekto „Ozma“ (projekto SETI pirmtako) pradžios 1960.

Žinoma, penkiasdešimt aštuoneri metai kosminiais mastais – pasigailėtinai trumpas laiko tarpas, bet ši kosminė tyla vis vien verčia sunerimti. Radioastronomo Franko D. Drake‘o pasiūlyta lygtis  (N = R* x fp x ne x fl x fi x fc x L) verčia į gyvybės atsiradimą Visatoje žvelgti gana optimistiškai. Šioje lygtyje N – tai Paukščių Tako galaktikos civilizacijų, kurių radijo bangas būtų galima aptikti šiuo metu turimomis technologijomis, skaičius. Šį skaičių savo ruožtu, sudaro:

R* - žvaigždžių formavimosi greitis;

f_p – šių susiformavusių žvaigždžių, turinčių planetas, dalis;

N_e – susiformavusių, gyvybei tinkamų, ( taigi nei per kraštų, nei per šaltų) planetų dalis;

f_l – gyvybei tinkamų planetų, kuriose susiformuoja ekosistema, dalis;

f_i – gyvybei tinkamų planetų, kuriose gyvybė ne tik atsiranda, bet ir sukuria civilizacijas, dalis;

f_c – civilizacijų, skleidžiančių aptinkamus signalus į kosmosą, dalis;

L – aptinkamų signalų siuntimo į kosmosą laikotarpis.

Viena didžiausių problemų – šioje lygtyje labai daug nežinomųjų (pvz., f_i – tikimybė, jog apgyvendintoje planetoje anksčiau ar vėliau atsiras protingos būtybės, gali skirtis nuo beveik nulio (šiuo atveju protingos gyvybės būtų nepaprastai retos, o žmonija – tikras stebuklas) iki beveik 1 (t. y., bet kokia primityvi gyvybė anksčiau ar vėliau duoda pradžią protui ir sąmonei, nori ji to, ar ne). Klasikinė Drake‘o lygtis teigia, jog Paukščių tako galaktikoje šiuo metu turėtų būti apie 3500 į kosmosą signalus siunčiančių protingų civilizacijų.

Pasak italų astronomo Claudio Maccone, šiuo metu Paukščių take turėtų būti dar daugiau - net apie 4500 signalus siunčiančių civilizacijų. Jei šiuo metu mūsų galaktikoje yra bent pusė tiek protingų, su mumis susiekti norinčių ateivių rūšių, kyla visai pagrįstas klausimas – tai kodėl mes vis dar vieni? Arba, kaip pasakė italų fizikas Enriko Fermi, „kur visi?“ („Where is everybody?“). Mokslininkai jau kurį laiką bando rasti atsakymus į šį klausimą. Vienas jų, tikriausiai pats paprasčiausias ir tuo pat metu pats nuobodžiausias – Drake‘o lygtyje naudojami pernelyg optimistiški skaičiai. Kiek skeptiškiau lygtį perskaičiavęs Jim Plaxco gavo žymiai mažesnį protingų civilizacijų Paukščių Take skaičių - nuo 1 iki 22,  t. y., žymiai mažiau nei Drake‘as ar Maccone.

Kitais žodžiais, gyvybei tinkamų planetų formavimasis, abiogenezė (biologinės gyvybės atsiradimas iš cheminių junginių) ir protingos gyvybės atsiradimas yra nepaprastai reti reiškiniai, o žmonija ar bet kokia protinga gyvybė tėra kosminiai fuksai. Tai – vadinamoji „Didžiojo filtro“ („Great Filter“) teorija. Šis ekonomisto Robino Hansono pasiūlytas Fermi paradokso sprendimo būdas teigia, bent vienas (arba keletas, ar net visi) kosminei civilizacijai atsirasti būtinų įvykių (tokių, kaip eukariotų (sudėtingų vienaląsčių organizmų) atsiradimas, daugialąstė ar protinga gyvybė, ir panašiai) yra labai, labai reti.

