フェルミのパラドックスがどのように機能するか

みんなはどこにいるの?

あなたがこれを読む頃には、侵略は終わっているでしょう。あなたはおそらくどこかの地下壕にいて、何が起こっているのかと不思議に思っているでしょう。すべてがあまりにあっという間だったので、当時の状況の現実を理解している人はほとんどいませんでした。エイリアンが来たことは明らかですが、どこから来たのかはわかりません。彼らがこれをどのくらいの期間計画してきたのかも不明です—何年、何十年、何世紀ですか?彼らはフレッド・アステアに出てきて彼らのために踊ってほしいと要求し続けているので、彼らはしばらくの間私たちのテレビ放送を監視していると言っても過言ではありません。

我が国の外交官たちは、我が国には同じくらい、もしかしたらそれ以上に優れた生きたダンサーがいると説得しようとしているが、彼らは代役を受け入れず、アステアが亡くなったと説明すると、彼らはただ激怒するだけだ。彼らにとって死は未知の概念のようです。彼らは、私たちが彼らの恐ろしい外来種の病気にかかるたびに彼らに命を落とし続けていることに本当に当惑しているようです。

もう一つの問題は、彼らは太陽の光で生きており、食べ物を食べることが下品だと考えていることです。実際、彼らは私たちを全体的に嫌悪感を抱いていると考えています。彼らは、あまりにも多くの摂取と排泄、そして病気と死に対してクールではありません。彼らは私たちの地球のこともあまり考えていないようです – 湿気が多すぎる、雲が多すぎると不満を言います。しかし、これは我々にとっては朗報だ。なぜなら、彼らは空飛ぶ円盤の修理が完了したら、おそらく1、2か月以内に出発すると騒いでいるからである。運が良ければ、彼らの銀河探査の歴史に小さな脚注が残ることになるでしょう。だから、そのバンカーにしっかりと留まってください。私たちの人口のかなりの3分の1がまだ生きており、エイリアンがいなくなったら、私たちは都市の再建を始めることができます。

OK、明らかに何も起こっていませんが、問題はなぜ起こらないのかということです。それは、一言で言えば、フェルミのパラドックスです。これは厳密にはパラドックスではありませんが、むしろ差し迫った疑問です。「どうしてこの辺りには宇宙人が現れないのか?」という疑問です。

パラドックスって何ですか、フェルミ?

物語によると、1950年、有名な物理学者エンリコ・フェルミは、ロスアラモスジェット推進研究所のカフェテリアで天才仲間たちと楽しい昼食会を楽しみながら、雑誌『ニューヨーカー』をぼんやりとめくっていた。フェルミはウォルドーフサラダ(あるいはおそらくフラッファーナッターサンドイッチ)を食べながら、地球への進出で集めたニューヨーク市のゴミ箱から荷物を降ろす異星人の漫画を指さした。フェルミは何気なく尋ねた、「みんなはどこにいるの?」

彼の同僚によれば、彼が実際に言及していたのは、星間旅行がそもそも可能なのかどうかという問題だった。当時、私たちは大気圏から出ることすらできていなかったし、月面着陸はまだ19年も先だったので、それは当然の質問だった。実は今でもそうです。今後数十年以内に火星に有人探査機を送ることについて話しているかもしれないが、それは他の太陽系を訪問することに次ぐ子供の遊びだ。

現在のロケット技術を使えば、半年ほどで火星に到達できるはずだ。対照的に、最も近い恒星であるプロキシマ ケンタウリは 4.25 光年離れています。それはそれほど悪いことではないように思えますが、光年とは、その名前が示すように、光が1年で移動できる距離であり、最速のロケットでターボブーストをかけたとしても、それに比べれば私たちは這っているようなものです。最高速度で疾走すると、宇宙的に言えば隣に行くまでに 73,000 年かかります 。

