宇宙を旅する種は、数十億年を考えれば、天の川全体に簡単に定着する可能性があります。しかし、実際には、現在、太陽系には明らかなものはありません。これらのステートメントの間で想定される不一致は、フェルミのパラドックスであり、ノーベル賞を受賞した物理学者が最初に定式化したとされています。フェルミのパラドックスの鋭い定式化で、アメリカの天体物理学者マイケル H. ハートは、今日の地球上に地球外生命体や人工物が存在しないことを「事実 A」と呼びました。彼は、宇宙旅行文明が今までに銀河を横断した可能性があるという彼の結論に対するほとんどの異論は、関連するタイムスケールに対する評価の欠如から生じていることを示しました（星間船を取得するには、現在の人間の技術からわずかな推定が必要であり、船は銀河の時代よりも短い時間で私たちの銀河を飛び越えることができます) または、すべての地球外生物種のすべてのメンバーが行動を永遠に植民地化することを避けるという疑わしい仮定 (私が単一文化的誤謬と呼んでいるものの例).
ウィリアム・ニューマンとカール・セーガンは後に、ハートの研究に対して大きな反論を書き、銀河全体に人が住む時間スケールはかなり長くなる可能性があると主張した.特に、彼らは、ハートが天の川を通じて説明した植民地化の最前線が大きく移動する可能性があることに注目しました。 人口増加率が非常に低く、近くの星に広がる必要がほとんどなかった場合、植民地化船の速度よりも遅くなります。彼らはまた、長命の文明であることは急速に拡大する文明であることと相容れないので、銀河系に定住しようとする種は、成功するのに十分長くは続かないだろうと主張した.言い換えれば、彼らは、銀河系は短命で急速に拡大し、それほど遠くない文明と、長命でゆっくりと拡大し、あまり遠くまで到達していない文明の両方で満たされている可能性があると推論しました。訪問されていません。
このトピックに関する 2014 年の論文で、同僚と私はこれらの主張の多くに反論しました。特に、単一の入植地で人口増加を混同すべきではないと主張しました。 すべての入植地のそれと .人口の増加、資源の枯渇、または過密状態が新しい入植地の形成を促進する、または小規模で持続可能な入植地が決して起こらないと考える理由はありません。 新しい入植船を進水させます。小規模で持続可能な集落のネットワークが急速に拡大していることは容易に想像できます (実際、世界中の最初の人間の移動はおそらくこれによく似ていました)。
別の要因は、タイムスケールと植民地化の最前線の速度に関するニューマンとセーガンの数値に影響を与えます。このトピックに関する以前の研究のほとんどは、船が星の静的な 2 次元基板上を移動するパーコレーション モデルを利用しています。これらのモデルでは、入植船を打ち上げる星は、近くのすべての星を迅速に定住させることができ、定住できる星の数を制限します。しかし、実際の星は 3 次元で移動します。つまり、銀河系全体に軌道上の集落を運ぶことができ、集落が十分に長く待っていれば、常に新しい星が集結します。
ジョナサン・キャロル＝ネレンバックはロチェスター大学でアダム・フランクと共に、つい先日ケイレブ・シャーフと私と共同で、現実の集落前線が星のガスの中でどのように振る舞うかについての分析モデルと数値モデルに関する研究を終えた。銀河中心から私たちの距離にある銀河円盤.ここでの大きな進歩はいくつかあります:
<オール>すべての星が定住できるわけではないという考えは、心に留めておくことが重要です。アダム フランクはこれをオーロラ効果と呼んでいます。 キム・スタンリー・ロビンソンの小説にちなんで、システムは「居住可能だが定住可能ではない」
結果はかなりきれいです。入植地が独立して振る舞うようにすると、Hart の議論は、入植地の前線が遅い場合でもかなりうまくいくように見えます。すべての船の航続距離が非常に限られていても (たとえば、地球に最も近い星にしか到達できない)、現在の私たちの星間船 (ボイジャー 2 など) よりも速くはないとしても、それでも問題を解決できることがわかります。フェルミのパラドックスのハートのバージョンをサポートして、その寿命よりも短い時間で天の川全体を.
Carroll-Nellenback は、持っている政権についても調査しています。 ここにいましたが、ずっと前のことなので気付かないだけです。 Frank と Gavin Schmidt は、シルル紀仮説の論文でこの可能性を探りました。私は、太陽系の「先住民の技術種」に関する論文で同様のことを行いました。 「ファクト A」は、非常に訪れたテクノロジーにのみ適用されるという考え方です。 最近または訪問して永久に滞在した .積極的に維持されていない地球や太陽系の技術は、最終的には破壊されたり埋められたりするため、地球の歴史を何百万年もさかのぼって調査することしかできません。
つまり、質問は「太陽系を訪れたことがありますか?」ではありません。それは、「最近解決しましたか?」です。 」。 Carroll-Nellenback は、太陽系が多くの定着したシステムの中にありながら、過去 100 万年間に一度も訪れていないパラメータ空間のかなり大きな領域が実際にあることを示しています。
もちろん、私たちが入植地の銀河ネットワークによって恒久的に入植されなかった理由は他にもたくさんあります — 論文で述べているように:
ハートの結論はまた、太陽系が範囲内に入った外文明のいずれかによって定住可能であると見なされるという仮定にも従います。この仮定の最も贅沢な矛盾は動物園仮説 (Ball 1973) ですが、ここでハートの推論の欠陥を指摘するためにそのような「独我論者」の立場 (Sagan &Newman 1983) を呼び出す必要はありません。オーロラ効果を含め、太陽系が定住できない理由は数多く想像できます。また、生命が生息しているという理由だけで、地球の近くの環境に定住することを避ける可能性もあります。
特に、地球の生命を維持する資源が地球外居住プロジェクトの特に良いターゲットになるという仮定は、拡張と探査を征服と混同する特定の一連の人間の態度のエキソ文明への素朴な投影である可能性があります。先住民に対する無関心 (Wright &Oman-Reagan 2018)。非常に長命の文明は、土着の生命とその近宇宙環境を邪魔されずに残すことの重要性を理解するだろうと、もっともらしく仮定するかもしれません.
私たちの結果は、SETI 楽観主義者にとってはまちまちです。フェルミのパラドックスの中心にある、銀河全体に定住の前線が横切るというハートの主張は、特に星自体の動きが銀河を「混ぜ合わせる」ため、確固たるものです。単純に接続された入植地の「帝国」が形成されるのを防ぎます。ハートがこれが銀河系で私たちだけであることを意味するのが正しければ、これは実際には銀河外のSETIにとって非常に楽観的です.なぜならそれは他のを意味するからです 単一の宇宙飛行種を含む銀河は、急速に固有種になるはずです。実際、私たちの分析では、銀河円盤と一緒に回転しないハロー星の存在や、中心に近い星ほど一周するのに時間がかからないという事実さえ考慮していませんでした。
一方で、Hart の主張には当てはまらない可能性のある多くの仮定があります。特に、もし太陽がこれまで持っているなら、彼の主張は 入植星系の範囲内にいた場合、それは入植されており、入植者はまだここにいるはずです。おそらく、「彼ら」が地球の生命を元の状態に保ちたいか、エイリアンの居住地が生き残るには強すぎて有害であるため、何らかの理由で地球の生命が入植地を寄せ付けない.おそらく地球はオーロラです ?
Jason Wright は、ペンシルバニア州立大学の天文学者であり、太陽系外惑星およびハビタブル ワールド センターのメンバーです。彼は でブログを書いています。 アストロライト 、この記事が最初に公開された場所。少し適応されています。 Twitter で彼をフォロー @Astro_Wright .
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