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物理法則はエイリアンの知性ですか?

おそらく、アーサー・C・クラークはいつになく野心的だったのでしょう。彼はかつて、十分に高度な技術は魔法と見分けがつかなくなるだろうと指摘しました. iPhone とスニーカーを持って旧石器時代の農民の群れに立ち寄ったとしたら、間違いなく魔法のように見えるでしょう。しかし、その対比は中途半端にすぎません。農家はあなたのことを基本的に自分たちと同じように認識し、やがて自撮りをするようになります。しかし、生命が魔法のように見えるだけでなく、物理学のように見えるほど進化したとしたらどうでしょうか?

結局のところ、宇宙に他の生命が存在し、その生命の一部が私たち自身の複雑さと技術のウェイポイントを超えて進化した場合、私たちはいくつかの非常に極端な可能性を検討する必要があります.今日の未来学者や機械の「特異点」の信奉者は、生命とその技術的荷物が私たちの限界を超えて、私たちがそれを見つめていることにさえ気付かないほどになる可能性があると予測しています。それはかなりの主張ですが、それは、いわゆるフェルミパラドックスと呼ばれる惑星の数が非常に多いにもかかわらず、私たちの周りの宇宙に高度な知性がまだ見られない理由をきちんと説明しています.

たとえば、機械が速度と精巧さにおいて指数関数的に成長し続ければ、原子や分子から惑星バイオーム全体に至るまで、生きている世界の驚異的な複雑さをいつの日か解読できるようになるでしょう。おそらく、生命は原子や分子で構成されている必要はありませんが、必要な複雑さを備えたビルディング ブロックの任意のセットから組み立てることができます。もしそうなら、文明はそれ自体とその物理的領域全体を新しい形に転写することができます.確かに、おそらく私たちの宇宙は、他の文明がその世界を転写した新しい形の 1 つです。

これらの可能性は完全にテストできないように見えるかもしれません。なぜなら、十分に進化した生命は、それ自体が認識できないだけでなく、私たちが自然と考えていたものの構造に完全に溶け込むという思い込みの一部だからです。しかし、歪んだビール グラスの底を通して見ると、要件に適合する宇宙現象をいくつか見つけることができます。

たとえば、宇宙の質量エネルギーの約 5% だけが通常の物質 (私たちを構成する陽子、中性子、電子) で構成されています。はるかに多い 27% は目に見えず、まだ謎に包まれていると考えられています。この暗黒の重力物質の天文学的証拠は説得力がありますが、それでも疑問がないわけではありません。暗黒物質の広大なハローが銀河の周りに潜んでいるように見え、重力を介して物事をまとめるのに役立つ質量を提供します.さらに大きな縮尺では、発光ガスと星が描くクモの巣状の地形も目に見えない質量を示唆しています。

宇宙学者は通常、暗黒物質には微細構造がないと仮定しています。彼らは、それが重力と弱い核力を介してのみ相互作用する亜原子粒子で構成されていると考えているため、希薄で特徴のない帯状に落ち込んでいます。彼らはこの観点を支持する議論を持っていますが、もちろん、私たちは確かに知りません.一部の天文学者は、観測結果とモデルの間の微妙な不一致に注目し、暗黒物質にはより豊かな内部生活があることを示唆しています。少なくともいくつかの構成要素は、長距離力を介して互いに相互作用する粒子を含むことができる。私たちには暗く見えるかもしれませんが、私たちの目には見えない独自のバージョンの光を持っています.

その場合、暗黒物質には本当の複雑さが含まれている可能性があり、おそらく、技術的に進歩したすべての生命が行き着く場所、またはほとんどの生命がかつて存在した場所です.超新星やガンマ線バーストの気まぐれな気まぐれから逃れるには、電磁放射の影響を受けない形態を採用するよりも良い方法があるでしょうか?ダークサイドの巨大な不動産にあなたの世界をアップロードして、それで終わりです。

異なる基板に生体系をエンコードする方法を学んだ文明であれば、標準物質から暗黒物質へのデータ転送システム、つまり暗黒物質 3D プリンターを構築するだけで済みます。おそらく、天文学的なモデルと観測の不一致は、暗黒物質が自己相互作用しているという証拠だけでなく、暗黒物質が人工的に操作されているという証拠でもあります.

あるいは、これをさらに一歩進めると、暗黒物質に起因すると考えられている通常の宇宙物質の挙動は、まったく別の何かによって引き起こされている可能性があります。発光物質を独自の目的のために操作する生きた状態です。現時点では、暗黒物質の粒子を特定しておらず、銀河や銀河団の挙動を説明する物理法則に代わる説得力のある代替案を見つけていないことを考慮してください。生命に関する説明は、確立された法律の失敗よりももっともらしくないでしょうか?