とにかく、フェルミが昼休みの何気ない発言で言いたかったのは、明らかにそれだった。しかし、年月が経つにつれて、彼の疑問は他の科学者のアイデアを通して濾過されるにつれて発展していきました。 1975年、天文学者のマイケル・ハートは、ここに宇宙人がいないのは、宇宙人が存在しないからだ、と主張した。もしそうなら、彼らは必然的に今頃銀河系に植民地化しているであろう、と彼は推論した。その後、1977 年に、デビッド G. スティーブンソンという天体物理学者は、ハートの声明がフェルミの質問に答える可能性があると述べ、彼はこれを正式に「フェルミのパラドックス」と名付けました。今日知られているフェルミのパラドックスは、次のようなものです。私たちの宇宙には、おそらく、知的生命体があふれる数十億の地球に似た惑星が存在する可能性があります。それが本当なら、どうして私たちは、その生命の痕跡を一つも聞いたり見たりしなかったのでしょうか? [ソース: ]

たとえエンリコ・フェルミが実際にこの質問を投げかけなかったとしても、それは依然として興味深い質問であり、考えられる答えはたくさんあります。質問がされると、通常、ドレイク方程式と呼ばれるものが呼び出されます。 1960年代、フランク・ドレイクというアメリカの天文学者は、私たちの銀河系にどれだけの異星文明が存在するかを計算するのに役立つ方程式を考え出しました。方程式の結果は、代入する数値によって異なりますが、最も懐疑的な推定によっても、私たちの銀河系だけでもおそらく少なくとも 20 億の居住可能な惑星があるでしょう。 「居住可能」とは、天文学者が言う、いわゆる「ゴルディロックスゾーン」にある惑星のことを指します。大きすぎず、小さすぎず、恒星に近すぎず、遠すぎず、ちょうど良い状態にある惑星のことです。

もちろん、居住可能だからといって、必ずしも人が住んでいるというわけではありません。適切な条件下では、生命は起こり得るかもしれないし、そうでないかもしれません。ただ私たちには分かりません。それはないとしましょう、それは非常にまれだとしましょう。実際、適切なオーブの 1% のうち、ある種の生命体が描かれているのは 2 分の 1 だけだとしましょう。これは、まだ 1 億個の惑星に相当します。

もちろん、次の疑問は、生命が存在する可能性のある惑星のうち、コミュニケーションや旅行に必要な技術を開発できる種を進化させた惑星がどれだけあるのかということだ。これは激しく議論されている質問です。テクノ能力を備えた種は進化の必然的な結果なのでしょうか?それとも地球の人類はユニークなのでしょうか?議論のために、答えはその中間にあるとしましょう。私たちのような種は珍しいですが、ありそうもないことではありません。たとえテクノロジーに精通した人々が進化する生命の可能性が 1% の 2 分の 1 しかないとしても、それは私たちの銀河系だけでも他に 500,000 の文明が存在するはずであることを意味します。そして、その数字に、既知の宇宙で回転していると考えられている銀河の数 (約 1,500 億個) を掛けると、大量の賢い宇宙人が得られる 。それで、フェルミが言ったように、みんなはどこにいるのですか?

カルダシェフスケール

カルダシェフスケール

これについて別の言い方をすると、もし巨大な掘削機を使って地球全体にあるあらゆる砂を積み上げるとしたら、その砂の数を得るには、それぞれの砂を 10,000 倍する必要があるでしょう。宇宙の星たち。次に、宇宙の年齢 (138 億年) と地球の比較的若い年齢 (45 億年) を考慮すると、いくつかの高度な文明があちこちで出現していないということは、非常にありそうもないように思えてきます。永劫[出典:

とはいえ、前述したように、星間旅行を実現するのは簡単なことではありません。まず第一に、膨大な電力へのアクセスが必要になります。

ニコライ・カルダシェフという名前のロシアの天文学者は、タイプ 1、タイプ 2、およびタイプ 3 という、電力使用量の観点からカタログ化された、可能性のあるさまざまな文明の便利なルーブリックを考案しました。タイプ 1 になるまであと 1 ~ 2 世紀です。地球上で利用可能なすべての力を利用できるほどに進歩した文明。

