Отличный фильтр
Великий фильтр — это идея о том, что в развитии жизни от самых ранних стадий абиогенеза до достижения самых высоких уровней развития по шкале Кардашева существует барьер развития, который делает обнаруживаемую внеземную жизнь чрезвычайно редкой. [1] [2] Большой фильтр — одно из возможных решений парадокса Ферми .
Эта концепция берет свое начало в аргументе Робина Хэнсона о том, что неспособность найти какие-либо внеземные цивилизации в наблюдаемой Вселенной означает, что что-то не так с одним или несколькими аргументами (из различных научных дисциплин) о вероятности появления развитой разумной жизни; это наблюдение концептуализируется в терминах «Великого фильтра», который сводит большое количество мест, где может возникнуть разумная жизнь, к крошечному числу разумных видов с реально наблюдаемыми развитыми цивилизациями (в настоящее время только один: человеческая ). [3] Этот порог вероятности, который может находиться в прошлом или после вымирания человечества , может служить барьером для эволюции разумной жизни или высокой вероятностью самоуничтожения. [1] [4] Главный вывод этого аргумента заключается в том, что чем легче жизни было развиться до нынешнего этапа, тем мрачнее, вероятно, будут будущие шансы человечества.
Идея была впервые предложена в онлайн-эссе под названием «Великий фильтр – мы почти прошли его?», написанном экономистом Робином Хэнсоном. Первая версия была написана в августе 1996 г., а последний раз статья обновлялась 15 сентября 1998 г. [update]. Формулировка Хэнсона получила признание в нескольких опубликованных источниках, в которых обсуждается парадокс Ферми и его последствия.
Главный аргумент
[ редактировать ]Парадокс Ферми
[ редактировать ]Нет никаких надежных доказательств того, что инопланетяне посещали Землю ; с помощью современных технологий мы не наблюдали никакой разумной внеземной жизни не , а SETI обнаружил никаких сообщений от других цивилизаций . Вселенная , за исключением Земли, кажется «мертвой»; Хэнсон заявляет: [1]
Однако наша планета и Солнечная система не выглядят существенно колонизированными развитой конкурентной жизнью со звезд, как и все остальное, что мы видим. Напротив, мы добились больших успехов в объяснении поведения нашей планеты и Солнечной системы, близлежащих 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] Благодаря таким технологиям, как самовоспроизводящиеся космические корабли , 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 существенно колонизировала нашу планету, мы бы уже знали об этом». [1]
Великий фильтр
[ редактировать ]При отсутствии доказательств существования разумной жизни в других местах, кроме Земли, кажется, что процесс, начинающийся со звезды и заканчивающийся «развитой взрывной продолжительной жизнью», должен быть маловероятным. Это означает, что по крайней мере один шаг в этом процессе должен быть маловероятным. Список Хэнсона, хотя и неполный, описывает следующие девять шагов «эволюционного пути», который приводит к колонизации наблюдаемой Вселенной:
- Правильная звездная система (включая органику и потенциально обитаемые планеты )
- Репродуктивные молекулы (например, РНК )
- Простая ( прокариотическая ) одноклеточная жизнь
- Сложная ( эукариотическая ) одноклеточная жизнь
- Половое размножение
- Многоклеточная жизнь
- , использующие инструменты Животные с интеллектом
- Цивилизация, приближающаяся к потенциальному колонизационному взрыву (где мы находимся сейчас)
- Колонизационный взрыв
Согласно гипотезе Великого фильтра, по крайней мере один из этих шагов — если бы список был полным — должен быть маловероятным. Если это не ранний шаг (то есть в прошлом), то из этого следует, что маловероятный шаг лежит в будущем, и перспективы человечества достичь шага 9 (межзвездная колонизация) все еще мрачны. Если прошлые шаги вероятны, то многие цивилизации развились бы до нынешнего уровня человеческого рода. Однако, похоже, ни одна из них не дошла 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 последствий прокрастинации, поскольку технологии все больше обременяют существование, или истощение ресурсов, ведущее к невозможности создания шаг из-за потребления имеющихся ресурсов (например, сильно ограниченных энергетических ресурсов). [6] Таким образом, согласно этому аргументу, обнаружение многоклеточной жизни на Марсе (при условии, что она развилась 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) могут быть выполнены. большая проблема. [4]
Хотя шаги 1–8 уже имели место на Земле, любой из них может быть маловероятным. Если первые семь шагов являются необходимыми предварительными условиями для расчета вероятности (с использованием местной среды ), то антропически предвзятый наблюдатель не сможет сделать никаких выводов 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 диапазоне от ультрафиолета до ближнего инфракрасного диапазона, могут установить верхние границы доли планет в галактике, на которых есть жизнь. Между тем, эволюция телескопов, способных обнаруживать техносигнатуры в среднем инфракрасном диапазоне, может дать представление о Великом фильтре. Они говорят, что если планет с техносигнатурами будет много, то это может повысить уверенность в том, что Великий Фильтр остался в прошлом. С другой стороны, если обнаружить, что жизнь является обычным явлением, а техносигнатуры отсутствуют, это увеличит вероятность того, что Великий Фильтр появится в будущем. [7]
В конкретной формулировке, названной « гипотезой Берсеркера », между шагами 8 и 9 существует фильтр, в котором каждая цивилизация уничтожается смертоносным зондом фон Неймана , созданным более развитой цивилизацией. [8]
Ответы
[ редактировать ]Существует множество альтернативных сценариев, которые могли бы позволить эволюции разумной жизни происходить несколько раз без катастрофического самоуничтожения или явно видимых доказательств. Вот возможные решения парадокса Ферми : «Они существуют, но мы не видим никаких доказательств». Другие идеи включают в себя: физически распространяться по галактике слишком дорого; Земля намеренно изолирована; общаться опасно, и поэтому цивилизации активно прячутся среди других.
