Meta & Fysikken: Afsnit 62: Intelligent liv. Findes det virkelig andre steder i universet?
Vi tager en omgang sandsynlighedsregning, og filosoferer over om vi er alene i hele universet, eller om ikke der findes intelligent liv andre steder. Og hvad er så egentlig intelligent liv? Det prøver vi også at komme med en definition på. Og ja, det er lidt dybt, denne gang!
Karinas noter til afsnittet:
1) JWST er på plads og er ved at blive stillet skarpt. Der var et billede af en stjerne (vist 18 gange) fordi spejlene skal justeres ind.
Vi har tidligere snakket om hvordan at vi med dette teleskop vil kunne se nye ting. En af disse ting er Exoplaneter.
https://www.sciencealert.com/the-james-webb-telescope-could-pinpoint-polluting-planets-says-study
JWST vil kunne tage billeder ad exoplaneter og måske opdage liv.
A) Planteliv bruger photosyntese, og dette vil vi kunne se i infrarødt lys fordi chlorophyll absorberer synligt lys og sender lys ud i IR. Planeter dækket af planter vil lyse i IR og have en 'red edge'.
https://arxiv.org/abs/astro-ph/0503302 :
We briefly discuss the evolutionary advantages of vegetation's red edge reflectance, and speculate that while extraterrestrial "light harvesting organisms" have no compelling reason to display the exact same red edge feature as terrestrial vegetation, they might have similar spectroscopic features at different wavelengths than terrestrial vegetation. This implies that future terrestrial-planet-characterizing space missions should obtain data that allow time-varying, sharp spectral features at unknown wavelengths to be identified. We caution that some mineral reflectance edges are similar in slope and strength to vegetation's red edge (albeit at different wavelengths); if an extrasolar planet reflectance edge is detected care must be taken with its interpretation.
B) Kan vi se intelligent liv?
Vi kan kigge på hvordan vores liv på jorden ser ud udefra.
Vi udsender overflødigt varme (huse, industri osv.) og kunstigt lys om natten. Men mest significant så producerer vi kemikalier der fylder vores atmosfære med bestandele som ellers ikke ville være til stede.
Denne artikel har kigget på CFC (chlorofluorocarbons - Ozon ødelæggende gasser) som en bio marker af technologi:
https://arxiv.org/abs/2202.05858
CFCs i Jordens atmosfære er en direkte konsekvens af teknologi. Selvom at vi har forbudt det mange steder så er der stadig noget i vores atmosfære, fordi levetiden er så lang når de når stratosfæren.
De har simulareret om vi vil kunne se det niveauer på 1-5 gange hvad jorden har nu. Med JWST vil vi kunne se på TRAPPIST med 100 timer observationer hvis instrument støjen er lav nok (10ppm (optimistisk)). Hvis støjen er 50ppm (konservativt gæt) så kan vi ikke se det. Så måske muligt.
These "potent greenhouse agents with long atmospheric residence times", if found elsewhere in the galaxy, are almost certain to be the result of a civilization capable of rampant industrialization.
2) The Fermi paradox and Drake equation: Where are all the aliens?
https://www.planetary.org/articles/fermi-paradox-drake-equation
A) Fermi Paradox
Dette paradoks beskriver modsætningen imellem den høje sandsynlighed for intelligent liv andetsteds og manglen på bevis på det.
Størrelsen og alderen af universet får os til at tro at der må eksistere mange teknologisk fremskredne civilisationer. Men denne tro er logisk inkonsistent med manglen på observationelt bevis. Enten er vores antagelse forkert og teknologisk advanceret intelligent liv er meget sjældnere end vi tror eller vores observationer er ufuldstændige eller vores søge metoder er fejlagtige og søger efter noget forkert.
https://waitbutwhy.com/2014/05/fermi-paradox.html
Dette problem bliver også kaldt for 'Den Store Stilhed'
B) Drake Equation
Drake stillede en ligning op som et sandsynligheds argument for at kunne bedømme hvor mange aktive, kommunikerende civilisationer der eksisterer i mælkevejen.
