Парадокс Фермі - це
Спостереження з використанням радіотелескопів грають важливу роль в дослідженнях парадоксу Фермі
Цей термін має також інші значення див. Фермі (значення).
Парадокс Фермі - парадокс. запропонований фізиком Енріко Фермі. який поставив під сумнів можливість виявлення позаземних цивілізацій. Парадокс пов'язаний зі спробою відповісти на одне з найважливіших питань всіх часів: «Чи є людство єдиною технологічно розвиненою цивілізацією у Всесвіті?». Спробою відповіді на це питання служить рівняння Дрейка. яке оцінює кількість можливих для контакту позаземних цивілізацій, дає, в залежності від вибору невідомих параметрів, досить високу оцінку шансам на таку зустріч. На подібні висновки Фермі відповів, що, якщо в нашій галактиці повинно існувати безліч розвинених цивілізацій, тоді «Де вони? Чому ми не спостерігаємо жодних слідів розумного позаземного життя, таких наприклад, як зонди. космічні кораблі або радіопередачі? ». Допущення в основі парадоксу Фермі часто називають Принципом Фермі.
Парадокс можна сформулювати так: З'єднання поширеною віри в те, що у Всесвіті існує значна кількість технологічно розвинених цивілізацій, з відсутністю якихось спостережень, які б її підтверджували, є парадоксальним і призводить до висновку, що або наше розуміння природи, або наші спостереження неповні і хибні.
Гіпотеза унікальною Землі
Одна з сучасних гіпотез, названа гіпотезою унікальною Землі. стверджує, що багатоклітинна життя може бути надзвичайно рідкісною через можливу винятковості і рідкості планет земного типу. У ній стверджується, що цілий ряд неймовірних збігів зробили можливим виникнення складних форм життя на Землі. Кілька прикладів таких збігів наведені нижче.
Спіральні витки галактики містять багато наднових зірок, радіація яких, як вважається, робить вищі форми життя неможливими. Наша Сонячна система знаходиться на особливій орбіті всередині Чумацького Шляху. вона є майже ідеальною окружністю такого радіуса, що вона рухається з тією ж швидкістю, що і гравітаційні ударні хвилі, що формують спіральні витки. Земля перебувала між спіральними витками Галактики протягом сотень мільйонів років, або понад тридцять повних галактичних обертів, тобто практично весь час, поки на Землі існують вищі форми життя.
Інший необхідний елемент - Місяць. Популярна теорія гігантського зіткнення стверджує, що вона сформувалася внаслідок рідкісного зіткнення молодої Землі з планетою розміром з Марс приблизно 4,45 мільярдів років тому. Зіткнення повинно було статися лише під певним кутом: прямий кут знищив би Землю [джерело не вказано 1311 днів]. більш пологий кут привів би до того, що інша планета би просто зрикошетила від Землі. Припливи, спричинені Місяцем, стабілізували земну вісь: без впливу Місяця її коливання (прецесія) були б набагато більшими і привели б до величезних змін клімату, які могли знищити життя на Землі. Місячні припливи, ймовірно, розігріли земне ядро. яке повинно бути розплавленим, щоб генерувати магнітне поле. істотно послаблює вплив сонячного вітру.
Прихильники протилежної точки зору наполягають, що вимога наявності земних умов для існування життя свідчать про вузькому баченні природи, оскільки виключає з розгляд форми життя принципово відмінні від земних (Див. Вуглецевий шовінізм).
рівняння Дрейка
Ті, хто вірить в запропоновані доктором Карлом Саганом більш оптимістичні оцінки параметрів рівняння Дрейка, стверджують, що розумне життя є поширеним явищем у Всесвіті. Деякі з них вважають, що прийнявши обґрунтовані, на їхню думку, параметри рівняння Дрейка, ми приходимо до висновку, що наявність великої кількості позаземних цивілізацій не тільки можливо, але «практично гарантовано». Проте, прихильники принципу Фермі вважають, що в зв'язку з відсутністю доказів на користь зворотного, людство - єдина технологічно розвинена цивілізація як мінімум в нашій частині Чумацького Шляху. Також вони вважають, що оскільки ми не маємо надійних оцінок для параметрів рівняння Дрейка, то його не можна використовувати як єдиний спосіб для оцінки числа позаземних цивілізацій, а слід спиратися на дані, які ми тільки починаємо систематично накопичувати.
існуючі дані
Наша Сонячна система. якщо спостерігати її з відстані в кілька десятків світлових років. була б дуже незвичною системою у зв'язку з величезним рівнем радіовипромінювання (створеного радіостанціями) у нічим не примітної зірки. Можна припустити, що подібне випромінювання з сусідньої зірки було б відразу визначено як незвичайне також нами. З іншого боку, чим далі видалена зірка, тим більше застарілі дані про неї ми маємо. Так, наприклад, на відстані в 150 світлових років радіопередачі Землі будуть принципово невиявний, так як бездротовий зв'язок відома на Землі з 1895 року. і як наслідок - перші радіопередачі ще не пройшли таку відстань.