Астробиологи Дирк Шульце-Макух и Уильям Бэйнс, рассматривая историю жизни на Земле, включая конвергентную эволюцию , пришли к выводу, что такие переходы, как кислородный фотосинтез , эукариотическая клетка , многоклеточность и инструменты , использующий интеллект , вероятно, произойдут на любой планете, подобной Земле. учитывая 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. [9]
Астроном Сет Шостак из Института SETI утверждает, что можно постулировать существование галактики, наполненной разумными внеземными цивилизациями, которым не удалось колонизировать Землю . Возможно, у инопланетян не было намерения и цели колонизировать или они истощили свои ресурсы, или, может быть, галактика колонизирована , но неоднородно , или Земля могла находиться в «галактическом заводи». Хотя отсутствие доказательств, как правило, 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? [10] По словам Шостака:
Это, конечно, вариант парадокса Ферми: мы не видим ключей к широкомасштабной инженерии и, следовательно, должны заключить, что мы одиноки. Но, возможно, ошибочное предположение состоит в том, что мы говорим, что широко заметные строительные проекты являются неизбежным результатом разведки. Возможно, неизбежна разработка 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). Вполне возможно (и это, конечно, предположение), что развитые общества создают небольшие технологии и имеют мало стимулов или необходимости, например, переставлять звезды в своих окрестностях. Вместо этого они могут предпочесть создавать нанороботов. Следует также иметь в виду, что, как сказал Артур Кларк , по-настоящему передовая инженерия будет выглядеть для нас как волшебство — или вообще будет неузнаваемой. Кстати, мы только начали искать такие вещи, как Сферы Дайсона , поэтому мы не можем их исключать. [10] [11]
См. также
[ редактировать ]- Теория черного лебедя - Теория реагирования на неожиданные события.
- Аргумент Судного дня - Сценарий Судного дня в отношении человеческого рождения
- Уравнение Дрейка – Оценка внеземных цивилизаций
- Антропный принцип - Гипотеза о разумной жизни и Вселенной.
- Глобальный катастрофический риск - Гипотетический риск катастроф глобального масштаба.
- Принцип Златовласки – Аналогия для оптимальных условий
- Обратная ошибка игрока - формальная ошибка байесовского вывода
- Шкала Кардашева – мера эволюции цивилизации.
- Неокатастрофизм - Гипотеза об отсутствии обнаруженных инопланетян.
- Принцип посредственности - Философская концепция
- Тихие и громкие инопланетяне – концепция астробиологии
- Гипотеза редкой Земли - гипотеза о том, что сложная внеземная жизнь маловероятна и крайне редка.
- Смещение отбора - смещение в статистическом анализе из-за неслучайного выбора.
- Основные переходы в эволюции - книга Джона Мейнарда Смита и Эорса Сатмари, 1995 г.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д Хэнсон, Робин (1998). «Великий фильтр – мы почти прошли его?» . Архивировано из оригинала 7 мая 2010 г.
- ^ До свидания, Деннис (3 августа 2015 г.). «Обратная сторона оптимизма в отношении жизни на других планетах» . Нью-Йорк Таймс . Архивировано из оригинала 19 сентября 2019 года . Проверено 29 октября 2015 г.
