Gdzie jest ten Obcy? czyli o paradoksie Fermiego

Wszechświat jest niewyobrażalnie ogromny i gdy patrzymy w nocne niebo, ciężko jest uwierzyć, że jesteśmy sami. Roją się tam miliardy planet, na których panują warunki umożliwiające potencjalnie istnienie życia. W końcu, jak mówiła postać grana przez Jodie Foster w filmie „Kontakt”: „Gdybyśmy byli sami w Kosmosie, byłoby to okropne marnotrawstwo”.

(Nie)stety najprawdopodobniej tak właśnie jest, a jako pierwszy zwrócił na to uwagę noblista Enrico Fermi w 1950 roku, pytając: „Gdzie Oni są?”. Pytaniem tym zapoczątkował rozważania znane pod nazwą paradoksu Fermiego, mające na celu zrozumieć, dlaczego nie jesteśmy odwiedzani przez pozaziemskie istoty inteligentne. Skoro tylko w Drodze Mlecznej istnieje 400 miliardów gwiazd, to czy zaawansowane cywilizacje nie powinny być usiane po kosmosie niczym mrowiska po lasach?

Możliwe scenariusze

Przyjrzyjmy się tej kwestii z perspektywy hipotezy multiwszechświata. Głosi ona, że istnieje nieskończona ilość wszechświatów, w których zaistniały każde możliwe historie ewolucji kosmicznej, zależne od warunków początkowych. Stąd wniosek, że nawet jeśli zaistnienie życia wymaga niezwykle restrykcyjnych warunków początkowych i ilość wszechświatów, w których występuje życie, jest relatywnie bardzo mała w stosunku do wszechświatów, w których nie ma życia, to nadal tych z życiem jest więcej niż jeden. To rodzi co najmniej kilkanaście możliwych scenariuszy (choć zapewne jest ich więcej, a ograniczone są naszą wyobraźnią), z których jeden z pewnością ma miejsce w naszym Wszechświecie. Skupię się na tych najciekawszych.

Nie chcą nas znać

Pierwszy nasuwa się taki, że Kosmos jest niezwykle bogaty w życie inteligentne, lecz ich przedstawiciele są na tak zaawansowanym poziomie technologicznym, że zwyczajnie nas nie zauważają lub nie chcą mieć z nami kontaktu. Być może panuje międzygalaktyczne prawo, rodem ze „Star Treka”, które zabrania z jakichś powodów kontaktu z prymitywnymi cywilizacjami (jaką w ich oczach jak najbardziej moglibyśmy być – w skali Kardaszowa[i] nie przekroczyliśmy jeszcze nawet pierwszego poziomu) lub jesteśmy przez nich cały czas obserwowani, lecz nasza prymitywna forma egzystencji uniemożliwia ich zauważenie, a tym samym kontakt. Istnieje hipotetyczny model takiej istoty, zwany Mózgiem Boltzmanna – samoświadomego podmiotu (np. gwiazdy), który mając do dyspozycji wystarczająco dużo czasu, w wyniku fluktuacji (przypadkowych zmiennych losowych), mógłby powstać w wyniku ułożenia się cząstek w taki sam układ, jaki występuje w ludzkim mózgu.[1]

Możliwe jest także, że doszło już do spotkania pomiędzy innymi cywilizacjami pozaziemskimi i spotkanie to nie było pokojowe, co ostatecznie utwierdziło wszystkich obcych, że nie warto się wychylać i odizolowali się od siebie.

Nie mieli szczęścia ani rozumu

Znacznie bardziej intrygującym scenariuszem jest ten, w którym w przeszłości istniały cywilizacje, lecz ze względu na wewnętrzne konflikty nie zdołały rozwinąć się technologicznie na tyle, by opanować kosmos. Przy pewnych dość naciąganych warunkach, mogły istnieć planety, na których życie miało sposobność rozwijać się nawet 5 miliardów lat przed powstaniem Ziemi.[2] Taka historia jest o tyle znacznie bardziej prawdopodobna, gdyż z racji panowania takich samych warunków fizycznych w całym Wszechświecie, ewolucja biologiczna musiała również przebiegać na podobnych prawach, jak na naszej planecie. Cywilizacje te mogły przejawiać agresję i przez własną lekkomyślność unicestwić się lub mógł je napotkać tragiczny kataklizm, porównywalny do tego, jaki dotknął dinozaury.[3]

Choć zainicjowanie szybkiej ewolucji człowieka nastąpiło 3-4 miliony lat temu w wyniku zlodowacenia całej planety, jednocześnie było niemal przyczyną całkowitego wymarcia naszego gatunku. Nasi przodkowie bowiem „przetrwali z wielkim trudem – na podstawie badań DNA wiadomo, że większe różnice genetyczne istnieją pomiędzy poszczególnymi osobnikami z pojedynczego stada szympansów w Afryce Zachodniej niż pomiędzy wszystkimi ludźmi na Ziemi. Szacuje się zatem, że wszyscy ludzie  zamieszkujący dziś naszą planetę są potomkami populacji niespełna 1000 istot ludzkich we wczesnym stadium rozwoju”.[4] Sprawia to, że istotnie tworzymy niezwykle mało prawdopodobny gatunek.

