Fermi-Paradoxon - Fermi paradox

Eine grafische Darstellung der Arecibo-Botschaft , dem ersten Versuch der Menschheit, Radiowellen zu nutzen, um ihre Existenz an außerirdische Zivilisationen zu kommunizieren

Das Fermi-Paradoxon , benannt nach dem italienisch-amerikanischen Physiker Enrico Fermi , ist der scheinbare Widerspruch zwischen dem Mangel an Beweisen für außerirdisches Leben und verschiedenen hohen Schätzungen für deren Wahrscheinlichkeit (wie einige optimistische Schätzungen für die Drake-Gleichung ).

Im Folgenden sind einige der Fakten und Hypothesen aufgeführt, die zusammen dazu dienen, den scheinbaren Widerspruch hervorzuheben:

  • In der Milchstraße gibt es Milliarden von Sternen, die der Sonne ähnlich sind .
  • Mit hoher Wahrscheinlichkeit haben einige dieser Sterne erdähnliche Planeten in einer zirkumstellaren bewohnbaren Zone .
  • Viele dieser Sterne und damit auch ihre Planeten sind viel älter als die Sonne. Wenn die Erde typisch ist, haben einige vielleicht schon vor langer Zeit intelligentes Leben entwickelt.
  • Einige dieser Zivilisationen haben möglicherweise interstellare Reisen entwickelt , ein Schritt, den die Menschen jetzt untersuchen.
  • Selbst bei dem langsamen Tempo der derzeit erwarteten interstellaren Reise könnte die Milchstraße in wenigen Millionen Jahren vollständig durchquert werden.
  • Und da viele der Sterne ähnlich der Sonne Milliarden Jahre älter sind, sollte die Erde bereits von außerirdischen Zivilisationen besucht, oder zumindest deren Sonden.
  • Es gibt jedoch keine überzeugenden Beweise dafür, dass dies geschehen ist.

Es gab viele Versuche, das Fermi-Paradoxon zu erklären, die hauptsächlich darauf hindeuteten, dass intelligente außerirdische Wesen extrem selten sind , dass die Lebensdauer solcher Zivilisationen kurz ist oder dass sie existieren, aber (aus verschiedenen Gründen) Menschen keine Beweise sehen.

Obwohl er nicht der Erste war, der sich mit dieser Frage beschäftigte, wird Fermis Name aufgrund eines lockeren Gesprächs im Sommer 1950 mit den Physikerkollegen Edward Teller , Herbert York und Emil Konopinski mit dem Paradox in Verbindung gebracht . Während sie zum Mittagessen gingen, diskutierten die Männer über die jüngsten UFO- Berichte und die Möglichkeit, schneller als das Licht zu reisen . Das Gespräch ging zu anderen Themen über, bis Fermi beim Mittagessen angeblich plötzlich sagte: "Aber wo sind alle?" (obwohl das genaue Zitat unsicher ist ).

Geschichte

Fermi war nicht der Erste, der diese Frage stellte. Eine frühere implizite Erwähnung stammt von Konstantin Tsiolkovsky in einem unveröffentlichten Manuskript aus dem Jahr 1933. Er stellte fest, dass „Menschen die Anwesenheit intelligenter Wesen auf den Planeten des Universums leugnen“, weil „(i) wenn solche Wesen existieren, sie die Erde besucht hätten, und (ii ) wenn es solche Zivilisationen gegeben hätte, dann hätten sie uns ein Zeichen ihrer Existenz gegeben." Dies war kein Paradox für andere, die dies so verstanden, dass es keine ETs gibt. Aber es war eine für ihn, da er an außerirdisches Leben und die Möglichkeit der Raumfahrt glaubte. Daher schlug er die sogenannte Zoo-Hypothese vor und spekulierte, dass die Menschheit noch nicht bereit ist, dass höhere Wesen uns kontaktieren. Dass Tsiolkovsky selbst möglicherweise nicht der Erste war, der das Paradoxon entdeckte, wird durch seine oben erwähnte Bezugnahme auf die Gründe anderer Menschen für die Leugnung der Existenz außerirdischer Zivilisationen nahegelegt.

1975 veröffentlichte Michael H. Hart als einer der ersten eine detaillierte Untersuchung des Paradoxons. Er argumentierte, dass, wenn intelligente Außerirdische existieren und in der Lage sind, ins All zu reisen, die Galaxie in einer viel kürzeren Zeit als im Zeitalter der Erde hätte kolonisiert werden können. Es gibt jedoch keine beobachtbaren Beweise dafür, dass sie hier waren, was Hart "Fakt A" nannte.

Andere Namen, die eng mit Fermis Frage ("Wo sind sie?") verwandt sind, sind das Große Schweigen und Silentium universi (lateinisch für "Schweigen des Universums"), obwohl sich diese nur auf einen Teil des Fermi-Paradoxons beziehen, das Menschen nicht sehen Zeugnisse anderer Zivilisationen.

