Fermijev paradoks

U Mliječnom putu ima stotine milijardi zvijezda, a mnoge su starije od Sunca. Kad bi se u njima rodila samo jedna civilizacija koja putuje svemirom, već bi odavno mogla doći do nas. Zašto onda nikoga ne vidimo?

Ukratko

  • Ljeti 1950. fizičar Enrico Fermi u razgovoru za ručkom u Los Alamosu upitao je kolege, prema njihovu sjećanju, "Ali gdje su svi?".
  • Pitanje je postalo poznato kao Fermijev paradoks: ako je galaksija stara i velika, a život nije rijedak, netko je već trebao doći ili se javiti.
  • Jedni smatraju da tišina nešto govori, na primjer da je inteligentni život iznimno rijedak ili da civilizacije propadaju prije nego što krenu među zvijezde.
  • Drugi smatraju da paradoksa zapravo nema, jer smo pretražili sićušan dio neba i jer o drugim civilizacijama ne znamo ništa na čemu bismo temeljili očekivanja.

Pitanje je na papiru jednostavno. Mliječni put star je više od deset milijardi godina, a Sunce tek oko četiri i pol milijarde. Ako se ijedna civilizacija prije nas razvila dovoljno da gradi svemirske letjelice, mogla je, čak i putujući sporo, raširiti se cijelom galaksijom za nekoliko milijuna godina, što je u povijesti galaksije tren. Ipak, nema ni posjetitelja, ni sondi, ni signala.

Ručak u Los Alamosu

Enrico Fermi, talijanski fizičar i dobitnik Nobelove nagrade, ljeti 1950. bio je u posjetu Los Alamosu u Novom Meksiku, gdje je tijekom rata radio na atomskoj bombi. Na putu na ručak s Emilom Konopinskim, Edwardom Tellerom i Herbertom Yorkom razgovarao je o nedavnim novinskim pričama o letećim tanjurima i o crtežu iz časopisa The New Yorker na kojem mali zeleni ljudi kradu kante za smeće po New Yorku. Kasnije, za stolom, kad je razgovor već bio o drugome, Fermi je iznenada upitao: "Ali gdje su svi?"

Fermi o tome nikad nije ništa objavio i umro je 1954. Razgovor je 1984. rekonstruirao Eric Jones iz Los Alamosa, pismima trojici preživjelih sudionika. Njihova se sjećanja razlikuju. York se sjećao da je Fermi odmah računao vjerojatnosti planeta, života i tehnologije i zaključio da su nas već trebali posjetiti. Teller se sjećao tek kratke napomene da su udaljenosti možda prevelike. Neki povjesničari zato upozoravaju da je Fermi možda samo sumnjao u mogućnost putovanja među zvijezdama, a ne tvrdio da izvanzemaljaca nema.

Od pitanja do argumenta

Pitanje je 1961. dobilo i brojke. Američki radioastronom Frank Drake, koji je godinu ranije prvi radioteleskopom osluškivao dvije bliske zvijezde, za sastanak u Green Banku zapisao je jednadžbu koja broj civilizacija u galaksiji s kojima bismo mogli komunicirati rastavlja na niz čimbenika: koliko zvijezda nastaje, koliko ih ima planete, na koliko planeta nastane život, koliko dugo civilizacija šalje signale. Drakeova jednadžba nije mjerenje, nego popis onoga što ne znamo. Optimisti su iz nje dobivali milijune civilizacija, a pesimisti manje od jedne.

Paradoks je oštro formulirao američki astrofizičar Michael Hart 1975. Polazio je od "činjenice A": na Zemlji nema izvanzemaljaca, niti ih je bilo. Prema njegovu računu, i sporim bi brodovima galaksija mogla biti naseljena za nekoliko milijuna godina, pa je zaključio da smo vjerojatno prva civilizacija u galaksiji. Frank Tipler 1980. dodao je da bi samoumnažajuće sonde mogle obići galaksiju i bez putnika. Rasprava je imala i političke posljedice: američki senator William Proxmire pozvao se na Tiplerov argument kad je 1981. ukinuto financiranje NASA-inog programa potrage za izvanzemaljskom inteligencijom.

Odgovori koji se nude

Predložena objašnjenja dijele se u nekoliko skupina.

Prema prvoj, tišina je stvarna jer je složeni život iznimno rijedak. Paleontolog Peter Ward i astronom Donald Brownlee u knjizi Rare Earth iz 2000. tvrde da je za Zemlju bio potreban niz sretnih okolnosti, od stabilne putanje do velikog Mjeseca i tektonike ploča.

Druga skupina govori o "velikom filtru", izrazu ekonomista Robina Hansona iz 1996. Negdje između nežive tvari i civilizacije koja se širi galaksijom postoji korak koji gotovo nitko ne prijeđe. Ako je taj korak iza nas, na primjer nastanak prve žive stanice, mi smo rijetki. Ako je ispred nas, civilizacije možda propadaju same od sebe.

Treća skupina kaže da civilizacije postoje, ali se ne javljaju. Astronom John Ball 1973. predložio je "hipotezu zoološkog vrta": napredni promatrači namjerno ne stupaju u dodir s nama. Drugi smatraju da je putovanje među zvijezdama preskupo, da civilizacije šalju signale koje ne znamo prepoznati ili da iz opreza šute.

Četvrta skupina tvrdi da paradoksa zapravo nema. Potraga za radijskim signalima pokrila je sićušan dio mogućih zvijezda, frekvencija i trenutaka. Anders Sandberg, Eric Drexler i Toby Ord 2018. pokazali su da, kad se nesigurnost u Drakeovoj jednadžbi pošteno uzme u obzir, uopće nije iznenađujuće da je galaksija prazna, čak i ako je prosječna procjena visoka.