- ^ Hanson 1998: «Ни одна инопланетная цивилизация не колонизировала по существу нашу Солнечную систему или близлежащие системы. Таким образом, среди миллиардов триллионов звезд в нашей прошлой Вселенной ни одна не достигла того уровня технологий и роста, которого мы можем вскоре достичь. Великий Фильтр стоит между обычной мертвой материей и развитой, взрывающейся продолжительной жизнью, и большой вопрос: как далеко мы продвинулись в этом фильтре?»
- ^ Jump up to: 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. Архивировано (PDF) из оригинала 24 декабря 2019 г. Проверено 19 июня 2008 г.
- ^ Папаяннис, Майкл Д. (1978). "1978QJRAS..19..277P Страница 277" . Ежеквартальный журнал Королевского астрономического общества . 19 : 277. Бибкод : 1978QJRAS..19..277P . Архивировано из оригинала 08.11.2022 . Проверено 8 ноября 2022 г.
- ^ Баум, Сет (8 февраля 2010 г.). «Человечество обречено? Выводы астробиологии» . Устойчивость . 2 (2): 591–603. Бибкод : 2010Sust....2..591B . дои : 10.3390/su2020591 .
- ^ Хакк-Мисра, Джейкоб; Рави Кумар Коппарапу; Швитерман, Эдвард (2020). «Наблюдательные ограничения Большого фильтра». Астробиология . 20 (5): 572–579. arXiv : 2002.08776 . Бибкод : 2020AsBio..20..572H . дои : 10.1089/ast.2019.2154 . ПМИД 32364797 . S2CID 211204863 .
- ^ Уильямс, Мэтт (23 августа 2020 г.). «За пределами «парадокса Ферми» VI: Что такое гипотеза берсерка?» . Вселенная сегодня . Архивировано из оригинала 18 октября 2022 года . Проверено 18 октября 2022 г.
- ^ Шульце-Макух, Дирк; Бэйнс, Уильям (2017). Космический зоопарк: сложная жизнь во многих мирах . Спрингер. стр. 201–206. ISBN 978-3-319-62045-9 . Архивировано из оригинала 31 марта 2023 г. Проверено 26 февраля 2020 г.
- ^ Jump up to: а б Петокукис, Джеймс М. (4 ноября 2003 г.). «Не спуская глаз с неба» . Новости США и мировой отчет . Архивировано из оригинала 19 июня 2013 г.
- ^ Джозеф Ворос в книге «Макроперспективы за пределами мировой системы» (2007) указывает, что некоторые исследователи пытались найти энергетические сигнатуры, которые можно было бы отнести к структурам, подобным Дайсону (оболочкам, роям или сферам). Пока ничего не обнаружено. См., например, Тилгнер и Хайнрихсен, «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 доказательств существования сфер Дайсона», Acta Astronautica Vol. 46, (июнь 2000 г.), стр. 655–659.
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Бостром, Ник (март 2002 г.). «Экзистенциальные риски: анализ сценариев вымирания человечества и связанных с ними опасностей» . Журнал эволюции и технологий . 9 .
- Чиркович, Милан М.; Весна Милошевич-Зджелар (2003). «Внеземной разум и Судный день: критическая оценка требования отсутствия посторонних» (PDF) . Сербский астрономический журнал . 166 (166): 1–11. Бибкод : 2003SerAJ.166....1C . дои : 10.2298/saj0366001c .
- Чиркович, Милан М. (27 августа 2004 г.). «Постоянство - адаптационистское решение парадокса Ферми?». Журнал Британского межпланетного общества . 58 : 62. arXiv : astro-ph/0408521 . Бибкод : 2005JBIS...58...62C .
- Чиркович, Милан М.; Роберт Дж. Брэдбери (июль 2006 г.). «Галактические градиенты, постбиологическая эволюция и очевидный провал SETI». Новая астрономия . 11 (8): 628–639. arXiv : astro-ph/0506110 . Бибкод : 2006NewA...11..628C . дои : 10.1016/j.newast.2006.04.003 . S2CID 1540494 .
- Чиркович, Милан М. (июль 2008 г.). «Против Империи». Журнал Британского межпланетного общества . 61 : 246–254. arXiv : 0805.1821 . Бибкод : 2008JBIS...61..246C .
- Чиркович, Милан М. (2008). «Эффекты селекции наблюдений и глобальные катастрофические риски». В Нике Бостроме; Милан М. Чиркович (ред.). Глобальные катастрофические риски . Издательство Оксфордского университета .
- Дворский, Георгий (4 августа 2007 г.). «Парадокс Ферми: возвращение с удвоенной силой» . Разумные разработки .
- Хэнлон, Майкл (2008). Вечность: наш следующий миллиард лет . Пэлгрейв Макмиллан . ISBN 978-0-230-21931-1 .