Die ursprüngliche(n) Konversation(en)

Los Alamos National Laboratory
Los Alamos, New Mexico, USA

Im Sommer 1950 führten Enrico Fermi und seine Mitarbeiter Emil Konopinski , Edward Teller und Herbert York im Los Alamos National Laboratory in New Mexico ein oder mehrere Mittagsgespräche.

Als drei der Männer zum Mittagessen gingen, schreibt Teller, dass er eine "vage Erinnerung" habe, "wir haben über fliegende Untertassen gesprochen und die offensichtliche Aussage, dass die fliegenden Untertassen nicht echt sind". Konopinski gesellte sich zu den anderen, während das Gespräch im Gange war. Er erinnerte sich an einen Zeitschriften-Cartoon, der Außerirdische zeigte, die New Yorker Mülleimer stehlen, und fügte dem Gespräch diesen humorvollen Aspekt hinzu. Er schreibt: "Amüsanter war Fermis Kommentar, dass dies eine sehr vernünftige Theorie sei, da sie zwei verschiedene Phänomene berücksichtige: die Berichte über fliegende Untertassen sowie das Verschwinden der Mülleimer." Doch als Eric Jones Jahrzehnte später an die überlebenden Männer schrieb, erinnerte sich nur Konopinski daran, dass die Karikatur Teil des Gesprächs gewesen war.

Teller schreibt, er glaube, Fermi habe die Frage an ihn gerichtet: "Wie wahrscheinlich ist es, dass wir innerhalb der nächsten zehn Jahre klare Beweise dafür haben werden, dass sich ein materielles Objekt schneller als das Licht bewegt?" Teller antwortete eins von einer Million. Fermi sagte: "Das ist viel zu gering. Die Wahrscheinlichkeit liegt eher bei zehn Prozent." Teller schreibt auch, zehn Prozent seien "die bekannte Zahl für ein Fermi-Wunder".

Herb York erinnert sich nicht an ein früheres Gespräch, obwohl er sagt, dass es Sinn macht, wenn man bedenkt, wie alle drei später auf Fermis Ausbruch reagierten.

Nachdem er sich zum Mittagessen gesetzt hatte und das Gespräch bereits zu anderen Themen übergegangen war, platzte Fermi plötzlich heraus: "Wo sind alle?" (Tellers Brief) oder "Fragen Sie sich nie, wo alle sind?" (Yorks Brief) oder "Aber wo sind alle?" (Konopinskis Brief).

Teller schrieb: "Das Ergebnis seiner Frage war allgemeines Gelächter wegen der seltsamen Tatsache, dass, obwohl Fermis Frage aus dem klaren Blau kam, jeder am Tisch sofort zu verstehen schien, dass er über außerirdisches Leben sprach."

Herbert York schrieb: "Irgendwie (und vielleicht war es in der von Ihnen beschriebenen Weise mit dem vorherigen Gespräch verbunden, auch wenn ich mich nicht daran erinnere) wussten wir alle, dass er Außerirdische meinte."

Emil Konopinski schrieb lediglich: "Es war seine Art, es auszudrücken, die uns zum Lachen brachte."

In Bezug auf die Fortsetzung des Gesprächs schrieb York 1984, dass Fermi "eine Reihe von Berechnungen über die Wahrscheinlichkeit erdähnlicher Planeten, die Lebenswahrscheinlichkeit einer Erde, die Wahrscheinlichkeit von Menschenleben, den wahrscheinlichen Anstieg und die Dauer von hohen Technik usw. Er schloss auf der Grundlage solcher Berechnungen, dass wir schon längst und viele Male hätten besucht werden müssen.“

Teller erinnert sich, dass aus diesem Gespräch nicht viel herausgekommen ist, "außer vielleicht einer Aussage, dass die Entfernungen zum nächsten Aufenthaltsort von Lebewesen sehr groß sein können und dass wir, was unsere Galaxie betrifft, tatsächlich irgendwo in den Knüppeln leben, weit" aus dem Ballungsraum des galaktischen Zentrums entfernt."

Teller schrieb: "Vielleicht setzten wir uns zu acht zum Mittagessen zusammen." Sowohl York als auch Konopinski erinnern sich, dass es nur sie vier waren.

Fermi starb 1954 an Krebs. In Briefen an die drei überlebenden Männer, Jahrzehnte später, 1984, konnte Dr. Eric Jones aus Los Alamos jedoch das ursprüngliche Gespräch teilweise wieder zusammensetzen. Er teilte jedem der Männer mit, dass er eine einigermaßen genaue Version oder Zusammensetzung in den schriftlichen Bericht aufnehmen wolle, den er für eine zuvor abgehaltene Konferenz mit dem Titel "Interstellar Migration and the Human Experience" zusammenstelle.

Jones schickte zuerst einen Brief an Edward Teller, der einen Bericht aus zweiter Hand von Hans Mark enthielt. Teller antwortete, und dann schickte Jones Tellers Brief an Herbert York. York antwortete, und schließlich schickte Jones sowohl Tellers als auch Yorks Briefe an Emil Konopinski, der ebenfalls antwortete. Darüber hinaus konnte Konopinski später eine Karikatur, die Jones gefunden hatte, als Gesprächspartner identifizieren und damit helfen, den Zeitraum auf den Sommer 1950 zu fixieren.

