Bewijzen Uit De Astrobiologie

Abstractie

Als we de uitgestrektheid van tijd en ruimte in ogenschouw nemen, waarom zijn technosignaturen van andere geavanceerde buitenaardse beschavingen dan nooit geïdentificeerd als één beschaving – de onze – technologisch zo vooruit is gegaan dat ze haar eigen planeet heeft verlaten? In dit artikel bied ik daar een verklaring voor, door een inzicht te ontwikkelen dat oorspronkelijk door Webb en anderen werd gepresenteerd en gebruik te maken van inzichten uit de astrobiologie, duurzaamheid en archeologie. Ik betoog dat er een universele grens aan de technologische ontwikkeling (ULTD) bestaat, die wordt bepaald door afnemende technologische opbrengsten op de maatschappelijke complexiteit, stijgende onderhoudskosten van bestaande technologie, de uiteindelijke ontestbaarheid van wetenschappelijke theorieën vanwege de hoge kosten die ermee gemoeid zijn en de onbereikbare energieniveaus die nodig zijn om beproeving ervan en catastrofes die de beschaving beschadigen. Ik betoog ook, gebaseerd op het principe van middelmatigheid, dat de ULTD niet veel boven ons huidige niveau van technologische ontwikkeling staat. Technologie zal daarom de mensheid geen nieuw thuis kunnen bieden. Met een dergelijke mogelijkheid moet rekening worden gehouden tijdens het besluitvormingsproces met betrekking tot zowel de toewijzing van middelen aan onderzoek of het beperken van door technologie veroorzaakte planetaire veranderingen als de definitie van doelen voor ruimteverkenning.

Introductie

Na zestig jaar ruimteverkenning en zoektocht naar buitenaardse intelligentie (SETI) zijn er geen kunstmatige signalen of artefacten van buitenaardse oorsprong als zodanig geïdentificeerd, laat staan dat er contact is opgenomen met buitenaardse wezens (Shostak, 2020a, p. 456). Het voortdurende gerucht in de media dat er “binnenkort een belangrijke aankondiging zal worden gedaan” draagt, ook voortdurend, alleen maar bij aan de teleurstelling van wetenschappelijk ingestelde mensen. Officiële aankondigingen over ongeïdentificeerde luchtfenomenen bevestigen nooit hun buitenaardse oorsprong.

Onze Melkweg is echter enorm en herbergt mogelijk meer dan 100 miljard sterren, waarvan sommigen zeggen dat het er 400 miljard zijn, misschien zelfs meer (Masetti, 2015). Sinds september 2023 zijn er al 5523 exoplaneten positief als zodanig geïdentificeerd en NASA onderzoekt andere 9867 kandidaten; het aantal reeds bevestigde planetaire systemen bedraagt 4117 (NASA, 2023), en “het aantal bevestigde planeten loopt in de duizenden en neemt toe”; [t]hat is slechts afkomstig van een kleine steekproef van de Melkweg als geheel” (NASA, 2021). Met andere woorden: sterren zijn er in overvloed, net als – waarschijnlijk – de planeten die eromheen draaien, en toch zijn we er nooit in geslaagd ook maar één signaal van buitenaardse intelligentie te identificeren. Deze twee enigszins dissonante stukjes informatie, bij elkaar gebracht, roepen de vraag op: “Als er zo veel sterren en planeten zijn, en gezien de miljarden jaren sinds onze Melkweg werd gevormd, waar zijn dan alle buitenaardse wezens?” Die laatste vraag, met die bewoording of varianten ervan, staat bekend als de Fermi-paradox, waarvan de formele aanvang in het moderne denken in de jaren vijftig traditioneel wordt toegeschreven aan Enrico Fermi en zijn gewoonte om verontrustend intrigerende vragen te stellen (Ćirković, 2018, blz. 1–3; Webb, 2015, blz. 20–26).

