gov-civil-vilareal.ptHvor lang tid ville det ta før en fremmed sivilisasjon befolket en hel galakse?
>La oss si at det er romvesener der ute.
La oss også si at de er litt mer avanserte teknologisk enn vi er. Så de kan bygge skip av noe slag som enten a) har AI som kan replikere seg selv hvis de finner en planet med materialer for å bygge flere sonder, eller 2) frakte romvesener med seg som kan bosette seg*en passende planet de finner. De etablerer seg deretter, vokser og sender ut flere skip når de er i stand.
Hvor lang tid ville det ta før de befolket hele galaksen?
Det er et interessant spørsmål. Vi vil vite om vi er alene, for eksempel, og om vi får besøk av romvesener (spoiler: Det er vi ikke ). Det er en stor galakse - Melkeveien er en flat disk på omtrent 120 000 lysår på tvers - og hvis du har relativt raske skip, tar det fortsatt lang tid å krysse den.
Men forutsetningen innebærer eksponentiell vekst, så spredningen av bosetningene betyr mer vekst, noe som betyr flere bosetninger, om og om igjen. Romvesenene ville spre seg over galaksen i en bølge. Hvordan ville det se ut? Og hvor lang tid ville det ta?
er legen merkelig bra for barn
Dette problemet har blitt løst mange ganger, men et nylig papir av et team av astronomer (en av forfatterne er Jason Wright, som jeg har skrevet mange ganger om før, som her, her, her og her) ser litt annerledes på det. De gjør noen interessante antagelser, og det de finner er at selv om det virkelig er pessimistisk, kan hele galaksen utforskes på mindre enn 300 millioner år, langt kortere enn galaksens levetid.
Se først på en simulering som viser resultatene deres, og så kan vi se på deres forutsetninger og resultater:
Hver prikk representerer en stjerne, og de får lov til å gå i bane rundt galaksens sentrum på grunn av tyngdekraften (dette er kritisk som vi får se om et øyeblikk).
Den første sivilisasjonen dukker opp til høyre for det galaktiske senteret umiddelbart, vist som en rød prikk. Utforskningen utvider romvesenene til nærliggende stjerner; sakte først, og stjernene beveger seg halvveis rundt galaksen før nye bosetninger blir gjort. Men da sparker ting raskt inn på høyt gir, og i mindre enn to galaktiske rotasjoner befolker romvesener i utgangspunktet det meste av galaksen, spesielt mot sentrum.
Vær oppmerksom på at denne simuleringen er konservativ. Det forutsetter at skipene har en rekkevidde begrenset til 10 lysår - omtrent et dusin stjerner er innenfor denne avstanden fra jorden - og reiser med 1% lysets hastighet. De antar også at enhver planet som er bosatt av disse romvesenene tar 100 000 år for å kunne lansere sine egne skip. Det høres ut som lang tid, men det spiller neppe noen rolle. Romvesenene øker raskt, og vi ender opp med en romvesenrik Melkevei (hvis sonderne er raskere og har større rekkevidde, kan hele galaksen utforskes på mindre enn noen få millioner år; husk at det er nesten øyeblikkelig sammenlignet med alderen på galaksen, til og med tillate noen milliarder år for planeter som er rike på tunge elementer å danne ).
Utrolig nok, selv om skipene er veldig trege, vokser ekspansjonen bare raskt med 30 kilometer i sekundet (omtrent hastigheten på interplanetære sonder vi har nå).
Et moderne kart over Melkeveien Galaxy, som viser Solen under midten. Til tross for at det er 120 000 lysår på tvers, selv ved å bruke relativt beskjeden teknologi, kan det utforskes på bare noen få hundre millioner år. Kreditt: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (SSC/Caltech)
Noe av dette har vi visst en stund. Det som er nytt her er det stjernene får bevege seg . Fordi det tar så lang tid før et nytt oppgjør kan lansere et skip, beveger stjernene seg merkbart når de går i bane rundt galaksen. Over tid bringer dette nye stjerner inn i selv det svært begrensede området av disse skipene, slik at utvidelsen kan fortsette. Hvis rekkevidden er lenger (10 lysår er ganske begrenset), kan utvidelsen skje enda raskere.