Basis

Enrico Fermi (1901-1954)

Das Fermi- Paradoxon ist ein Konflikt zwischen dem Argument, dass Ausmaß und Wahrscheinlichkeit dafür zu sprechen scheinen, dass intelligentes Leben im Universum verbreitet ist, und dem völligen Fehlen von Beweisen dafür, dass intelligentes Leben jemals irgendwo anders als auf der Erde entstanden ist.

Der erste Aspekt des Fermi-Paradoxons ist eine Funktion des Ausmaßes oder der großen Zahl, die involviert sind: Es gibt geschätzte 200–400 Milliarden Sterne in der Milchstraße (2–4 × 10 11 ) und 70 Sextillionen (7 × 10 22 ) in das beobachtbare Universum . Selbst wenn intelligentes Leben nur auf einem winzigen Prozentsatz von Planeten um diese Sterne herum vorkommt, könnte es immer noch eine große Anzahl existierender Zivilisationen geben, und wenn der Prozentsatz hoch genug wäre, würde es eine beträchtliche Anzahl existierender Zivilisationen in der Milchstraße hervorbringen. Dies setzt das Mittelmäßigkeitsprinzip voraus , wonach die Erde ein typischer Planet ist .

Der zweite Aspekt des Fermi-Paradoxons ist das Argument der Wahrscheinlichkeit: Angesichts der Fähigkeit des intelligenten Lebens, Knappheit zu überwinden, und seiner Tendenz, neue Lebensräume zu besiedeln , scheint es möglich, dass zumindest einige Zivilisationen technologisch fortgeschritten sind, neue Ressourcen im Weltraum suchen und kolonisieren ihr eigenes Sternensystem und anschließend umliegende Sternensysteme. Da es nach 13,8 Milliarden Jahren der Geschichte des Universums keine signifikanten Beweise für anderes intelligentes Leben auf der Erde oder anderswo im bekannten Universum gibt, gibt es einen Konflikt, der einer Lösung bedarf. Einige Beispiele für mögliche Lösungen sind, dass intelligentes Leben seltener ist als angenommen, dass Annahmen über die allgemeine Entwicklung oder das Verhalten intelligenter Arten fehlerhaft sind oder, radikaler, dass das derzeitige wissenschaftliche Verständnis der Natur des Universums selbst ziemlich unvollständig ist.

Das Fermi-Paradoxon kann auf zwei Arten gestellt werden. Die erste lautet: "Warum werden hier auf der Erde oder im Sonnensystem keine Außerirdischen oder ihre Artefakte gefunden?". Wenn interstellare Reisen möglich sind, selbst die "langsamen" Reisen , die fast in Reichweite der Erdtechnologie liegen, dann würde es nur 5 bis 50 Millionen Jahre dauern, um die Galaxie zu kolonisieren. Dies ist im geologischen Maßstab , geschweige denn im kosmologischen Maßstab , relativ kurz . Da es viele Sterne gibt, die älter als die Sonne sind und sich intelligentes Leben anderswo früher entwickelt haben könnte, stellt sich die Frage, warum die Galaxie nicht bereits kolonisiert wurde. Selbst wenn eine Kolonisation für alle außerirdischen Zivilisationen unpraktisch oder unerwünscht ist, könnte eine groß angelegte Erforschung der Galaxie durch Sonden möglich sein . Diese könnten nachweisbare Artefakte im Sonnensystem hinterlassen, wie alte Sonden oder Hinweise auf Bergbauaktivitäten, aber keines davon wurde beobachtet.

Die zweite Form der Frage lautet: "Warum sehen wir anderswo im Universum keine Anzeichen von Intelligenz?". Diese Version geht nicht von interstellaren Reisen aus, sondern umfasst auch andere Galaxien. Für weit entfernte Galaxien können die Reisezeiten den Mangel an außerirdischen Besuchen auf der Erde erklären, aber eine ausreichend fortgeschrittene Zivilisation könnte möglicherweise über einen erheblichen Bruchteil der Größe des beobachtbaren Universums beobachtbar sein . Auch wenn solche Zivilisationen selten sind, deutet das Skalenargument darauf hin, dass sie irgendwann in der Geschichte des Universums existieren sollten, und da sie über einen beträchtlichen Zeitraum aus der Ferne entdeckt werden konnten, befinden sich viele weitere potenzielle Orte für ihren Ursprung in der Nähe Bereich der menschlichen Beobachtung. Es ist nicht bekannt, ob das Paradox für die Milchstraße oder für das Universum insgesamt stärker ist.