Bardzo możliwe jest też, że jesteśmy jedną z pierwszych – o ile nie pierwszą cywilizacją we Wszechświecie i nie rozwinęliśmy się jeszcze na tyle wystarczająco, by móc się skontaktować z cywilizacjami powstałymi po nas. Przemawia za tym przede wszystkim fakt, że możliwe do wykrycia sygnały radiowe wysyłamy nieco ponad 70 lat, zatem dotarły one do układów gwiezdnych oddalonych zaledwie o 20 lat świetlnych. Jest to niewielka odległość, biorąc pod uwagę, że najbliższe cywilizacje najprawdopodobniej mogą być oddalone o tysiące lat świetlnych.

Jesteśmy sami

Najprawdopodobniej jednak jesteśmy samotni we Wszechświecie i musimy się pogodzić z tym faktem. Przyczyny naszego istnienia tworzą łańcuch tak mało prawdopodobnych zdarzeń, że szansa występowania innej cywilizacji technologicznej w obrębie Drogi Mlecznej jest wręcz żadna. Pokonanie co najmniej jednego (a co dopiero kilku) ewolucyjnych barier (tzw. wąskich gardeł) wymaga bardzo dużego zbiegu okoliczności, tym bardziej że nikt do tej pory nie wykrył rybozy (podstawowej cegiełki DNA) w przestrzeni kosmicznej.[5] Stąd hipoteza rzadkiej Ziemi, której poświęciłem kilka ostatnich artykułów, jest najbardziej prawdopodobnym scenariuszem występującym w naszym Wszechświecie i logicznie rozwiązuje paradoks Fermiego. Jesteśmy sami, bo jesteśmy niezwykle rzadkim produktem Kosmosu.

A jednak nie do końca jesteśmy sami

Jednakowoż oznacza to, że jeśli hipoteza multiwszechświata jest prawdziwa, to nadal istnieją wszechświaty, w których mają miejsce inne możliwe historie ewolucji i w niektórych z nich życie wręcz tętni różnorodnymi zaawansowanymi technologicznie cywilizacjami. W takim wypadku mój wniosek o unikalności życia ludzkiego traciłby w znacznym stopniu na wartości, choć nadal broniłby się w skali wyłącznie naszego Wszechświata. Paradoksalnie więc postawiona hipoteza o wyjątkowości ziemskiego życia, znacznie lepiej broniłaby się, gdyby inne wszechświaty nie istniały. Obecnie jednak hipotezy i teorie wskazują, że inne wszechświaty prawdopodobnie istnieją, choć kontakt z nimi jest pozbawiony jakiejkolwiek możliwości. Warto przy tym podkreślić, że nie zmienia to nadal faktu, że zaawansowane formy życia są niezwykle rzadkie. Biorąc pod uwagę, że – jak to ujął Max Tegmark – „samoświadome istoty występują (…) jedynie w niewielkich obszarach »strefy Złotowłosej«”, to mimo podobnych historii w innych multiwszechświatach, „my ludzie, znajdujemy się w niezwykle uprzywilejowanym miejscu.”[6]

To tylko ilość, czy już jakość?

W każdym razie, nawet jeśli okaże się, że hipoteza wieloświata jest fałszywa, wciąż argumentem przemawiającym przeciw wyjątkowości ludzkiej inteligencji, są te gatunki zwierząt, wśród których również wykształciła się samoświadomość, lecz znacznie słabiej. Stąd ludzkie możliwości intelektualne rozpatruje się w kategorii różnic ilościowych, aniżeli jakościowych. Problem jednoznacznego stwierdzenia, w której kategorii różnic powinniśmy rozważać potencjał ludzkich możliwości, rozwiązać może jedynie dodanie kryterium czasoprzestrzeni.