På grunn av dette blir bosettingsbølgen presset mer av stjernebevegelse enn skipene selv. Vi ser det når bølgen utvider seg rundt galaksen i stedet for i en voksende sirkel rundt den opprinnelige planeten. Når bølgen beveger seg innover, er stjernene også nærmere hverandre, slik at ekspansjonsbølgen beveger seg ekstremt raskt mot sentrum.
Konklusjonene de trekker av dette er ganske kule. I simuleringer der stjernene ikke beveger seg, kan bølgen stoppe og dø ut, men i denne kan nye stjerner bevege seg inn i rekkevidde (forutsatt at romvesener har en lang teknologisk sivilisasjonstid; de antar 100 millioner år). Hvis levetiden er kortere, viser beregningene at du kan få områder av galaksen tette med sivilisasjoner omgitt av hull der ingen planeter er bosatt.
Det siste er faktisk interessant. Dette betyr at du kan ha planeter passende for bosetting, men fortsatt urolig av romvesener.
Det kan være et svar på den såkalte Fermi Paradox : Hvis romvesener har teknologien, hvorfor ser vi dem ikke? De burde være her nå!
Det åpenbare svaret her er at de godt kan ha kommet hit, men det var lenge siden. Forfatterne viser at det er mulig at Jorden ikke har blitt besøkt i minst de siste million årene, i så fall ville det være vanskelig å finne bevis på romvesener, spesielt hvis sivilisasjonens levetid er relativt kort.
Jeg tror de kan ha litt mer sofistikert kommunikasjonsteknologi enn dette. Kreditt: Getty Images / Donald Iain Smith
En annen konklusjon, som finnes i et annet papir , er at det å se mot galaksers sentre kan være den beste måten å oppsøke nytt liv på. Forutsatt at det er planeter der, og de er trygge å bosette seg på, ville dette være den mest befolkede delen av en galakse.
legenden om zelda minish cup
Det er mye, mye mer til alt dette, og Wright diskuterer implikasjonene ytterligere i bloggen sin; se denne artikkelen fra 2019 , og en annen skrev han nettopp som følger med noen av ideene fra den nye simuleringen.
Jeg har alltid elsket ideen om at selv om vi kan spekulere i eksistensen av romvesener, kan vi også bruke matte og fysikk til å modellere hvordan de kan ekspandere til galaksen. Og selv med veldig konservative antagelser kan vi komme til noen veldig interessante konklusjoner om hvor de kan være, og hvorfor vi ikke har sett dem selv om de eksisterer.
Jeg har alltid vært tilbakeholden med å basere noen konklusjoner på fremmedpsykologi: Kanskje de ikke vil utforske, eller de gjør og har funnet oss, men la oss være i fred ( Zoo hypotese ). Men det tar bare en foruten oss, og mange menneskesamfunn på planeten vår føler behov for å utforske (hvis det er av forskjellige årsaker). Det er ikke for dumt å tro at andre kan føle det samme.
Og det faktum at dette nye resultatet påpeker at det kan være lommer med uutforskede planeter i galaksen, appellerer til meg. På den måten kan vi være det her og det kan de være der ute og vi har bare ikke møtt dem ennå.
Det er mer enn litt Star Trek . Kan være Første kontaktdag er fremdeles foran oss.
Bedriften og Genesis -planeten fra Star Trek II: The Wrath of Khan . Kreditt: Paramount Pictures
* Jeg unngår det problematiske ordet kolonisere her med vilje. Jeg vil ikke dykke ned i det og de tilhørende problemene her; Vær også oppmerksom på at vi snakker romvesener her, slik at sosiologiske hensyn kan legges frem akkurat nå.