Drake-Gleichung

Die Theorien und Prinzipien der Drake-Gleichung hängen eng mit dem Fermi-Paradox zusammen. Die Gleichung wurde 1961 von Frank Drake formuliert , um ein systematisches Mittel zur Bewertung der zahlreichen Wahrscheinlichkeiten zu finden, die an der Existenz außerirdischen Lebens beteiligt sind. Die Gleichung wird wie folgt dargestellt:

Wobei die Variablen repräsentieren: ist die Anzahl der technologisch fortgeschrittenen Zivilisationen in der Milchstraße; ist die Rate der Sternentstehung in der Galaxie; ist der Anteil dieser Sterne mit Planetensystemen; ist die Anzahl der Planeten pro Sonnensystem mit einer Umgebung, die für organisches Leben geeignet ist; ist der Bruchteil jener geeigneten Planeten, auf denen organisches Leben tatsächlich erscheint; ist der Anteil bewohnbarer Planeten, auf denen tatsächlich intelligentes Leben erscheint; ist der Anteil der Zivilisationen, die das technologische Niveau erreichen, auf dem erkennbare Signale gesendet werden können; und ist die Zeitdauer, die diese Zivilisationen ihre Signale aussenden. Das grundlegende Problem besteht darin, dass die letzten vier Terme ( ) völlig unbekannt sind, was statistische Schätzungen unmöglich macht.

Die Drake-Gleichung wurde sowohl von Optimisten als auch von Pessimisten verwendet, mit sehr unterschiedlichen Ergebnissen. Das erste wissenschaftliche Treffen zur Suche nach außerirdischer Intelligenz (SETI), an dem 10 Teilnehmer teilnahmen, darunter Frank Drake und Carl Sagan , spekulierte, dass die Zahl der Zivilisationen in der Milchstraße ungefähr zwischen 1.000 und 100.000.000 lag . Umgekehrt verwendeten Frank Tipler und John D. Barrow pessimistische Zahlen und spekulierten, dass die durchschnittliche Anzahl von Zivilisationen in einer Galaxie viel weniger als eins beträgt. Fast alle Argumente die Drake Gleichung beteiligt leiden unter dem Vermessenheit Wirkung , ein häufiger Fehler des probabilistischen Argumentation über Ereignisse von geringer Wahrscheinlichkeit, durch spezifische Erraten Nummern für Likelihoods von Ereignissen , deren Mechanismus noch nicht verstanden, wie die Wahrscheinlichkeit eines abiogenesis auf einem Erd- wie Planet, wobei die aktuellen Wahrscheinlichkeitsschätzungen über viele hundert Größenordnungen variieren . Eine Analyse, die einen Teil der Unsicherheit berücksichtigt, die mit diesem Mangel an Verständnis verbunden ist, wurde von Anders Sandberg , Eric Drexler und Toby Ord durchgeführt und legt "eine erhebliche Ex-ante- Wahrscheinlichkeit dafür nahe, dass es in unserem beobachtbaren Universum kein anderes intelligentes Leben gibt". .

Toller Filter

Der Große Filter ist im Kontext des Fermi-Paradoxons alles, was "tote Materie" daran hindert, mit der Zeit zu expandierendem, dauerhaftem Leben gemäß der Kardashev-Skala zu führen . Das am häufigsten vereinbarte Ereignis mit geringer Wahrscheinlichkeit ist die Abiogenese : ein allmählicher Prozess zunehmender Komplexität der ersten selbstreplizierenden Moleküle durch einen zufällig auftretenden chemischen Prozess. Andere vorgeschlagene großartige Filter sind die Entstehung eukaryotischer Zellen oder der Meiose oder einige der Schritte, die bei der Evolution eines Gehirns mit komplexen logischen Schlussfolgerungen beteiligt sind.

Astrobiologen Dirk Schulze-Makuch und William Bains, die Geschichte des Lebens auf der Erde überprüft, einschließlich konvergente Evolution , festgestellt , dass Übergänge wie oxygenic Photosynthese , die eukaryotische Zelle , Vielzelligkeit und Werkzeug -verwenden Intelligenz sind wahrscheinlich auch mit anderen erdähnlichen Planeten auftreten genügend Zeit gegeben. Sie argumentieren, dass der Große Filter die Abiogenese , der Aufstieg der technologischen Intelligenz auf menschlicher Ebene oder die Unfähigkeit, andere Welten aufgrund von Selbstzerstörung oder Ressourcenmangel zu besiedeln, sein könnte.

Empirische Evidenz

Es gibt zwei Teile des Fermi-Paradoxons, die sich auf empirische Beweise stützen – dass es viele potenziell bewohnbare Planeten gibt und dass Menschen keine Anzeichen für Leben sehen. Der erste Punkt, dass viele geeignete Planeten existieren, war zu Fermis Zeit eine Annahme, wird aber jetzt durch die Entdeckung gestützt, dass Exoplaneten häufig vorkommen. Aktuelle Modelle sagen Milliarden von bewohnbaren Welten in der Milchstraße voraus.

Der zweite Teil des Paradoxons, dass der Mensch keine Hinweise auf außerirdisches Leben sieht, ist ebenfalls ein aktives Feld der wissenschaftlichen Forschung. Dies beinhaltet sowohl Bemühungen, irgendeinen Hinweis auf Leben zu finden, als auch Bemühungen, die speziell darauf gerichtet sind, intelligentes Leben zu finden. Diese Durchsuchungen wurden seit 1960 durchgeführt, und mehrere sind im Gange.

