gov-civil-vilareal.ptHvor lang tid ville det tage for en fremmed civilisation at befolke en hel galakse?
>Lad os sige, at der er udlændinge derude.
Lad os også sige, at de er lidt mere avancerede teknologisk, end vi er. Så de kan bygge skibe af en eller anden art, der enten a) har AI, der kan replikere sig selv, hvis de finder en planet med materialer til at bygge flere sonder, eller 2) transportere udlændinge, der kan bosætte sig*en passende planet, de finder. De etablerer sig derefter, vokser og sender flere skibe ud, når de er i stand.
Hvor lang tid ville det tage for dem at befolke hele galaksen?
Det er et interessant spørgsmål. Vi vil gerne vide, om vi f.eks. Er alene, og om vi får besøg af udlændinge (spoiler: Vi er ikke ). Det er en stor galakse - Mælkevejen er en flad skive på cirka 120.000 lysår på tværs - og hvis du har relativt hurtige skibe, tager det stadig lang tid at krydse det.
Men præmissen indebærer eksponentiel vækst, så spredningen af bosættelserne betyder mere vækst, hvilket betyder flere bosættelser, ved og ved. Udlændinge ville sprede sig over galaksen i en bølge. Hvordan ville det se ud? Og hvor lang tid ville det tage?
Dette problem er blevet løst mange gange, men en nylig artikel af et team af astronomer (en af forfatterne er Jason Wright, om hvem jeg har skrevet mange gange før, som her, her, her og her) ser lidt anderledes på det. De gør nogle interessante antagelser, og hvad de finder er, at selvom det virkelig er pessimistisk, kan hele galaksen udforskes på mindre end 300 millioner år, langt kortere end galaksenes levetid.
Se først en simulering, der viser deres resultater, og derefter kan vi se på deres antagelser og resultater:
Hver prik repræsenterer en stjerne, og de får lov til at gå i kredsløb om midten af galaksen på grund af tyngdekraften (dette er kritisk, som vi ser om et øjeblik).
Den første civilisation dukker op til højre for det galaktiske centrum med det samme, vist som en rød prik. Udforskningen udvider rumvæsenerne til nærliggende stjerner; langsomt i starten, og stjernerne bevæger sig halvvejs rundt i galaksen, før nye bosættelser foretages. Men så går tingene hurtigt i højt gear, og i mindre end to galaktiske rotationer befolker udlændinge dybest set det meste af galaksen, især mod midten.
Husk, denne simulering er konservativ. Det forudsætter, at skibene har en rækkevidde begrænset til 10 lysår - omkring et dusin stjerner er inden for denne afstand fra Jorden - og rejser med 1% lysets hastighed. De antager også, at enhver planet, der er bosat af disse rumvæsener, tager 100.000 år for at kunne søsætte deres egne skibe. Det lyder som lang tid, men det gør næppe noget. Udlændingene stiger hurtigt, og vi ender med en fremmedrig Mælkevej (hvis sonderne er hurtigere og har større rækkevidde, kan hele galaksen udforskes på mindre end et par millioner år. Husk det er næsten øjeblikkeligt sammenlignet med en alder af galaksen, tillader endda et par milliarder år for planeter, der er rigelige i tunge elementer, til at danne sig ).
Overraskende nok, selvom skibene er meget langsomme, vokser ekspansionen kun med 30 kilometer i sekundet (om hastigheden på interplanetære sonder, vi har nu) ekspansion stadig hurtigt.
Et moderne kort over Mælkevejen Galaxy, der viser Solen under midten. På trods af at den er 120.000 lysår på tværs, kan den udforskes på blot et par hundrede millioner år selv ved hjælp af relativt beskeden teknologi. Kredit: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (SSC/Caltech)
Noget af dette har vi kendt i et stykke tid. Det nye her er det stjernerne får lov til at bevæge sig . Fordi det tager så lang tid for en ny bosættelse at kunne sende et skib, bevæger stjernerne sig mærkbart, når de kredser om galaksen. Over tid bringer dette nye stjerner ind i selv det meget begrænsede område af disse skibe, så udvidelsen kan fortsætte. Hvis rækkevidden er længere (10 lysår er temmelig begrænset), kan ekspansionen ske endnu hurtigere.
