Разумные цивилизации могут быстро распространяться по Вселенной, считают исследователи

Поиск внеземного разума (SETI) всегда был сопряжен с неопределенностью. Имея в качестве примеров только одну пригодную для жизни планету (Земля) и одну технологически развитую цивилизацию (человечество), ученые все еще ограничены теоретизированием о том, где могут находиться другие разумные формы жизни (и чем они могут заниматься). Шестьдесят лет спустя ответ на знаменитый вопрос Ферми («Где все?») остается без ответа. С положительной стороны, это предоставляет нам множество возможностей выдвинуть гипотезу о возможных местоположениях, видах деятельности и технических признаках, которые могут быть проверены будущими наблюдениями.

Фото из открытых источников

Одна из возможностей заключается в том, что рост цивилизаций ограничен законами физики и несущей способностью планетарной среды.

В недавнем исследовании команда из Филиппинского университета Лос-Баньос вышла за рамки традиционной теории просачивания, чтобы рассмотреть, как цивилизации могут развиваться в трех различных типах Вселенных (статичных, с преобладанием темной энергии и материи). Их результаты показывают, что, в зависимости от структуры, разумная жизнь имеет ограниченное количество времени, чтобы заселить Вселенную, и, вероятно, это будет происходить экспоненциально.

Исследование было проведено Алланом Л. Алинеей и Седриксом Джейком К. Ядрином, доцентом физики и преподавателем Института математических наук и физики Филиппинского университета Лос-Баньос. Препринт их статьи «Просачивание цивилизации в однородную изотропную Вселенную» недавно появился в Сети. Для своего исследования команда рассмотрела, как традиционную теорию просачивания можно интерпретировать в терминах логистической функции роста (LGF), где темпы роста населения на душу населения уменьшаются по мере приближения численности населения к максимуму, обусловленному ограничениями местных ресурсов (иначе говоря, пропускной способностью).

Вкратце, теория просачивания описывает, как ведут себя сети при удалении узлов или связей, при этом они распадаются на более мелкие связанные кластеры. Первый известный пример применения этой теории к парадоксу Ферми, возможно, был сделан Карлом Саганом и Уильямом И. Ньюманом в 1981 году. В статье под названием «Галактические цивилизации: динамика численности населения и межзвездное распространение» они утверждали, что причина, по которой человечество не столкнулось с внеземными цивилизациями (ETC), заключается в том, что межзвездные исследования и заселение не являются линейными явлениями.

Чтобы ограничить эти пределы, команда рассмотрела три основные космологические модели Вселенной, включая статическую, с преобладанием материи и с преобладанием темной энергии. Статичная Вселенная, первоначально описанная Эйнштейном и его Космологической постоянной, бесконечна с точки зрения пространства и времени - не расширяется и не сжимается. Вселенная, в которой доминирует материя, описывает состояние Вселенной до 9,8 миллиардов лет после Большого взрыва, времени, когда плотность энергии материи превышала как плотность энергии излучения, так и плотность энергии вакуума.

Вселенная, в которой доминирует темная энергия, описывает современное состояние Вселенной, где темная энергия оказывает давление, приводящее к ускоренному расширению Вселенной. Команда исследователей рассмотрела, как цивилизации могут развиваться и распространяться в каждой из этих трех моделей Вселенной.

Исследователи обнаружили, что во всех трех моделях рост цивилизаций ограничен пропускной способностью Вселенной. В статической Вселенной рост цивилизаций ограничивается доступным пространством и ресурсами. Во Вселенной с преобладанием материи, рост цивилизаций ограничен количеством доступной материи. В Вселенной с преобладанием темной энергии, рост цивилизаций ограничен ускоренным расширением Вселенной.

Эти ограничения приводят к тому, что рост цивилизаций происходит экспоненциально в начальный момент времени, но затем замедляется и, в конечном итоге, останавливается. Исследователи указывают, что во Вселенной с преобладанием темной энергии, рост цивилизаций останавливается гораздо быстрее, чем в остальных моделях, из-за ускоренного расширения Вселенной.

Исследование подчеркивает, что существует ограничение на то, насколько далеко цивилизации могут распространяться во Вселенной, независимо от их технологического развития. Эти ограничения представляют собой важное дополнение к гипотезе Ферми о том, почему мы до сих пор не обнаружили следы внеземных цивилизаций.

Однако стоит отметить, что это исследование представляет собой теоретическую модель, и оно не предоставляет конкретных данных о существовании внеземных цивилизаций. Для более точных выводов требуется дополнительное исследование и наблюдения.