Obwohl Astronomen normalerweise nicht nach Außerirdischen suchen, haben sie Phänomene beobachtet, die sie nicht sofort erklären könnten, ohne eine intelligente Zivilisation als Quelle zu postulieren. Zum Beispiel wurden Pulsare , als sie 1967 zum ersten Mal entdeckt wurden, wegen der präzisen Wiederholung ihrer Pulse kleine grüne Männer (LGM) genannt. In allen Fällen wurden für solche Beobachtungen Erklärungen gefunden, die kein intelligentes Leben erfordern, aber die Möglichkeit der Entdeckung bleibt. Zu den vorgeschlagenen Beispielen gehören der Asteroidenabbau , der das Aussehen von Trümmerscheiben um Sterne herum verändern würde, oder Spektrallinien aus der Entsorgung nuklearer Abfälle in Sternen.

Elektromagnetische Emissionen

Radioteleskope werden häufig von SETI-Projekten verwendet.

Die Radiotechnologie und die Fähigkeit, ein Radioteleskop zu bauen, gelten als natürlicher Fortschritt für technologische Spezies, der theoretisch Effekte erzeugt, die über interstellare Entfernungen nachgewiesen werden könnten. Die sorgfältige Suche nach nicht-natürlichen Radioemissionen aus dem Weltraum kann zur Entdeckung außerirdischer Zivilisationen führen. Empfindliche außerirdische Beobachter des Sonnensystems würden beispielsweise aufgrund der Fernseh- und Telekommunikationsübertragungen der Erde ungewöhnlich intensive Radiowellen für einen G2-Stern bemerken . In Ermangelung einer offensichtlichen natürlichen Ursache könnten außerirdische Beobachter auf die Existenz einer terrestrischen Zivilisation schließen. Solche Signale könnten entweder "zufällige" Nebenprodukte einer Zivilisation sein oder bewusste Kommunikationsversuche, wie die Arecibo-Botschaft . Es ist unklar, ob "Leckage" im Gegensatz zu einem absichtlichen Leuchtfeuer von einer außerirdischen Zivilisation entdeckt werden könnte. Die empfindlichsten Radioteleskope der Erde (Stand 2019) könnten ungerichtete Funksignale nicht einmal im Bruchteil eines Lichtjahres erkennen , aber andere Zivilisationen könnten theoretisch über eine viel bessere Ausrüstung verfügen.

Eine Reihe von Astronomen und Observatorien haben versucht und versuchen, solche Beweise zu finden, hauptsächlich durch die SETI- Organisation. Mehrere Jahrzehnte der SETI-Analyse haben keine ungewöhnlich hellen oder sich bedeutungsvoll wiederholenden Funkemissionen ergeben.

Direkte Planetenbeobachtung

Ein zusammengesetztes Bild der Erde bei Nacht, erstellt mit Daten des Operational Linescan System (OLS) des Defense Meteorological Satellite Program (DMSP). Großflächige künstliche Beleuchtung, die von der menschlichen Zivilisation erzeugt wurde, ist aus dem Weltraum erkennbar.

Die Erkennung und Klassifizierung von Exoplaneten ist eine sehr aktive Unterdisziplin in der Astronomie, und der erste möglicherweise terrestrische Planet, der in der bewohnbaren Zone eines Sterns entdeckt wurde, wurde 2007 entdeckt. Neue Verfeinerungen der Methoden zur Erkennung von Exoplaneten und Verwendung bestehender Methoden aus dem Weltraum (wie der Kepler und TESS- Missionen) beginnen, erdgroße Planeten zu entdecken und zu charakterisieren und festzustellen, ob sie sich innerhalb der bewohnbaren Zonen ihrer Sterne befinden. Solche Beobachtungsverfeinerungen können es ermöglichen, besser abzuschätzen, wie häufig potenziell bewohnbare Welten sind.

Vermutungen über interstellare Sonden

Selbstreplizierende Sonden könnten in nur einer Million Jahren eine Galaxie von der Größe der Milchstraße erschöpfend erforschen . Wenn auch nur eine einzige Zivilisation in der Milchstraße dies versuchen würde, könnten sich solche Sonden über die gesamte Galaxie ausbreiten. Eine weitere Spekulation über den Kontakt mit einer außerirdischen Sonde – eine, die versuchen würde, Menschen zu finden – ist eine außerirdische Bracewell-Sonde . Ein solches hypothetisches Gerät wäre eine autonome Raumsonde, deren Zweck es ist, außerirdische Zivilisationen aufzuspüren und mit ihnen zu kommunizieren (im Gegensatz zu von Neumann-Sonden, die normalerweise als rein explorativ beschrieben werden). Diese wurde als Alternative vorgeschlagen , einen langsam zum Tragen Geschwindigkeit Lichtschnitt - Dialogs zwischen erheblich entfernten Nachbarn. Anstatt mit den langen Verzögerungen zu kämpfen, die ein Funkdialog erleiden würde, würde eine Sonde, die eine künstliche Intelligenz beherbergt , eine außerirdische Zivilisation aufsuchen, um eine Nahkommunikation mit der entdeckten Zivilisation durchzuführen. Die Ergebnisse einer solchen Sonde müssten noch mit Lichtgeschwindigkeit an die Heimatzivilisation übermittelt werden, aber ein Dialog zur Informationsbeschaffung könnte in Echtzeit geführt werden.