Er zijn verschillende oplossingen voor Fermi’s Paradox voorgesteld (Ćirković, 2018, Forgan, 2019, Webb, 2015). In dit artikel stel ik een ander voorstel voor, een die het bestaan van buitenaardse beschavingen mogelijk maakt, mogelijk vele, en die ook een oplossing biedt voor de Grote Stilte, “de schijnbare afwezigheid van bewijs voor buitenaardse beschavingen” (Brin, 1983, p. 283). Ik stel voor dat de technologische ontwikkeling een universele bovengrens heeft die niet overschreden kan worden. Ik ben ook van mening, op basis van het middelmatigheidsbeginsel, dat een dergelijke grens dicht bij ons huidige technologische niveau ligt. De Grote Stilte is daarom slechts een uitdrukking van de zeer lage waarschijnlijkheid van interstellaire communicatie in een universum waar beschavingen daarvoor, waar dan ook, hun toevlucht moeten nemen tot relatief beperkte technologie, voordat ze de grens bereiken die verdere ontwikkeling in de weg staat. Er kan uiteindelijk een einde komen aan de ‘Grote Stilte’, maar het bewijs van buitenaardse beschavingen zal nooit veel meer zijn dan een reeks gefragmenteerde berichten en waarnemingsgegevens van exoplaneten, die nauwelijks wijzen op het bestaan van beschavingsprocessen daarop (Haqq-Misra). et al., 2022, Loeb, 2021). Het bestaan van de ULTD heeft ook grote gevolgen voor onze toekomst als beschaving. Fermi zelf leek te suggereren dat het antwoord op de vraag die hij tijdens de lunch in Los Alamos aan zijn collega's Emil Konopinski, Edward Teller en Herbert York stelde en waaruit zijn paradox voortkwam, verband hield met de grenzen van de technologische ontwikkeling, althans zoals herinnerd door York:

“… hij [Fermi] concludeerde verder dat de reden dat we niet waren bezocht zou kunnen zijn dat interstellaire vluchten onmogelijk zijn, of, als het mogelijk is, altijd als niet de moeite waard worden beschouwd, of dat de technologische beschaving niet lang meegaat. genoeg om het te laten gebeuren.” (Grijs, 2016)

Om de ULTD-hypothese te ontwikkelen, heb ik een argument onderzocht dat oorspronkelijk door Webb werd aangevoerd in zijn “zo goed als mogelijk” oplossing voor Fermi's Paradox (Webb, 2015, pp. 185 – 187). Webb merkte op dat “het idee van wetenschappelijke en technologische vooruitgang impliciet in Fermi’s vraag schuilt”, maar stelt vervolgens de vraag “wat als ons huidige niveau van wetenschappelijk inzicht zo diep is als maar mogelijk is?” Hij brengt de mogelijkheid naar voren dat we, ondanks het feit dat we weten dat onze wetenschappelijke theorieën onvolledig zijn, gewoonweg niet de experimenten kunnen uitvoeren die de twijfels over bijvoorbeeld het verenigen van de kwantumfysica en de relativiteitstheorie zouden kunnen wegnemen. Hetzelfde zou kunnen gebeuren met buitenaardse beschavingen. Webb veronderstelt dat dit het lot zou kunnen zijn van elke intelligente soort (Webb, 2015, p. 187). Zelfs als hij bedenkt dat hij afstand neemt van die hypothese, door te bevestigen dat hij niet kan geloven dat de wetenschappelijke vooruitgang binnenkort tot stilstand zal komen, voert Webb toch een argument aan voor het bestaan van een grens aan de wetenschappelijk-technologische ontwikkeling.

Even belangrijk voor SETI als de Fermi-paradox is de vergelijking die Frank Drake heeft ontwikkeld om het aantal communicatieve beschavingen in de Melkweg te schatten. Hij definieerde de communicatieve beschaving als “een beschaving van intelligente wezens die een technologie hebben en toepassen die voldoende geavanceerd is om detectie van de beschaving over interstellaire afstanden mogelijk te maken” (Drake, 1965, p. 324). Het idee om het aantal buitenaardse beschavingen (ETC’s) te schatten was al besproken voordat Drake zijn vergelijking presenteerde (bijv. Cocconi & Morrison, 1959, p. 844). Met name de beroemde Russische pionier op het gebied van de raketwetenschap, Konstantin Tsiolkovsky, peinsde al in de jaren dertig over het probleem (Finney et al., 2000, Lytkin et al., 1995, Tsvetikov, 1960). standaard voor het debat rond ETC’s. De Drake-vergelijking schat (Drake, 1965) het aantal N communicatieve beschavingen in onze Melkweg als
N = R * fp * ne * fl * fi * fc * L

De set onafhankelijke variabelen kan in drie subsets worden opgesplitst. De variabelen R* en fp vormen een reeks astrofysische variabelen, respectievelijk de snelheid van stervorming en het aandeel sterren met planetaire systemen; variabelen ne, fl en fi, respectievelijk een reeks geofysische en biologische variabelen: het gemiddelde aantal planeten in elk planetenstelsel met omstandigheden die gunstig zijn voor de ontwikkeling van leven, het deel van de planeten waar het leven zich effectief ontwikkelt, en het deel van het leven dragende planeten waar intelligent leven evolueert. Ten slotte bestaat de laatste deelverzameling uit twee elementen: de variabelen fc en L, het deel van de planeten met intelligent leven waar een communicatieve beschaving verschijnt, en de gemiddelde levensduur van die beschavingen in de communicatieve staat. De laatste subset kan worden beschouwd als de basis van wat ‘beschavings-astrobiologie’ kan worden genoemd: de studie van sociale, economische en politieke aspecten van niet-menselijke, complexe, buitenaardse samenlevingen.

