Słyszeliście zapewne o paradoksie Fermiego lub paradoksie ciszy wszechświata. Jeśli obcy umysł powstał nie tylko tutaj, na Ziemi, ale także na innych planetach orbitujących wokół innych słońc, to dlaczego wciąż ich tu nie ma?
Podobno jako pierwszy podniósł to pytanie Enrico Fermi w dalekim już 1950 r. Było to podczas lunchu z kolegami, kiedy zobaczył w gazecie karykaturę kosmitów. Wszystko zaczęło się od żartów. Ale w końcu, tak jak to często zdarza się wśród fizyków, przekomarzanie przerodziło się w poważne pytanie: „Gdzie oni są?” - zgodnie z legendą, zapytał Fermi.
Naprawdę, gdzie?
Od tego czasu powstały poważne instytucje naukowe poszukujące obcych dysponujące potężnymi środkami.
I nikogo nie znaleziono.
I nie znajdzie się ich bo oni nie istnieją.
Przecież Wszechświat został przeznaczony dla rodzaju ludzkiego. A póki co, samych siebie możemy znaleźć tylko na planecie Ziemia.
Problem ten jest związany z odwiecznym pytaniem o miejscu człowieka we Wszechświecie. I ściśle łączy się z dyskusją nad istnieniem pozaziemskiego życia oraz planetami wokół innych gwiazd. Aktualnie znamy około 9000 planet , spośród których jeszcze około 5000 wymaga niezależnego potwierdzenia .
Wśród nich jest bardzo niewiele planet najprawdopodobniej nadających się do życia. Jest to naturalne, ponieważ najtrudniej je znaleźć: przeciwko ziemio podobnym planetom działa bardzo silny efekt selekcji. Egzoplanety to nie „gorące Jowisze”. Nawet tranzyty egzoplanet są bardzo trudne do odkrycia nie tylko metodą prędkości radialnej, ale także z danych teleskopu Kepler.
Wyjątkiem jest to, że planety w strefie życia czerwonych karłów są znacznie łatwiejsze do znalezienia. Istnieje mnóstwo takich planet, ale niestety, czerwone karły są bardzo niewygodne dla życia w ich pobliżu. Jednak ekstrapolacja danych Keplera na temat „gorących lądów” dla gwiazd takich jak Słońce daje bardzo optymistyczny wynik: co najmniej 15% takich gwiazd ma planety w swojej strefie zamieszkania. Szacunki te zostały niezależnie uzyskane przez wielu autorów i z czasem stają się coraz bardziej optymistyczne: 20%, a nawet jedna czwarta słońc ma ziemie. Oznacza to, że najbliższa nam gwiazda klasy G lub K z planetą na orbicie w obszarze mieszkalnym znajduje się w odległości 15 lat świetlnych. Takich gwiazd jest niewiele, ale kandydaci już się pojawiają, na przykład Tau Ceti. A w promieniu, powiedzmy, 30 lat świetlnych istnieje takich planet mnóstwo.
Metody obserwacji stopniowo się rozwijają. Za pomocą zaawansowanego spektrometru HARPS High Accuracy Radial velocity Planet Searcher odkryte zostaną nowe pobliskie planety podobne do Ziemi. W następnej dekadzie, dzięki takim instrumentom, jak gigantyczny Extremely Large Telescope – ELT i kosmiczny teleskop Jamesa Webba, dowiemy się czegoś o atmosferze niektórych planet ziemskiego typu. Możliwe jest, że tlen pojawi się w widmie absorpcyjnym atmosfery jakiejś planety tranzytowej. Jeśli gwiazda nie jest zbyt aktywna i wystarczająco stara, tlen może być tylko biogenny. Czy jednak w ten sposób można odkryć życie pozaziemskie? I czy to ma związek z możliwością powstania życia?