Die direkte Erforschung des Sonnensystems hat keine Hinweise auf einen Besuch von Außerirdischen oder ihren Sonden ergeben. Eine detaillierte Erkundung von Gebieten des Sonnensystems, in denen es reichlich Ressourcen geben würde, könnte noch Hinweise auf außerirdische Erkundungen liefern, obwohl das gesamte Sonnensystem riesig und schwer zu untersuchen ist. Versuche, hypothetische Bracewell-Sonden in der Nähe der Erde zu signalisieren, anzuziehen oder zu aktivieren, waren nicht erfolgreich.

Sucht nach stellaren Artefakten

Eine Variante der spekulativen Dyson-Kugel . Solche großflächigen Artefakte würden das Spektrum eines Sterns drastisch verändern.

Im Jahr 1959 beobachtete Freeman Dyson , dass jede sich entwickelnde menschliche Zivilisation ihren Energieverbrauch ständig erhöht, und er vermutete, dass eine Zivilisation versuchen könnte, einen großen Teil der von einem Stern produzierten Energie zu nutzen. Er schlug vor, dass eine Dyson-Kugel ein mögliches Mittel sein könnte: eine Hülle oder Wolke von Objekten, die einen Stern umschließen, um so viel Strahlungsenergie wie möglich zu absorbieren und zu nutzen . Solch ein Kunststück der Astrotechnik würde das beobachtete Spektrum des beteiligten Sterns drastisch verändern und es zumindest teilweise von den normalen Emissionslinien einer natürlichen Sternatmosphäre zu denen der Schwarzkörperstrahlung ändern , wahrscheinlich mit einem Peak im Infraroten . Dyson spekulierte, dass fortgeschrittene außerirdische Zivilisationen entdeckt werden könnten, indem man die Spektren von Sternen untersucht und nach einem solchen veränderten Spektrum sucht.

Es gab einige Versuche, Beweise für die Existenz von Dyson-Kugeln zu finden, die die Spektren ihrer Kernsterne verändern würden. Die direkte Beobachtung von Tausenden von Galaxien hat keine expliziten Hinweise auf künstliche Konstruktionen oder Modifikationen ergeben. Im Oktober 2015 gab es einige Spekulationen, dass eine vom Kepler-Weltraumteleskop beobachtete Abschwächung des Lichts des Sterns KIC 8462852 auf die Konstruktion der Dyson-Kugel zurückzuführen sein könnte. Im Jahr 2018 ergaben jedoch Beobachtungen, dass das Ausmaß der Verdunkelung durch die Frequenz des Lichts variierte und auf Staub und nicht auf ein undurchsichtiges Objekt wie eine Dyson-Kugel als Schuldigen für die Verdunkelung zeigte.

Hypothetische Erklärungen für das Paradox

Seltenheit des intelligenten Lebens

Außerirdisches Leben ist selten oder nicht vorhanden

Diejenigen, die denken, dass intelligentes außerirdisches Leben (fast) unmöglich ist, argumentieren, dass die Bedingungen für die Evolution des Lebens – oder zumindest die Evolution der biologischen Komplexität – selten oder sogar einzigartig auf der Erde sind. Unter dieser Annahme, die als Seltene-Erden-Hypothese bezeichnet wird , eine Ablehnung des Mittelmäßigkeitsprinzips , gilt komplexes vielzelliges Leben als äußerst ungewöhnlich.

Die Hypothese der Seltenen Erden argumentiert, dass die Evolution der biologischen Komplexität eine Vielzahl von zufälligen Umständen erfordert, wie etwa eine galaktische bewohnbare Zone , ein Stern und ein Planet(e) mit den erforderlichen Bedingungen, wie etwa eine ausreichende kontinuierliche bewohnbare Zone , der Vorteil von a riesige Wächter wie Jupiter und ein großer Mond , Bedingungen, die erforderlich sind, um sicherzustellen, dass der Planet eine Magnetosphäre und Plattentektonik hat , die Chemie der Lithosphäre , der Atmosphäre und der Ozeane, die Rolle von "evolutionären Pumpen" wie massive Vereisung und seltene Bolide- Einschläge. Und vielleicht am wichtigsten ist, dass ein fortgeschrittenes Leben alles braucht, was zum Übergang von (einigen) prokaryontischen Zellen in eukaryontische Zellen , zur sexuellen Fortpflanzung und zur kambrischen Explosion geführt hat .

In seinem Buch Wonderful Life (1989) schlug Stephen Jay Gould vor, dass sich die Menschen höchstwahrscheinlich nie entwickelt hätten, wenn das "Band des Lebens" auf die Zeit der kambrischen Explosion zurückgespult und ein oder zwei Optimierungen vorgenommen worden wären. Andere Denker wie Fontana, Buss und Kauffman haben über die selbstorganisierenden Eigenschaften des Lebens geschrieben.