Powiedzieliśmy już sobie, że zarówno Wszechświat, jak i sam mózg są układami emergentnymi, które z prostszych elementów utworzyły formy bardziej złożone. Sześć kwarków i jeden lepton (elektron) utworzyły atom; atomy utworzyły 100 miliardów galaktyk, złożonych średnio z 400 miliardów gwiazd; gwiazdy w wybuchach supernowych doprowadziły do powstania ciężkich pierwiastków, część z nich później przeobraziła się na Ziemi w 100 bilionów komórek składających się na ludzkie ciało, w tym 100 miliardów neuronów w naszym mózgu, umożliwiających przesyłanie tryliarda atomów i tym samym myślenie. Innymi słowy, przekroczenie pewnej granicy ilościowej tworzyło nową jakość, lecz wymagało do tego odpowiednio dużo czasu.

Wielki Wybuch nastąpił niemal 13,8 miliardów lat temu, 9 miliardów lat później narodziła się Ziemia, na której życie trwa około 3,8 miliarda lat. Przez ten okres dinozaury rządziły na planecie przez 135 milionów lat i natura nie pozwoliła im przekroczyć bariery ewolucyjnej (osiągnięcia inteligencji), natomiast żyjący po nich homo sapiens przekroczyli ją po zaledwie dwóch milionach lat istnienia.

Oczywiście, nie jest to żadną naszą zasługą – po prostu tak potoczyła się historia – i nie ma sensu doszukiwać się w tym niczego więcej, niż zwykłej losowości wypadków. W każdym razie fakt, że na Ziemi występuje około 50 miliardów gatunków, od których nas ludzi dzieli ogromna przepaść pod względem możliwości intelektualnych, wynikających z różnic ilościowych, każe wnioskować, że w relatywnie szybkim czasie osiągniemy kolejny poziom jakościowy. Za taką możliwością przemawiają wytwory wyłącznie ludzkich rąk, takich jak gospodarka, ekonomia, zaawansowana technologia i wysoko rozwinięta kultura.

Zobaczymy za milion lat

Trudno sobie wyobrazić, jak będą wyglądali potomkowie ludzi za tysiące i miliony lat (o ile, rzecz jasna, nie unicestwimy się nawzajem), ale możemy przypuszczać, że jeśli nasz rozwój będzie następował wykładniczo, kolejne skoki jakościowe sprawią, że inne gatunki nigdy nie będą miały możliwości nas dogonić. Chyba że żyjemy akurat w tym wszechświecie, w którym nastąpi ponownie tak gwałtowny skok jakościowy, jak w przypadku homo sapiens i będzie zgoła inaczej. Matematyka jednakże podpowiada, że mimo wszystko, to nie w naszym wszechświecie.

Powstanie życia na Ziemi oraz człowieka inteligentnego jest bezsprzecznie wynikiem losowości. Skoro możliwe jest istnienie innych wszechświatów z każdą możliwą historią ewolucji, kwestią czasu było powstanie naszego Wszechświata z takim, a nie innym przebiegiem wydarzeń. Jednakże z racji restrykcyjnych warunków początkowych wymaganych do zaistnienia życia oraz możliwych tylko dla naszego gatunku skoków jakościowych (ewolucji emergentnej) żyjemy w jednym z niewielu spośród nieskończonej ilości wszechświatów, w którym życie istnieje i ma ogromne możliwości własnego rozwoju. Hipoteza rzadkiej Ziemi będąca najbardziej prawdopodobnym rozwiązaniem Paradoksu Fermiego mówi zaś, że w jesteśmy jedynym inteligentnym gatunkiem we Wszechświecie. I to właśnie moim zdaniem czyni nas wyjątkowymi.

PS Dziękuję użytkownikom Wykopu @IamHater i @LowcaG za ciekawe dyskusje, dzięki którym ten artykuł stał się znacznie bogatszy.

Krótka historia przestrzeni → O idei multiwszechświata → Liczby  życia → Od Wielkiego Wybuchu do narodzin Ziemi → Jak cenne jest życie? cz.1  → Jak cenne jest życie? cz.2  → Czy świadomość czyni nas wyjątkowymi? →  Gdzie jest ten Obcy? czyli o paradoksie Fermiego

Przypisy:
[1] M. Tegmark, Nasz matematyczny wszechświat, Warszawa: Prószyński i S-ka, 2015, s. 439.
[2] J. Gribbin, Dlaczego jesteśmy? Cud powstania życia na Ziemi,  Warszawa: Prószyński i S-ka, 2013, s. 90.
[3] Tamże. s. 103.
[4] Tamże, s. 235.
[5] Tamże, s. 29.
[6] M. Tegmark, dz. cyt. s. 462-463.
[i] klasyfikacja zaawansowania technicznego cywilizacji zaproponowana przez rosyjskiego astronoma Nikołaja Kardaszowa w 1964 roku i następnie rozwinięta przez innych. Jako kryterium klasyfikacji Kardaszow przyjął ilość energii wykorzystywanej przez daną cywilizację. https://pl.wikipedia.org/wiki/Skala_Kardaszowa