To jest poważne pytanie! Jeśli życie powstaje w jakimkolwiek „zaułku galaktyki”, gdy tylko pojawią się warunki - dlaczego nie? Ale czy tak jest? Często podaje się argument, że życie na Ziemi pojawiło się bardzo szybko, co oznacza, że tak jest – jak twierdzą co poniektórzy - podobno wystarczy kilkaset milionów lat, aby pojawiło się w jakimś bulionie. Ale istnieje kontrargument - odpowiedni „bulion” może istnieć tylko na młodej planecie - życie powstaje albo szybko, albo nigdy.
I oczywiście, istnieje odwrotny punkt widzenia: życie jest rzadkim zjawiskiem, opartym na absolutnie niewiarygodnym, wręcz niemożliwym zbiegu okoliczności. Najbardziej szczegółowy punkt widzenia na ten problem, profesjonalnie i z ocenami ilościowymi, przedstawił Eugene Koonin. Dr Koonin jest najwybitniejszym biologiem ewolucyjnym naszych czasów.
Życie opiera się na kopiowaniu długich cząsteczek, pierwotnie były to cząsteczki RNA. Kopiowanie odbywa się za pomocą „replikazy”. Replikaza nie zjawia się znikąd, może być tylko zaprogramowana w tym samym RNA.
Według oceny Koonina, aby rozpoczęła się samoreprodukcja RNA, a wraz z nią ewolucja: „przynajmniej muszą pojawić się spontanicznie:
- Dwa rybosomowe RNA - rRNA o łącznej wielkości co najmniej 1000 nukleotydów,
- Około 10 prymitywnych „adapterów” po 30 nukleotydów każdy, w sumie około 300 nukleotydów,
Co najmniej jeden RNA kodujący replikazę o wielkości przynajmniej około 500 nukleotydów.
W przyjętym modelu ilość nukleotydów n = 1800, w wyniku czego E <10^(–1081) ”.
Znajdź Appendix i przeczytaj w tam jakie są szanse pojawienia się życia po Big Bangu przy założeniu 10^22 gwiazd, z których co dziesiąta ma planetę w strefie życia, czyli takich planet jest 10^21.
W podanym fragmencie Koonina ma on na myśli czteroliterowe kodowanie - liczba możliwych kombinacji wynosi wtedy 4^(1800) = 10^(1081), jeśli tylko kilka z nich rozpocznie proces ewolucji, wówczas prawdopodobieństwo koniecznego efektu dla jednej „próby” spontanicznej samoreprodukcji wynosi ~ 10^(-1081).
Jest to praktycznie nierealizowalne zdarzenie. Pojawiająca się gigantyczna liczba znacznie przekracza wszelkie realne prawdopodobieństwo wystąpienia zdarzeń niekierowanych. Nawet bilion wszechświatów, z których każda zawiera tryliony planet, i każde tasowanie bilionów razy w bilionach sekund, nieprzerwanie przez tryliony lat, nie wystarczyłoby. Takie astronomicznie niewyobrażalnie gigantyczne szanse są w sferze absolutnie niemożliwej.
Według niektórych kosmologów nie ma sprzeczności w tym wyniku przed naszymi oczami zgodnie z teorią inflacji. Wszechświat ma być ogromny, dziesiątki rzędów wielkości większy niż jego widzialna część, a jeśli rozumiemy wszechświat jako przestrzeń zamkniętą, to przecież miałyby istnieć ogromne wszechświaty z taką samą próżnią jak nasza. Najbardziej nieprawdopodobnie małe prawdopodobieństwo miałoby w ramach teorii inflacji urzeczywistniać się gdzieś w multiversie, dając początek zaskoczonemu obserwatorowi.
Te dwie skrajności znaczą wiele pod względem naszego miejsca we wszechświecie. W każdym razie jesteśmy sami. Ale jeśli życie istnieje w jednym z tzw. multiversów, oznacza to naszą technologiczną samotność. Jest to podstawowa samotność, której nic nie da się przezwyciężyć. Zatem my i życie ziemskie jesteśmy jedynymi w swoim rodzaju fenomenem w związanym przyczynowo w naszym jedynym Wszechświecie. Jedynym i najcenniejszym. Jest to ważne dla przyszłej strategii ludzkości. Jest to strategia siewu, czyli „ukierunkowanej panspermii”, która obejmuje również poszukiwanie odpowiedniej planety dla naszej przyszłości.