宇宙は他にもファンキーで予想外のことをします。特に、約 50 億年前に加速度的に拡大し始めました。この加速は、慣習的に暗黒エネルギーに分類されます。しかし、宇宙学者は、なぜ宇宙加速が始まったのかを知りません。実際、わずかな牽引力を伴う 1 つの説明は、タイミングが生命に関係しているというものです。これは人間学的な議論です。生命が地球に定着するのに十分な時間が経過するまで、暗黒エネルギーは重要ではありませんでした。多くの宇宙論者にとって、それは私たちの宇宙が暗黒エネルギーの強さが場所によって異なる広大な多元宇宙の一部でなければならないことを意味します.私たちは、私たちのような生活に適した場所の 1 つに住んでいます。他の場所では、暗黒エネルギーがより強力であり、宇宙構造が形成され、生命が根付くにはあまりにも速く宇宙を吹き飛ばします。

しかし、おそらくタイミングの一致には別の理由があります。それは、暗黒エネルギーが生物の活動に関連しているということです。結局のところ、宇宙の非常に初期の生命は、膨張が加速し始めるまでに、すでに 80 億年の進化時間を経験していたでしょう。言い過ぎかもしれませんが、生命そのものが宇宙に影響を与える何かがあるのか​​もしれませんし、進化した住人が拡張をいじくり回そうと決めたのかもしれません.

その行動には、考えられる動機さえあります。生命は低エントロピー エネルギー (太陽からの可視光など) を吸収し、そのエネルギーを利用して有用な仕事を行い、高エントロピー エネルギーを廃熱として宇宙に放出します。しかし、周囲の宇宙が熱くなりすぎたり、熱ごみでいっぱいになったりすると、物事は停滞します。幸いなことに、私たちは膨張し、常に冷却している宇宙に住んでいます。 50 億年前の架空の生命体による長期的な投資で、宇宙をさらに急速に冷却すること以上に優れたものがあるでしょうか?確かに、それはその決定を裏切ることになるかもしれません.数千億年後、加速する膨張は物質を急速に希釈し、文明は新鮮なエネルギー源を使い果たします.また、加速している宇宙は永遠に冷えることはありませんが、最終的に温度は下限に近づきます。

加速する宇宙膨張のメカニズムの 1 つのアイデアは、宇宙に浸透するヒッグス場に関連するクインテッセンスと呼ばれます。おそらく、50 億年前の賢い生命体が、そのフィールドを活性化する方法を見つけたのでしょう。どのように?私を圧倒しますが、それは示唆に富むアイデアであり、宇宙学者フリーマン ダイソンの有名な 1979 年の論文「終わりのない時間」の考えの一部を反映しています。

生命が宇宙の謎の解決策の一部になる可能性があることを提案し始めると、楽しい可能性に終わりはありません。暗黒物質の生命は非常にエキゾチックなアイデアですが、それが何であるかを認識する可能性はまだ考えられます。進化した生命は、私たちが自然界と見なしてきたものの不可欠で疑う余地のない部分を形成しているため、進化した生命を認識していないと考えると、別のうさぎの穴に転落する可能性があります.

問題を回避したいという人生の願望は、いくつかの選択肢を示しています。選択肢があれば、生命は常に生存リスクを下げる方法を探します。いくつかのバリエーションとバックアップを構築しない限り、最も弱い枝に巣を構築したり、数兆個の単細胞クローンを生成したりすることはありません.

種は、できるだけ多くの不動産を分散、分散化、シードすることでリスクを軽減できます。これに関連して、超高度な生活は、物理的な局所性を取り除き、冗長性と柔軟性を最大化する方法を模索しようとしています.量子領域は良い選択肢を提供します。宇宙はすでに電磁エネルギーで満たされています。今日、いつでも約 400 個の光子の宇宙マイクロ波放射が 1 立方センチメートルの自由空間を流れています。それらは、陽子や電子などの通常の粒子よりも集合的に少ないエネルギーを持っていますが、それらをはるかに上回っています.それは潜在的なデータキャリアの多くです。さらに、これらの光子は巧妙に量子力学的にもつれ、エラー制御に役立つと想像できます。

重要なデータを光子に保存することで、生命は分散型バックアップ システムを自身に与えることができます。さらに、星から放出される新しい光子を操作して、星が物質とどのように相互作用するかを決定することもできます。電磁放射の最前線は宇宙全体に到達し、原子や分子の波動干渉と励起エネルギーを利用して、絶妙なタイミングで星間または惑星化学の連鎖を開始する可能性があります。サイエンス フィクション作家のスタニスワフ レムは、小説 His Master's Voice の中で、光子ではなくニュートリノを使った同様のアイデアを提唱しました。 .

これは、生命が通常の物理学に消えていく 1 つの方法です。しかし、これらのアイデアでさえ、最も不穏な推測を回避しています。

カール・セーガンの 1985 年の SF 小説 お問い合わせ の終わりに向かって 、主人公は超越数を研究するために地球外生命体の提案に従います。 10 桁まで計算した後、彼女はこの基数の数字に明らかに人工的なメッセージが埋め込まれていることを発見しました。言い換えれば、宇宙の構造の一部は知性の産物であるか、あるいは生命そのものでさえあるということです。

それは、本にとって素晴らしい心を曲げるひねりです。おそらく、超高度な生活は外的なものだけではありません。たぶん、それはすでに周りにあります。それは、粒子やフィールドの根本的な振る舞いから、複雑さと出現の現象に至るまで、私たちが物理学そのものであると認識しているものに埋め込まれています。

言い換えれば、人生は方程式だけではないのかもしれません。 そうかもしれない

Caleb Scharf は天体物理学者であり、ニューヨークのコロンビア大学の宇宙生物学のディレクターであり、人間と機械の意識を研究する研究所である yhousenyc.org の創設者です。彼の最新の本はです コペルニクス コンプレックス:惑星と確率の宇宙における私たちの宇宙的意義。

この記事は最初に公開されました Nautilus Cosmos、2016 年 11 月。


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