タイプ 2 の文明は、地元の星からの出力を利用できるでしょう。太陽に延長コードを接続できるかどうか想像してみてください。私たちのエネルギー需要はすべて解決されるでしょう。当然のことながら、実際に太陽に接続することはできませんが、エネルギー捕捉システムを太陽の周りに巻き付け、その出力をすべて吸収する理論上の技術であるダイソン球のようなものを使用できるかもしれません。

実際、天文学の世界は、ここから約 1,480 光年離れた白鳥座にあるタビーの星として知られる太陽によって、めまいがするほどの混乱に陥っています。それは、何年にもわたって、独特の方法で徐々にそして非常に神秘的に暗くなっているようです。ある理論では、異星文明が星の周りに巨大なダイソン球を構築し、徐々にそれを視界から遮断しているというものである。ダイソン球が本当にタイプ 2 文明に人気があるのであれば、私たちがダイソン球の音が聞こえない理由がこれで説明されるかもしれません。彼らの無線信号は、彼らが自分たちの周囲に構築した巨大構造物を決して通過しません。

さらに進むと、カルダシェフ規模のタイプ 3 文明は、銀河全体のエネルギー出力を利用できるでしょう 。そのような洗練と純粋な力のレベルに達した種には、私たち卑劣な地球人がフンコロガシに与えられる時間とほぼ同じくらいの時間が与えられるでしょう。彼らのコミュニケーション形式は私たちにはまったく認識できないものである可能性があり、これはなぜ私たちが彼らの存在を検出できないのかを説明するのに役立ちます。

素晴らしいフィルター

素晴らしいフィルター

私たちの太陽系は中年期にありますが、これはこの議論において重要な要素です。なぜなら、私たちの太陽系よりもはるかに古い、地球に似た惑星を持つ太陽系が非常にたくさん存在するはずであることを意味するからです。それらの多くは 10 億年も古い可能性があり、実際、技術的に複雑な文明が進化する過程で非常に有利なスタートを切ったことを意味します。あと 10 億年あれば、銀河レベルのエネルギーを利用して星間旅行を促進できたと思われるでしょう。それで、もう一度、彼らはどこにいるのでしょうか?

これらの地域にエイリアンが顕著に存在しないことの最もよく知られた説明の 1 つは、「グレート フィルター」として知られるものです。宇宙には、生命体が通信したり、星間距離を移動したりできるほどに発達するのを妨げる、避けられない現象が宇宙に組み込まれているのではないかという考えです。

そこで問題となるのは、進化のタイムラインのどこで大きなフィルターが発生するのかということです。より具体的に、そして利己的に言えば、この疑惑のフィルターとの関係で、私たちはどのような立場にあるのでしょうか?それは完全にフィルターの神秘的な性質に依存します。たとえば、そのフィルターが、技術開発の必要な段階に到達する前に文明が自らを破壊するように指示する一種の自動破壊機能である場合、私たちは破滅するでしょう。

もっと楽観的に考えれば、フィルターはタイムラインの早い段階で発生する可能性があります。生命が誕生してから最初の10億年間、生命は非常に単純な原核生物細胞の形をとることに満足していました。おそらく、複雑な真核生物細胞への飛躍が素晴らしいフィルターとなるでしょう。これは、そこには大量の生命が存在するかもしれないが、それはすべてコミュニケーションを持たない原核生物の集団にすぎないことを意味する。

あるいは、フィルターは、生命体が興味深いものに成長する前に定期的に絶滅する可能性のある巨大な電磁爆発であるガンマ線バーストのようなものである可能性があります。この理論によれば、私たちは幸運にも、長期的な進化を可能にする相対的な天文学的安定期にいます。もしそうなら、私たちはほぼ同じペースで共同進化している多くの種のうちの1つである可能性があり、私たち全員がほぼ同じ時期(およそ200年後)に星間界に突然現れることになる。