N = R* × fp × ne × fl × fi × fc × L
-N, the number of civilizations currently transmitting signals, depends on seven factors:
-R* is the yearly formation rate of stars hospitable to planets where life could develop
Antallet af stjerner (der kigger man på stjernefødselsraten) 1.5–3 stjerner per år.
-fp is the fraction of those stars with planets
Andel af stjerner med planeter. ca. 0.2-0.5 (en femtedel til halvdelen)
-ne is the number of planets per solar system with conditions suitable for life
Gennemsnitsantallet af planeter der potentielt kan understøtte liv. ca. 1-5
-fl is the fraction of planets suitable for life on which life actually appears
Andel af planeter der kan udvikle liv. ca. 1
-fi is the fraction of planets with life on which intelligent life emerges
Andel af planeter, hvor intelligent liv er udviklet og har dannet en civilisation. ca. 1
-fc is the fraction of planets with intelligent life that develops technologies such as radio transmissions that we could detect
Andel af disse civilisationer der har udviklet teknologier der sender observerbare signaler ud i rummet. 10-20 % (0.1-0.2)
L is the average length of time in years that civilizations produce such signs
Tidslængde disse civilisationer sender signaler ud. 1000 til 100 000 000 år
Ligningen giver et gæt på omkring N=20 civilisationer i vores mælkevej, men det er MEGET afhængigt af længden man tror at en civilisation er i stand til at sende signal ud. Så man kan lidt (mere) løst sige at antallet afhænger af tidslængden af en civilisation.
Hvis drivhuseffekten og klimaforandringerne en flaskehals som alle civilazations møder, hvor det ikke er alle der kommer igennem krisen, lægger det en naturlig bremse på længden af en civilisation.
Ender hver civilization i total tech og AI? Skal man forsøge at finde en total AI?
Tal: Der er 100-400 milliarder stjerner i vores galakse og der er omkring det samme antal galakser i universet. Dermed er det samlet antal af stjerner 10^22 til 10^24. Dvs. for hvert sandkorn på jorden er der omkring 10 000 stjerner.
Der er cirka 100 jord lignende planeter for hvert sandkorn på jorden. Hvis bare 1% af dem har liv på sig, så er der lige så mange type rumvæsner som der er sandkorn på jorden.
Når man skalerer det ned til bare vores egen galakse så er der 1 milliard jord-lignende planeter i mælkevejen og dermed 100 000 intelligente civilisationer.
“I would say that its main drawback is that it cannot account for things which we have not even thought to consider,”
-Called a wonderful way to organize our ignorance :-)
Behind the Drake Equation (snakker vi ikke om, men hvis du er interesseret):
3) Kan Kinas nye teleskop se en self-replicating-swarm-of-alien-robots?
4) Alien Dyson Spheres
5) How long would it take for an alien civilization to populate an entire galaxy?
-by Phil Plait (on twitter as Badastronomer)
So let's suppose there are aliens Out There with a hankerin' to explore the galaxy. Let's also suppose they have ships that can move at a decent clip, say 1% lightspeed. How long would it take to explore the entire galaxy? And what would it look like?
Even using extremely conservative numbers the entire galaxy can be explored in 300 million years. Yeah, that's a long time, but very very short compared to how old the galaxy is. And using even slightly less conservative assumptions makes the exploration time a LOT shorter.
That's old news, really. What's really cool here is that newer work includes the motions of stars around the galaxy, which is important. Over time that brings new places to explore into range, and affects how the exploration wave moves around the galaxy.
Astronomer Jason Wright (@Astro_Wright) put up a video showing how the wave of exploration propagates. Galactic rotation smears things out like stirring a cup of coffee.
https://www.youtube.com/watch?v=hNMgtRf0GOg
And added details in this blog post:
https://sites.psu.edu/astrowright/2021/06/11/how-a-species-can-fill-the-galaxy/
Implications:
-it's possible to to fill the galaxy but have pockets of unexplored regions if stars are too far apart.
-it allows aliens to have visited Earth… millions of years ago, leaving behind little or no trace.
6) Dark Forest hypothesis