Onder de oplossingen die voor de Fermi-paradox worden voorgesteld, is er een groep die wordt gedefinieerd door de duurzaamheid van voortdurende technologische ontwikkeling in twijfel te trekken. Ze stellen daarom een kleine waarde voor voor de variabele L, de gemiddelde levensduur van die beschavingen in de communicatieve staat, zoals weergegeven in de Drake-vergelijking. Een geavanceerde beschaving zou een vluchtige gebeurtenis zijn, waar dan ook in de Melkweg en daarbuiten.

Voorbeelden van dergelijke technosceptische oplossingen worden door Ćirković gepresenteerd onder de overkoepelende titel ‘opzettelijke gevaren: zelfvernietiging’ (Ćirković, 2018, pp. 179 – 181). Hij noemt de ontwikkeling van kernwapens, misbruik van nanotechnologie, robotica, kunstmatige intelligentie, biotechnologie en geo-engineering het potentieel om elke beschaving te vernietigen. We kunnen daar nog het versterkende effect van de militarisering van de ruimteverkenning aan toevoegen, en waarschijnlijk nog veel meer. In feite kan elk geval van potentiële zelfvernietiging van de mensheid worden omgezet in een oplossing voor Fermi’s Paradox door deze te generaliseren naar welke andere beschaving dan ook. De belangrijkste zwakte van deze argumenten ligt in het feit dat het enige voorbeeld waarop we kunnen vertrouwen, de menselijke beschaving, zichzelf niet heeft vernietigd, althans nog niet.

Een andere groep technosceptische oplossingen gaat daarentegen niet uit van de onvermijdelijke vernietiging van een beschaving door daden van collectieve domheid of door op hol geslagen technologie. Het kan het geval zijn dat bij technologische ontwikkeling uiteindelijk de beschikbare hulpbronnen te veel gebruikt (Ćirković, 2018, pp. 185 – 187) of onvermijdelijk een opwarming van het klimaat ontketent (Webb, 2015, pp. 176 – 178), waardoor verdere ontwikkeling onmogelijk wordt, zelfs als zich nooit een enkele catastrofe voordoet . Andere mogelijkheden ontstonden in het werk van wetenschappers uit andere vakgebieden, zoals de archeoloog Joseph Tainter, in zijn boek The Collapse of Complex Societies (1988) en de geograaf Jared Diamond, in zijn boek Collapse: How Societies Choose to Fail or Succeed (Diamond, 2005) en aangepast aan de astrobiologie (Forgan, 2019, pp. 254–258). De ineenstorting van complexe samenlevingen is zelfs bestudeerd onder kolonies van een sociaal insect, de gekke mier (Gerlach, 2004). In wezen wijst Tainter op de onvermijdelijkheid van een maatschappelijke ineenstorting, als gevolg van de toename van de maatschappelijke complexiteit zonder overeenkomstige stijgingen van de opbrengsten ervan, vooral als het energie betreft. Diamond hanteert een andere aanpak en noemt verschillende oorzaken voor de verschillende voorbeelden van instortingen die hij analyseert. Deze ‘bijna onvermijdelijke ineenstorting, maar niet noodzakelijkerwijs apocalyptische catastrofes’-theorieën houden vol dat de technologische top van een soort slechts een tijdelijk fenomeen is, en een fenomeen met een relatief korte levensduur. Er kunnen vele redenen achter zitten – wanbeheer van hulpbronnen, sociale onrust, ziekte, oorlog – maar op de een of andere manier zal uiteindelijk een ineenstorting plaatsvinden. De hypothese die in dit werk wordt besproken – het bestaan van een universele grens aan de technologische ontwikkeling (ULTD) – voegt nog een oplossing toe aan deze technosceptische reeks: het einde van de technologische opkomst is niet – althans niet noodzakelijkerwijs – catastrofaal en is mogelijk slechts een lange, saaie en zelfs relatief comfortabele en vredige afwikkeling van Prometheïsche aspiraties. In zo’n gunstig scenario zou technologie niet langer geassocieerd worden met voortdurende expansie, maar in plaats daarvan met een beter leven.