Ocenę Koonina prawdopodobieństwa powstania życia w odpowiednich warunkach należy potraktować bardzo poważnie. Jeśli popełnił błąd 900 rzędów wielkości - nic to nie zmienia: wszyscy jesteśmy samotni w granicach horyzontu Wszechświata, gdzie jest tylko około 10^20 - 10^21 odpowiednich planet.
Eugene Koonin podsumowuje swoje wywody:
„… limitującym etapem powstawania życia jest spontaniczne tworzenie populacji cząsteczek rybozomo - polimerazy z wystarczająco dużą prędkością i dokładnością samokopiowania. Prawdopodobieństwo takiego zdarzenia jest znikomo super małe. Aby je znacznie zwiększyć, potrzebny jest jakiś proces, który stwarza możliwość ewolucji bez udziału takich rybozymów w znacznie prostszym systemie. Nie znamy takiego procesu dla długich molekuł. Replikacja bardzo krótkich oligonukleotydów byłaby bardzo interesująca jako możliwy etap pośredni, ale nie zwiększyłaby znacząco tego prawdopodobieństwa. Zatem mój wniosek pozostaje ten sam: pojawienie się życia wymaga niezwykle nieprawdopodobnych wydarzeń, a zatem jesteśmy sami w naszym Wszechświecie (kwestia wielu wszechświatów nie jest tutaj konieczna do dyskusji). Jesteśmy nie tylko jedynymi rozumnymi istotami, ale także istotami żywymi we Wszechświecie”.
Oto cały paradoks Fermiego.
Stąd wynika ważny wniosek. Rozwinięte życie jest najrzadszym i najcenniejszym zjawiskiem we Wszechświecie. Dlatego ludzkość ma szlachetny cel - rozprzestrzenianie się tego zjawiska. Budowanie strategii w nadziei na znalezienie umysłu obcego jest po prostu niezbyt rozsądne. Fakt, że na Ziemi istnieją (jak dotąd) inteligentne istoty, jest bardzo dużym sukcesem. Dlatego rozsądniej jest zainwestować w stworzenie „alternatywnych przytulisk” dla już istniejącego inteligentnego życia, na wypadek awarii natury lub nośników rozumu. Potrzebujemy więc zapasowej Ziemi, a jeszcze lepiej kilku.
Wyniki Eugene Koonina znakomicie współgrają z poglądem, że zostaliśmy stworzeni na planecie Ziemia, ale naszym przeznaczeniem jest cała nasza galaktyka i Wszechświat
Oznacza to ze nasza planeta Ziemia jest jedynym centrum duchowym naszego Wszechświata.
I tylko tutaj stworzył nas Bóg na podobieństwo swoje i czynimy sobie ziemię poddaną, jak to mówi Biblia. A dzisiaj powiedzielibyśmy, czynimy ziemie sobie poddaną poszerzając naszą wiedzę.
Załóżmy także że racje bytu ma silna zasada antropiczna, co oznacza, ze Wszechświat został zaprojektowany w takiej postaci, w jakiej go postrzegamy dzisiaj, specjalnie dla naszej w nim obecności.
Poszerzając naszą wiedzę, ciągle czyniliśmy i czynimy ziemie sobie poddaną. Nasza wiedza jednak ciągle rośnie. A w ostatnich latach posiedliśmy wiedzę o istniejących wokół nas miliardach planet.
I ludzkość będzie ekstrapolować wypowiedzi Biblii poszerzając je poza naszą planetę i w przyszłości czynić ziemię innych planet sobie poddaną.
Naszym przeznaczeniem są planety naszej galaktyki i całego Wszechświata.