Дані радіо- та візуальних спостережень накопичувалися протягом декількох десятиліть в рамках проекту «Озма». SETI та інших проектів, що мали на меті пошук планет за межами Сонячної системи. До сих пір не виявлено жодної зірки сонячного типу, яка б демонструвала незвично інтенсивне радіовипромінювання, що, схоже, свідчить про те, що ми є єдиним видом, який використовує радіохвилі в нашій частині галактики. [1] До того ж більшість планет, виявлених за межами Сонячної системи, ймовірно, характеризуються занадто суворими умовами для еволюції розвинених форм життя.
Прихильники теорії про наявність позаземного життя наводять такі пояснення цим фактам:
- Інші розумні види можуть використовувати спрямовані прилади зв'язку - наприклад, лазери. [2] Можливо, вони використовують для зв'язку нейтрино або інші, поки невідомі нам, частки.
- Знайти планети з нестабільними орбітами легше. Через це у спостерігача створюється враження про те, що більшість планет мають саме нестабільними орбітами, при яких життя неможливе. Внаслідок цього недооцінюється кількість придатні для життя планет.
- Інші розумні способи занадто далеко пішли від нас у розвитку. Передбачається, що всі раніше з'явилися види могли вже пройти етап технологічної сингулярності. ставши настільки могутніми, що ми не можемо відрізнити їх діяльність від природних явищ [3].
- Ще одним цікавим фактом є те, що в зв'язку з розвитком оптоволоконних систем зв'язку, і з переходом на малопотужні стільникові системи зв'язку, радіовипромінювання Землі почала зменшуватися, таким чином активний період «світіння» Землі в радіодіапазоні склав трохи більше 100 років, що є вкрай малим терміном в порівнянні з тривалістю існування цивілізації, і дає додатковий аргумент прихильникам існування позаземного розумного життя.
Аргументація щодо тверджень принципу Фермі
Відсутність радіопередач з космосу
Графічне представлення послання Аресібо - першої спроби людства встановити зв'язок з позаземними цивілізаціями
Прихильники принципу Фермі стверджують, що при наявності достатнього часу на розвиток, інтенсивність радіопередач будь-який досить розвиненою цивілізації згодом перевищить випромінювання її зірки в цьому діапазоні. Оскільки радіохвилі є простим і дешевим способом зв'язку, можна очікувати, що кожна технологічно розвинена цивілізація використовує хоча б частину цього спектру під час свого розвитку.
Якщо все цивілізації у Всесвіті поводяться подібно земної цивілізації, де на пошуки міжзоряних радіопослань витрачено в сотні разів більше часу, ніж на передачу своїх власних радіопослань, то пояснення мовчання Всесвіту тривіально - «все шукають, але ніхто не випромінює» - таке пояснення становить суть парадоксу SETI [4].
Опоненти, однак, кажуть про відсутність інструментів для обробки всіх сигналів як про можливу причину відсутності розумних сигналів. Наприклад, головний астроном з інституту SETI Сет Шостак (Seth Shostak) стверджує, що в галактиці може існувати велика кількість радіопередавачів від сотень мільярдів зірок, але щоб вловити і обробити всі сигнали, знадобляться великі обчислювальні потужності, на даний момент недоступні людині [5]. Крім того, на їхню думку, позаземні цивілізації або інопланетяни можуть просто використовувати способи зв'язку, відмінні від радіохвиль, або з яких-небудь причин приховувати сам факт радіопередач. Їх опоненти в той же час вказують, що це може дійсно бути так, але тільки в разі, якщо існує / існувала дуже мала кількість цивілізацій, і якби їх було стільки, скільки прогнозували Саган і Дрейк, то навіть за умови, що тільки частина з них використовувала радіо під час свого розвитку, цього було б достатньо, щоб помітно вплинути на радіоспектр частини зірок.
антропний принцип
Критики заперечують, оголошуючи це твердження тавтологією. в зміненій Всесвіту життя в відомої нам формі, можливо, не існувала б, але могла б існувати в іншій формі.
Внесок Фрімена Дайсона
Доктор Фрімен Дайсон популяризував концепцію Сфери Дайсона - оболонки навколо зірки, яка може бути створена розвинутою цивілізацією, яка прагне максимально повно використовувати її енергію випромінювання. Детальний будова оболонки не описувалося, були запропоновані різні варіанти її конструкції. Така сфера поглинула б більшу частину видимого діапазону зірки та випромінювала б чітко визначається спектр чорного тіла з імовірним максимумом в інфрачервоному діапазоні і відсутніми сильними спектральними лініями. властивими розпеченій плазмі. Він запропонував астрономам шукати незвично забарвлені зірки, наявність яких, як він припустив, може бути пояснено тільки існуванням високорозвиненої цивілізації. На сьогоднішній день не вдалося виявити жодної зірки із зазначеними характеристиками.