Deze inleiding wordt gevolgd door de presentatie van de ULTD-hypothese en vervolgens door een bespreking van de mogelijke oorzaken ervan. Vervolgens wordt de positie van onze beschaving ten opzichte van de ULTD besproken. Ten slotte de "Great Cosmic Bottle-Messaging", een oplossing voor de Fermi-paradox, afgeleid uit het bestaan van de ULTD, evenals implicaties voor de beleidsvorming, gevolgd door de conclusies.

Snippets

De universele grens aan de technologische ontwikkeling

Technosignaturen van buitenaardse beschavingen (ETC's) zijn technologische sporen van intelligent leven (Brennan, 2023). Ze – laat staan de buitenaardse wezens zelf – zijn nergens te bekennen, althans volgens wetenschappelijke principes (Billings, 2015). Dat feit suggereert dat geen enkele buitenaardse beschaving zich ooit door de Melkweg heeft verspreid gedurende de miljarden jaren die daarvoor beschikbaar zijn, althans niet in die mate dat er concreet bewijs van hun activiteit is achtergebleven...

Oorzaken voor het bestaan van de ULTD

Het is logisch dat, als je eenmaal hebt aangenomen dat de ULTD een goede hypothese is om de afwezigheid van technosignaturen van zeer geavanceerde ETC's te verklaren, je naar de oorzaken ervan vraagt.

Ik stel voor dat de fundamentele reden voor het bestaan van de ULTD het feit is dat geen enkele beschaving de energie kan mobiliseren die nodig is om nieuwe wetenschappelijke hypothesen te testen nadat ze de wetten van de natuurkunde enigszins heeft begrepen. Dat gebeurt misschien al in onze beschaving, bijvoorbeeld met de eeuwenlange vruchteloze zoektocht naar de...

Hoe ver is onze beschaving verwijderd van de ULTD?

De ULTD, zoals hier voorgesteld, verklaart de reden waarom geen enkele beschaving zich door de Melkweg heeft kunnen verspreiden. We kunnen het, als hypothese, onder het technologische niveau plaatsen dat nodig is om een Dyson Sphere te bouwen. De reden is simpel: als het oogsten van de energie van een ster (iets wat een Dyson Sphere zou moeten kunnen) haalbaar is, dan ligt dit onder de voorgestelde ULTD, omdat onder de beschavingen die dit sindsdien zouden hebben kunnen doen het begin van onze Melkweg...

De “grote kosmische flesboodschap”

Het bestaan van de ULTD lost de paradox van Fermi op door te impliceren dat de waarde voor alle variabelen potentieel zeer hoog kan zijn, maar dat "interstellaire communicatie" uiterst onwaarschijnlijk is. Drake heeft wijselijk in zijn vergelijking een variabele ingevoegd over "het vermogen om identificeerbare signalen uit te zenden", en niet over de effectieve totstandkoming van communicatie, in het geval waarin het antwoord op zijn vergelijking volgens de ULTD-hypothese bijna nul zou zijn.

Dat kunnen honderden of duizenden beschavingen in onze Melkweg zijn...

Conclusies

In dit artikel introduceerde ik het concept van de universele grens aan de technologische ontwikkeling (ULTD). Naast het bieden van een oplossing voor Fermi’s Paradox zonder toevlucht te nemen tot het argument dat de onze de enige beschaving in de Melkweg is of tot het argument dat contact slechts een paar technologische stappen verwijderd is, iets dat al zes decennia lang wordt beweerd, beantwoordt het ook de vraag waarom nog geen extreem geavanceerde civilizaties verspreid over de Melkweg zijn gevonden.

Referenties (78)