Gali būti, jog mes išgyvenome Didįjį Filtrą ir šiuo metu esam vieni pirmųjų (jei ne pirmieji) galaktinėje scenoje. Bet taip pat įmanoma, jog protingos civilizacijos yra linkusios į susinaikinimą, ir Filtras (kuris galėtų pasireikšti pasaulinio branduolinio karo, masinės ekologinės katastrofos ar pasaulinės, žmoniją išnaikinsiančios pandemijos formomis) mūsų vis dar laukia - šis variantas yra žymiai labiau pesimistinis, todėl mokslininkų žargone dar žinomas kaip „Mums šakės“ teorija.

Kitas galimas Fermi paradokso sprendimo variantas – rusų fiziko Aleksandro Berežino pasiūlyta teorija, jog pirmoji tarpžvaigždinės kelionės pakopą pasiekusi civilizaciją tiesiog  netyčia išnaikina visas likusias. Kitais žodžiais, pasiekusi tam tikrą technologinio išsivystymo lygį, civilizacija pradeda eksploatuoti kosminius resursus, nekreipdama dėmesio į padarinius, paveikiančius visas menkiau išsivysčiusias civilizacijas. Jei Berežinas teisus, tai gali reikšti du dalykus: kaip teigia pats Berežinas, tai, jog žmonijos jokia kita tarpžvaigždinė civilizacija dar  nesunaikino gali reikšti, kad mes esame „pirmieji“  galaktinėje scenoje, o mūsų likimas – tapti tokia Berežino išpranašauta tarpplanetine imperija.

Kitas, mažiau optimistiškas variantas (kurio Berežinas kažkodėl net nesvarsto) – tai, jog mes vis dar egzistuojame tik todėl, kad jokia galinga tarpžvaigždinė galia dar neatkreipė dėmesio į mūsų menką geltoną žvaigždę ir aplink ją besisukantį purvo ir vandens gniužulą. Fizikas Stevenas Hawkingas buvo dar pesimistiškesnis tarpžvaigždinių civilizacijų atžvilgiu. Jo nuomone, bet kuri tarpžvaigždinė civilizacija turėtų būti iš principo karinga ir smurtinga (mat pacifistinės civilizacijos atstovai greičiausiai nematytų prasmės keliauti kur nors anapus savo planetos ar žvaigždės sistemos, o verčiau mėgintų kaip įmanoma geriau „tvarkytis namuose“). Todėl koks kontaktas su ja Žemės gyventojams greičiausiai baigtųsi taip pat, kaip Šiaurės Amerikos indėnų susitikimas su ispanų konkistadorais.

Įmanoma ir trečia galimybė: tarpžvaigždinės civilizacijos gali būti taip smarkiai pažengusios, jog paprasčiausiai mūsų nepastebi arba nelaiko mūsų pakankamai protingais, kad būtume verti pokalbio. Kaip teigia astrofizikas Neilas deGrasse Tysonas, jų atstovai gali būti technologiškai pralenkę mus taip pat smarkiai, kaip, pvz., mes esame technologiškai pralenkę sliekus – ir, kaip dauguma mūsų žino, su sliekais kalbėtis yra ne tik beprasmiška, bet ir labai neįdomu.

Galimi ir kitokie paaiškinimo būdai. Vienas jų – mes klausomės ne to, ko reikėtų. SETI nežemiško proto ieškotojai bandė aptikti kitų civilizacijų signalus analizuodami radijo bangas – tačiau, kaip pastebi kai kurie tyrinėtojai, visai įmanoma, kad kitų planetų gyventojai bando susisiekti su mumis naudodami visiškai kitokias technologijas (pvz., lazerius, rentgeno spinduliuotę, neutrinus, etc.).

Gali būti, jog į tuštumą radijo bangas skleidžia vienintelė žmonija, tuo metu visos kitos civilizacijos yra pernelyg užsiėmusios klausymusi. Tarp sąmokslo teoretikų ir ufologų yra paplitęs įsitikinimas, jog ateiviai jau yra mus aptikę, tiesiog jie nuo mūsų slepiasi arba mes jų paprasčiausiai nepastebime. Viena šių teorijų – vadinamoji „zoologijos sodo hipotezė“ – teigia, jog nežemiškos gyvybės formos žino apie Žemės ir žmonijos egzistavimą, bet dėl kokių nors priežasčių (pvz., mokslinio smalsumo ar moralinių principų) nusprendė nesikišti į žmonijos vystymąsi ir stebėti mus iš šono.