Dvije strane

Oni koji paradoks shvaćaju ozbiljno ističu da je dovoljna jedna civilizacija koja se širi da bi galaksija bila puna njezinih tragova, pa objašnjenje "svi su odlučili šutjeti" mora vrijediti za baš svaku. Kritičari odgovaraju da je paradoks izgrađen na pretpostavkama o tome što bi tuđe civilizacije htjele i mogle, a te pretpostavke ne možemo provjeriti, i da je odsutnost dokaza nakon kratke potrage slab temelj za velike zaključke.

Kronologija

  1. 1950.: Enrico Fermi za ručkom u Los Alamosu pita "Ali gdje su svi?".
  2. 1959.: Giuseppe Cocconi i Philip Morrison predlažu osluškivanje radijskih signala iz svemira.
  3. 1960.: Frank Drake u projektu Ozma osluškuje dvije bliske zvijezde.
  4. 1961.: Drake na sastanku u Green Banku predstavlja svoju jednadžbu.
  5. 1973.: John Ball predlaže hipotezu zoološkog vrta.
  6. 1975.: Michael Hart objavljuje rad prema kojem smo vjerojatno prva civilizacija u galaksiji.
  7. 1980.: Frank Tipler iznosi argument o samoumnažajućim sondama.
  8. 1985.: Eric Jones objavljuje izvješće o Fermijevu razgovoru iz 1950.
  9. 1996.: Robin Hanson uvodi pojam velikog filtra.
  10. 2018.: Sandberg, Drexler i Ord objavljuju rad o "razrješenju" paradoksa.

Ključne osobe

  • Enrico Fermi: Talijansko-američki fizičar, dobitnik Nobelove nagrade, po čijem je pitanju paradoks dobio ime.
  • Edward Teller: Fizičar koji je sudjelovao u razgovoru 1950. i poslije ga opisao.
  • Herbert York: Fizičar koji je sudjelovao u razgovoru 1950. i sjećao se Fermijevih izračuna.
  • Emil Konopinski: Fizičar koji je zapamtio Fermijevo pitanje "Ali gdje su svi?".
  • Frank Drake: Američki radioastronom, autor Drakeove jednadžbe i prve radijske potrage za izvanzemaljcima.
  • Michael Hart: Američki astrofizičar koji je 1975. iz paradoksa zaključio da smo vjerojatno sami u galaksiji.
  • Robin Hanson: Američki ekonomist koji je uveo pojam velikog filtra.

Što se zna

  1. Fermi je pitanje postavio ljeti 1950. u Los Alamosu, u razgovoru s Konopinskim, Tellerom i Yorkom, a o tome nikad ništa nije objavio.
  2. Razgovor je 1984. i 1985. rekonstruirao Eric Jones prema pismima sudionika, čija se sjećanja djelomično razlikuju.
  3. Drakeova jednadžba iz 1961. sadrži čimbenike čije su vrijednosti, osim prvih nekoliko, nepoznate.
  4. Ni jedna potraga za radijskim ili drugim signalima nije pronašla potvrđen znak izvanzemaljske tehnologije.
  5. Astronomi su do danas otkrili više tisuća planeta oko drugih zvijezda, a mnoge zvijezde u galaksiji starije su od Sunca.

Što tvrde zagovornici

  • Dovoljna je jedna civilizacija koja se širi pa da galaksija za nekoliko milijuna godina bude puna njezinih tragova.
  • Galaksija je stara više od deset milijardi godina, pa su civilizacije imale dovoljno vremena.
  • Objašnjenja poput šutnje ili nezainteresiranosti morala bi vrijediti za svaku civilizaciju bez iznimke, što je malo vjerojatno.
  • Na Zemlji je inteligentni život nastao samo jednom, nakon gotovo četiri milijarde godina, što upućuje na rijedak i težak put.

Što kažu kritičari

  • Potraga za signalima pokrila je sićušan dio zvijezda, frekvencija i vremena, pa tišina još ništa ne dokazuje.
  • Ne znamo što bi tuđe civilizacije htjele, pa ne možemo očekivati da se šire ili javljaju.
  • Putovanje među zvijezdama možda je toliko skupo i sporo da ga nitko ne poduzima.
  • Kad se pošteno uzme u obzir nesigurnost svih čimbenika, prazna galaksija nije iznenađenje, nego jedan od očekivanih ishoda.

Otvorena pitanja

  • Koliko je čest nastanak života na planetima sličnima Zemlji?
  • Postoji li korak u razvoju života ili civilizacije koji gotovo nitko ne prijeđe, i je li on iza nas ili ispred nas?
  • Bismo li uopće prepoznali signal ili trag civilizacije posve drukčije od naše?

Teorije

  • Inteligentni život toliko je rijedak da smo vjerojatno jedini u galaksiji
  • Civilizacije nastaju, ali gotovo sve propadaju prije nego što se prošire svemirom
  • Civilizacije postoje, ali ne putuju, šute ili nas namjerno izbjegavaju
  • Pretražili smo premalo da bi tišina išta značila

Povezane priče

Za daljnje istraživanje

  • Webb, S. (2015). If the Universe Is Teeming with Aliens... Where Is Everybody? (2. izd.). Springer.
  • Ward, P. D. i Brownlee, D. (2000). Rare Earth: Why Complex Life Is Uncommon in the Universe. Copernicus.
  • Drake Equation, SETI Institute

Izvori