再び憂鬱な気分になると、生命の発生がほぼ不可能になる可能性もあり、その場合、私たちは単なるとんでもないまぐれであり、生命のない広大な宇宙に失われた青緑色の奇跡にすぎません。もちろん、それは私たちが完全に孤独であり、これからもずっと孤独であることを意味します。

ヴェニ、ヴィディ、あくび

ヴェニ、ヴィディ、あくび

すべてのエイリアンの居場所に関する質問には別の答えがあります。つまり、エイリアンはすでにここにいますが、私たちがそれに気づいていないだけです。私たちより 10 億年ほど古い 文明が本当に存在するとしたら、それらは検出されずに動き回る可能性が非常に高いでしょう。私たちの貧弱なテクノロジーで彼らが見えたり聞こえなかったりするだけで、彼らが近くにいないことを意味すると仮定すると、私たちの周りの誰もがスマート電子デバイスでスナップチャットしているときに、手旗信号を使用して丘の中腹に立っているのと同じようなものかもしれません。誰も私たちに手を振り返してくれないからといって、彼らがここにいないという意味ではありません。それは、彼らがデバイスを見つめるのに忙しすぎて、私たちを見ることができないことを意味します。

あるいは、彼らは私たちを見ているかもしれませんが、正体を明かさずに私たちを観察しているのかもしれません。彼らにとって、私たちは精査には値するが介入には値しない動物学的珍品なのかもしれない。彼らが「スタートレック」モードにある場合、彼らは私たちのような原始文明の問題に干渉することを禁止するプライム指令プロトコルに従っている可能性があります。

あるいは、単に気にしないだけです。私たちは、普通の銀河の片隅にある取るに足らない存在です。理論物理学者は、 ピサロがインカを征服する途中に歩いていた当時のペルーのアリ塚に私たちは似ているのではないかと示唆しています。言い換えると?無関係。同じように、彼らはすでに来て、私たちの残念な猿の状態を見て、一目見て、去っていったかもしれません。おそらく彼らは数百万年前に現れ、カメや巨大なシダを観察し、次に進むことを決めたのでしょうか?

あるいは、これらの進化した宇宙人は死すべき運命や物質的な存在さえも超越しているのかもしれません。彼らは、私たちの領域の汗ばむような懸念から遠く離れた、ある無数のシャングリラに住んでいるのかもしれないので、わざわざ私たちとコミュニケーションを取るのは時間の無駄であり、笑えるほど無意味であり、彼らの天上の意識さえよぎらないでしょう。

もう 1 つのあまり良性ではないシナリオは、私たちが単なる 、あるいはおそらく、現在私たちの弱点を見て大笑いしている、またはずっと前に退屈して立ち去り、シミュレーションを実行したままにしてしまっている、宇宙人の超知性体によって設計されたゲームであるというものです。この場合、オフスイッチが解除されるか、バッテリーが切れるのは時間の問題です。もしかしたら、ゲーム内にはかつて複数の知的生命体が存在していたのかもしれませんが、他の種がそれを察知して引っ張り出されてしまったのが、現在の私たちの孤独の説明になるでしょう。

著者のメモ:フェルミのパラドックスがどのように機能するか

他の知的生命体に私たちがここにいることを知らせるために信号を送信することに熱心な人々もいます。懐疑論者はこれを、潜在的な捕食者でいっぱいのジャングルを「私はここにいる!」と叫びながら歩き続けることに喩えます。おそらく、誰がそこにいるのか、そして彼らが略奪や殲滅を行っているのかどうかをよりよく理解するまで、目立たないようにする必要があるかもしれません。しかし、私たちはすでに一定の割合で信号を発しているので、ホームコメディが示唆する以上のことを私たちが考えていることを宇宙に知らせた方がよいかもしれません。そうでなければ、全滅するのが当然の反応かもしれない。