Dar įdomesnis požiūris į šią problemą teigia, jog nežemiškos gyvybės veiklos pėdsakai yra visur aplink mus, tačiau mes esame pernelyg primityvūs, kad juos atpažintume. Žinoma, yra žmonių, teigiančių, jog žmonija jau susisiekė su nežemiškomis gyvybės formomis, tačiau mes nieko apie tai nežinome, nes įvairių šalių (JAV, Rusijos, Didžiosios Britanijos) vyriausybės nuo mūsų tai slepia (net nebūtina aiškinti, jog šis „paaiškinimas“ yra ne kas kita kaip sąmokslo teorija).

Vis dar nežinia, ar mes vieninteliai protingi galaktikos gyventojai, ar kur nors anapus kosminių ūkų ir supernovų liekanų tūno grobuoniškos kosminės imperijos ar pacifistai proto broliai. Tačiau aišku viena: kad ir toliau žvaigždėtomis naktimis jauni ir seni svajos apie daugiaakius padarus iš Centauro proksimos. Arba, kaip rašė Jamesas Markas Milleris:

„Ar mes vieni Visatoje“ – ji paklausė.

„Taip“ – atsakė Orakulas.

„Tai jokios kitos gyvybės ten nėra?“

„Yra. Jie irgi vieni“.

Alfredas Buiko

Informacijos šaltiniai:

• Curiosity, 2016, https://curiosity.com/topics/neil-degrasse-tyson-thinks-humans-might-be-too-stupid-for-aliens-curiosity/ [žiūrėta 2018 12 21]
• Drudge, M., 2010, Fermi’s Paradox and Stephen Hawking, in https://experimentalmath.info/blog/2010/04/fermis-paradox-and-stephen-hawking/ [žiūrėta 2018 12 21]
• Hanson, R., 1998, The Great Filter - Are We Almost Past It?, in https://www.webcitation.org/5n7VYJBUd?url=http://hanson.gmu.edu/greatfilter.html [žiūrėta 2018 12 21]
• Hendricks, S., 2018, This new solution to the Fermi paradox is unsettling for two reasons, in https://bigthink.com/scotty-hendricks/a-new-solution-to-the-fermi-paradox-were-going-to-kill-everybody-else [žiūrėta 2018 12 21]
• Martini, B., 2012, At Last, How Many Alien Civilizations are There?, Astrobiology Magazine, in https://www.astrobio.net/alien-life/at-last-how-many-alien-civilizations-are-there/ [žiūrėta 2018 12 21]
• Miller, J. M., 2018, A Small Fiction, vert. Alfredas Buiko,  in https://twitter.com/asmallfiction/status/946608733982822401 [žiūrėta 2018 12 21]
• Oryshchenco, I., 2018, Why the Fermi Paradox is Wrong, https://medium.com/@groznykon/why-the-fermi-paradox-is-wrong-e18f9e9f6d78 [žiūrėta 2018 12 21]
• Plaxco, J., 2007, Drake Equation Tutorial, http://www.astrodigital.org/astronomy/drake_equation.html [žiūrėta 2018 12 21]
• Siegel, E., No, We Haven't Solved The Drake Equation, The Fermi Paradox, Or Whether Humans Are Alone, 2018, Forbes, in https://www.forbes.com/sites/startswithabang/2018/06/26/no-we-cannot-know-whether-humans-are-alone-in-the-universe/ [žiūrėta 2018 12 21]
• SETI Institute, 2018, Early SETI, Arecibo Message, in https://www.seti.org/seti-institute/project/details/early-seti-project-ozma-arecibo-message , [žiūrėta 2018 12 21]
• Urban, T., 2014, Fermi Paradox, in https://waitbutwhy.com/2014/05/fermi-paradox.html [žiūrėta 2018 12 21]