Деякі прихильники принципу Фермі також стверджують, що високорозвинена цивілізація повинна прагнути максимально повно використовувати енергію власної зірки, змінюючи її електромагнітну сигнатуру.
Доктор Дайсон також запропонував тип приладу, який, як він вважав, з великою ймовірністю повинен з'явитися протягом життя кожної високорозвиненої цивілізації, і відсутність якого, схоже, підтверджує принцип Фермі. Він сказав, що на його думку, найближчим часом буде можливо побудувати космічний апарат для пошуку позаземного життя, джерелом живлення для якого стала б навколишнє середовище, і який був би здатний після прибуття в іншу систему побудувати значну кількість своїх копій для розширення області пошуку. Кількість таких пошукових апаратів виростало б в геометричній прогресії, оскільки кожен з новозбудованих апаратів по прибутті на місце призначення будував би знову свої копії, дозволило б охопити пошуком значну частину галактики, навіть з урахуванням обмеження на швидкість польоту.
інопланетна колонізація
Парадокс Фермі в масовій культурі
Парадокс Фермі широко обговорюється в науково-фантастичних творах, фантастами запропоновано безліч варіантів його пояснення.
Парадокс Фермі є одним з ключових елементів сюжету серії «Космічний апокаліпсис» Аластера Рейнольдса. Парадокс пояснюється тим, що розумні види, які досягли певного рівня розвитку, цілеспрямовано знищуються «вовками» - вийшли з-під контролю машинами. Втім, ця гіпотеза суперечить іншій - що розумні істоти, які досягли певного рівня розвитку, вбудовують технічні досягнення в себе, набуваючи здатності таких сверхінтеллектуальних машин, і тому обходячись без них і, отже, не роблячи їх (див. Технологічна сингулярність. Екстракорпоральна еволюція).
Неодноразово згадується в оповіданні Фредеріка Пола "Фермі і холоднеча». Парадокс пояснюється тим, що як тільки цивілізація досягає достатнього рівня технологічного розвитку для виходу в космос, вона знищує себе в ядерній війні.
Примітки
Дивитися що таке "Парадокс Фермі" в інших словниках:
Парадокс Фермі - Спостереження з використанням радіотелескопів грають важливу роль в дослідженнях парадоксу Фермі Парадокс Фермі парадокс, запропонований фізиком Енріко Фермі, який поставив під сумнів можливість виявлення позаземних цивілізацій. Парадокс пов'язаний з ... ... Вікіпедія
парадокс Фермі - Раз ми до сих пір не стали об'єктом колонізації з боку більш розвинених рас - значить, ми єдині розумники у всьому Всесвіті. E. Fermi paradox D. Fermi Paradoxon ... Тлумачний уфологічний словник з еквівалентами англійською та німецькою мовами
Фермі (значення) - Фермі: Енріко Фермі (1901 1954) видатний італійський фізик. Фермі одиниця довжини, що використовується в ядерній фізиці. Фермі стародавнє місто на острові Лесбос епохи енеоліту і ранньої бронзи. Телескоп Фермі космічний телескоп ... ... Вікіпедія
Фермі-розподіл - Розподіл Фермі Дірака як функція від ε / μ, побудована для 4 різних температур. З ростом температури сходинка розмивається Статистика Фермі Дірака в статистичній фізиці квантова статистика, що застосовується до систем тотожних ферміонів ... Вікіпедія
Фермі-Дірака статистика - Розподіл Фермі Дірака як функція від ε / μ, побудована для 4 різних температур. З ростом температури сходинка розмивається Статистика Фермі Дірака в статистичній фізиці квантова статистика, що застосовується до систем тотожних ферміонів ... Вікіпедія
Статистика Фермі - Дірака - Статистична фізика Термодинаміка Молекулярно кінетична теорія Статистики ... Вікіпедія
Конденсат Фермі-Дірака - Розподіл Фермі Дірака як функція від ε / μ, побудована для 4 різних температур. З ростом температури сходинка розмивається Статистика Фермі Дірака в статистичній фізиці квантова статистика, що застосовується до систем тотожних ферміонів ... Вікіпедія
Розподіл Фермі - Дірака - як функція від ε / μ, побудована для 4 різних температур. З ростом температури сходинка розмивається Статистика Фермі Дірака в статистичній фізиці квантова статистика, що застосовується до систем тотожних ферміонів (як правило, частинок з ... ... Вікіпедія