På grund af dette skubbes bosættelsesbølgen mere af stjernebevægelse end skibene selv. Vi ser det, når bølgen udvider sig rundt om galaksen i stedet for i en voksende cirkel omkring den oprindelige planet. Når bølgen bevæger sig indad, er stjernerne også tættere på hinanden, så ekspanderingsbølgen bevæger sig ekstremt hurtigt mod midten.
Konklusionerne, de drager af dette, er ret seje. I simuleringer, hvor stjernerne ikke bevæger sig, kan bølgen gå i stå og dø ud, men i denne kan nye stjerner bevæge sig inden for rækkevidde (forudsat at udlændinge har en lang teknologisk civilisations levetid; de antager 100 millioner år). Hvis levetiden er kortere, viser beregningerne, at du kan få områder i galaksen tætte med civilisationer omgivet af hulrum, hvor ingen planeter er bosat.
Det sidste er faktisk interessant. Det betyder, at du kan have planeter egnet for bosættelse, men stadig uafgjort af udlændinge.
Det kunne være et svar på det såkaldte Fermi Paradox : Hvis udlændinge har teknologien, hvorfor ser vi dem så ikke? De burde være her nu!
Det oplagte svar her er, at de meget vel kan være kommet her, men det var længe siden. Forfatterne viser, at det er muligt, at Jorden ikke har været besøgt i mindst de sidste millioner år, i hvilket tilfælde ethvert bevis på udlændinge ville være svært at finde, især hvis deres civilisations levetid er relativt kort.
Jeg tænker, at de måske har lidt mere sofistikeret kommunikationsteknologi end dette. Kredit: Getty Images / Donald Iain Smith
En anden konklusion, som findes i et andet papir , er, at det at kigge mod galaksernes centre kan være den bedste måde at opsøge nyt liv på. Forudsat at der er planeter der, og de er sikre at slå sig ned på, ville dette være den mest befolkede del af en galakse.
Der er meget, meget mere ved alt dette, og Wright diskuterer konsekvenserne endnu mere i sin blog; se denne artikel fra 2019 , og en anden skrev han lige der følger med nogle af ideerne fra den nye simulering.
Jeg har altid elsket tanken om, at selvom vi kan spekulere i eksistensen af rumvæsner, kan vi også bruge matematik og fysik til at modellere, hvordan de kan ekspandere ind i galaksen. Og selv med meget konservative antagelser kan vi komme til nogle meget interessante konklusioner om, hvor de kan være, og hvorfor vi ikke har set dem, selvom de eksisterer.
Jeg har altid været tilbageholdende med at basere nogen konklusioner på fremmedpsykologi: Måske vil de ikke udforske, eller de gør og har fundet os, men lad os være i fred ( Zoo hypotese ). Men det tager kun én udover os, og mange menneskesamfund på vores planet føler behov for at udforske (hvis det er af forskellige årsager). Det er ikke for dumt at tro, at andre måske føler det samme.
Og det faktum, at dette nye resultat peger på, at der kan være lommer med uudforskede planeter i galaksen tiltaler mig. På den måde kan vi være her og det kan de være der ude og vi har bare ikke mødt dem endnu.
Jeg vil altid skrive en oversigt tilbage
Det er mere end lidt ligesom Star Trek . måske Første kontaktdag er stadig foran os.
Virksomhed og Genesis -planeten fra Star Trek II: Khan's vrede . Kredit: Paramount Pictures
* Jeg undgår det problematiske ord koloniser her med vilje. Jeg vil ikke dykke ned i det og dets tilhørende spørgsmål her; Bemærk også, at vi taler udlændinge her, så der kan stilles sociologiske overvejelser lige nu.