D. Brozović - Maatschappelijke ineenstorting: een literatuuroverzicht - Toekomsten - (2023)
F. Drake - De radiozoektocht naar intelligent buitenaards leven
B. Finney et al. - Tsiolkovsky en buitenaardse intelligentie - Acta Astronautica - (2000)
J. Haqq-Misra et al. - Zoeken naar technosignaturen in exoplanetaire systemen met huidige en toekomstige missies - Acta Astronautica - (2022)
C. Lesseur et al. - Maternale urineniveaus van glyfosaat tijdens de zwangerschap en anogenitale afstand bij pasgeborenen in een Amerikaans multicenter zwangerschapscohort - Milieuvervuiling - (2021)
ASCE - Amerikaanse Vereniging van Civiele Ingenieurs. (2021). Rapportkaart voor de Amerikaanse infrastructuur....
ASMA - Speciaal beheerd Antarctisch gebied. (2021). Station & Logistiek....
F. Berna et al. - Microstratigrafisch bewijs van in situ brand in de Acheulean-lagen van de Wonderwerk-grot, provincie Noord-Kaap, Zuid-Afrika - Proceedings van de Nationale Academie van Wetenschappen - (2012)
Billings, L. (2015). Buitenaardse superbeschavingen ontbreken in 100.000 nabijgelegen sterrenstelsels. Wetenschappelijk Amerikaan: Astrofysica.... - BP. (2020). Statistisch overzicht van World Energy 2020 (69e editie)....
P. Brennan - Op zoek naar tekenen van intelligentie - Leven: Technosignaturen NASA - (2023)
GD Brin - De 'grote stilte': de controverse over buitenaards intelligent leven - Kwartaalblad van de Royal Astronomical Society - (1983)
Britannica, Encyclopedie. (2007), Hallstatt. 〈https://www.britannica.com/place/Hallstattarchaeological〉 - site -...
Britannica, Encyclopedie. (2013), Cloviscomplex....
Britannica, Encyclopedie. (2016), Mousteriaanse industrie. 〈https://www.britannica.com/topic/Mousterian〉 -...
CERN. (2023). Toekomstige Circulaire Collider....
V.G. Kind - De Donau in de prehistorie - (1929)
Childers, T. (2020). Elon Musk zegt dat we in glazen koepels moeten leven voordat we Mars kunnen terraformen. Populaire mechanica,...
M. Ćirković - De grote stilte: wetenschap en filosofie van Fermi's paradox - (2018)
G. Cocconi et al. - Op zoek naar interstellaire communicatie - Natuur - (1959)
P. Dhar - ITER viert mijlpaal, nog minstens tien jaar verwijderd van het samensmelten van atomen: de assemblage van machines is begonnen, maar dit gigantische kernfusie-experiment dat tientallen miljarden dollars kost, is nog lang niet van start gegaan - IEEE-spectrum - (2020)
J. Diamant - Collapse: hoe samenlevingen ervoor kiezen om te falen of te slagen - (2005)
M.DuPont et al. - Fundamentele fysieke en hulpbronnenvereisten voor een magnetisch schild op Mars - Internationaal tijdschrift voor astrobiologie - (2021)
F. Dyson - Zoeken naar kunstmatige stellaire bronnen van infraroodstraling - Wetenschap - (1960)
C. Edwards et al. - Kan Mars geterraformeerd worden? Als we ons beperken tot de bestaande technologie, zou de taak op zijn minst ontmoedigend zijn - Wetenschappelijke Amerikaanse blog, augustus - (2018)
A. Ellery - Zijn zelfreplicerende machines haalbaar? - AIAA J ruimtevaartuig en raketten - (2016)
ESA - Europees Ruimteagentschap. (2021). Hoeveel kost het?...
D. Forgan - De paradox van Fermi oplossen - (2019)
Franssen M., Lokhorst G.-J., en van de Poel I. (2018). Filosofie van de technologie. De Stanford Encyclopedie van...
J. Garriga et al. - Voorspelling en verklaring in het multiversum - Fysiek onderzoek D - (2008)
J. Gerlach - Sociale afbraak als populatieregulerend proces bij invasieve mierensoorten - Phelsuma - (2004)
J. Goodall - Met gereedschap en gericht gooien in een gemeenschap van vrijlevende chimpansees - Natuur - (1964)
Grijs, R. (2016). De Fermi-paradox is niet die van Fermi, en het is ook geen paradox. Wetenschappelijke Amerikaanse blog. Opgehaald van...
E. Haliki - Dyson zwermen von Neumann-sondes: vooruitzichten en voorspellingen - Internationaal tijdschrift voor astrobiologie - (2020)
C. Hamlyn - Oudst bekende boodschap in een fles gevonden op WA-strand 132 jaar nadat hij werd weggegooid - abc - (2018)
Hanson, R. (1998). Het grote filter: zijn we er bijna voorbij? 15 september 1998....
S.Harmand et al. - 3,3 miljoen jaar oude stenen werktuigen uit Lomekwi 3, West Turkana, Kenia - Natuur - (2015)
M.H. Hart - Verklaring voor de afwezigheid van buitenaardse wezens op aarde - Kwartaalblad van de Royal Astronomical Society - (1975)
IAEA - Internationale Organisatie voor Atoomenergie. (2021). Levensduurbeheer van installaties voor een veilige werking op de lange termijn...