Außerirdische Intelligenz ist selten oder nicht vorhanden

Es ist möglich, dass, selbst wenn komplexes Leben verbreitet ist, Intelligenz (und folglich Zivilisationen) dies nicht ist. Es gibt zwar Fernerkundungstechniken, die möglicherweise lebenserhaltende Planeten erkennen könnten, ohne sich auf die Anzeichen der Technologie zu verlassen, aber keine von ihnen kann sagen, ob entdecktes Leben intelligent ist. Dies wird manchmal als "Algen vs. Alumnae"-Problem bezeichnet.

Charles Lineweaver stellt fest, dass bei der Betrachtung eines extremen Merkmals bei einem Tier Zwischenstadien nicht unbedingt zu "unvermeidlichen" Ergebnissen führen. Große Gehirne sind zum Beispiel nicht „unvermeidlicher“ oder konvergenter als die langen Nasen von Tieren wie Erdferkeln und Elefanten. Menschen, Affen, Wale, Delfine, Tintenfische und Tintenfische gehören zu der kleinen Gruppe definitiver oder wahrscheinlicher Intelligenz auf der Erde. Und wie er betont, "hatten Delfine ~20 Millionen Jahre Zeit, um ein Radioteleskop zu bauen, und haben dies nicht getan".

Periodisches Aussterben durch Naturereignisse

Neues Leben könnte aufgrund von außer Kontrolle geratener Erwärmung oder Abkühlung auf ihren jungen Planeten normalerweise aussterben. Auf der Erde gab es zahlreiche große Aussterbeereignisse , die die Mehrheit der damals lebenden komplexen Arten zerstörten; das Aussterben der Nicht-Vogel-Dinosaurier ist das bekannteste Beispiel. Es wird angenommen, dass diese durch Ereignisse wie den Einschlag eines großen Meteoriten, massive Vulkanausbrüche oder astronomische Ereignisse wie Gammastrahlenausbrüche verursacht wurden . Es kann sein, dass solche Aussterbeereignisse im ganzen Universum verbreitet sind und periodisch intelligentes Leben oder zumindest seine Zivilisationen zerstören, bevor die Spezies in der Lage ist, die Technologie zu entwickeln, um mit anderen intelligenten Spezies zu kommunizieren.

Evolutionäre Erklärungen

Intelligente außerirdische Spezies haben keine fortschrittlichen Technologien entwickelt

Es kann sein, dass außerirdische Spezies mit Intelligenz zwar existieren, aber primitiv sind oder nicht den technologischen Fortschritt erreicht haben, der für die Kommunikation erforderlich ist. Zusammen mit nicht-intelligentem Leben wären solche Zivilisationen auch sehr schwer zu entdecken, ohne einen Besuch durch eine Sonde, eine Reise, die mit der aktuellen Technologie Hunderttausende von Jahren dauern würde.

Die Tatsache, dass in der Geschichte des Lebens auf der Erde nur eine Spezies eine Zivilisation bis hin zur Raumfahrt- und Funktechnologie entwickelt hat, lässt für Skeptiker die Vorstellung glaubhafter werden, dass technologisch fortgeschrittene Zivilisationen im Universum selten sind.

Eine weitere Hypothese in dieser Kategorie ist die „Wasserwelt-Hypothese“. Laut dem Autor und Wissenschaftler David Brin : „Es stellt sich heraus, dass unsere Erde am äußersten inneren Rand der ständig bewohnbaren – oder ‚Goldlöckchen‘ – Zone unserer Sonne entlangläuft. Und die Erde kann anormal sein Sonne, wir haben eine ungewöhnlich sauerstoffreiche Atmosphäre und wir haben ungewöhnlich wenig Ozean für eine Wasserwelt. Mit anderen Worten, 32 Prozent der kontinentalen Masse können unter den Wasserwelten hoch sein..." Brin fährt fort: "In diesem Fall ist die Evolution von Kreaturen wie uns, mit Händen und Feuer und all dem, mag in der Galaxis selten sein. In diesem Fall, wenn wir Raumschiffe bauen und uns auf den Weg machen, werden wir vielleicht viele, viele Lebenswelten finden, aber Sie sind alle wie Polynesien . Wir werden viele, viele intelligente Lebensformen finden, aber es sind alle Delfine, Wale, Tintenfische, die niemals ihre eigenen Raumschiffe bauen könnten. Was für ein perfektes Universum für uns, denn Niemand könnte uns herumkommandieren, und wir würden die Reisenden sein, die Star Trek- Leute, t er Raumschiffbauer, Polizisten und so weiter."

Es liegt in der Natur des intelligenten Lebens, sich selbst zu zerstören

Ein 23 Kilotonnen schwerer Turmschuss namens BADGER , der im Rahmen der Atomtestserie Operation Upshot – Knothole abgefeuert wurde

Dies ist das Argument, dass sich technologische Zivilisationen normalerweise oder ausnahmslos vor oder kurz nach der Entwicklung von Funk- oder Raumfahrttechnologie selbst zerstören können. Der Astrophysiker Sebastian von Hoerner stellte fest, dass der Fortschritt von Wissenschaft und Technik auf der Erde von zwei Faktoren angetrieben wurde – dem Kampf um die Vorherrschaft und dem Wunsch nach einem einfachen Leben. Ersteres führt potenziell zur vollständigen Zerstörung, während letzteres zu biologischer oder geistiger Degeneration führen kann. Mögliche Mittel der Vernichtung durch große globale Probleme , bei denen die globale Vernetzung die Menschheit tatsächlich anfälliger als widerstandsfähig macht, sind viele, darunter Krieg, versehentliche Umweltverschmutzung oder -schäden, die Entwicklung der Biotechnologie , synthetisches Leben wie Spiegelleben , Ressourcenerschöpfung , Klimawandel oder schlecht konzipierte künstliche Intelligenz . Dieses allgemeine Thema wird sowohl in der Fiktion als auch in der wissenschaftlichen Hypothese erforscht.

1966 spekulierten Sagan und Shklovskii , dass technologische Zivilisationen entweder dazu neigen, sich innerhalb eines Jahrhunderts der Entwicklung interstellarer kommunikativer Fähigkeiten selbst zu zerstören oder ihre selbstzerstörerischen Tendenzen zu meistern und über Milliarden Jahre zu überleben. Selbstvernichtung kann auch thermodynamisch betrachtet werden : Insofern das Leben ein geordnetes System ist , das sich gegen die Tendenz zur Unordnung behaupten kann , ist Stephen Hawkings „externe Transmission“ oder interstellare kommunikative Phase, in der Wissensproduktion und Wissensmanagement wichtiger sind als Informationsübertragung durch Evolution kann der Punkt sein, an dem das System instabil wird und sich selbst zerstört. Hier Hawking Selbstgestaltung des betont menschlichen Genoms ( transhumanism ) oder Verstärkung über Maschinen (zB Brain-Computer Interface ) zur Verbesserung der menschlichen Intelligenz und reduzieren Aggression , ohne die er die menschliche Zivilisation bedeutet , zu dumm sein können gemeinsam eine zunehmend instabil , um zu überleben System. So kann beispielsweise der Entwicklung von Technologien während der Phase der „externen Übertragung“, wie der Waffenisierung von künstlicher allgemeiner Intelligenz oder Antimaterie , nicht durch eine gleichzeitige Zunahme der menschlichen Fähigkeit begegnet werden, seine eigenen Erfindungen zu verwalten. Folglich nimmt die Unordnung im System zu: Global Governance kann zunehmend destabilisiert werden, was die Fähigkeit der Menschheit verschlechtert, die oben aufgeführten möglichen Mittel der Vernichtung zu handhaben, was zu einem globalen gesellschaftlichen Zusammenbruch führt .

Mögliche Trajektorien des anthropogenen Klimawandels in einem Modell von Frank et al ., 2018.

Mit erloschenen Zivilisationen wie Osterinsel (Rapa Nui) als Modelle, eine Studie im Jahr 2018 von geführt Adam Frank et al. postulierte, dass der durch "energieintensive" Zivilisationen verursachte Klimawandel die Nachhaltigkeit innerhalb solcher Zivilisationen verhindern kann, was den paradoxen Mangel an Beweisen für intelligentes außerirdisches Leben erklärt. Mögliche Folgen des Klimawandels sind nach seinem Modell ein allmählicher Bevölkerungsrückgang, bis ein Gleichgewicht erreicht ist; ein Szenario, in dem Nachhaltigkeit erreicht wird und sich sowohl die Bevölkerung als auch die Oberflächentemperatur einpendeln; und gesellschaftlicher Zusammenbruch, einschließlich Szenarien, in denen ein Wendepunkt überschritten wird.

Ein weniger theoretisches Beispiel könnte das Problem der Ressourcenerschöpfung auf polynesischen Inseln sein, von denen die Osterinsel nur die bekannteste ist. David Brin weist darauf hin, dass es während der Expansionsphase von 1500 v. Er schreibt: "Es gibt viele Geschichten von Inseln, deren Männer fast ausgelöscht wurden - manchmal durch innere Unruhen und manchmal durch eindringende Männer von anderen Inseln."

Es liegt in der Natur des intelligenten Lebens, andere zu zerstören

Eine andere Hypothese ist, dass eine intelligente Spezies, die über einen bestimmten Punkt der technologischen Fähigkeiten hinausgeht, andere intelligente Spezies bei ihrem Auftreten zerstören wird, möglicherweise durch den Einsatz selbstreplizierender Sonden . Der Science-Fiction-Autor Fred Saberhagen hat diese Idee in seiner Berserker- Reihe untersucht, ebenso wie der Physiker Gregory Benford .

Eine Spezies könnte eine solche Ausrottung aus Expansionsmotiven, Gier, Paranoia oder Aggression vornehmen. 1981 argumentierte der Kosmologe Edward Harrison , dass ein solches Verhalten ein Akt der Besonnenheit sei: Eine intelligente Spezies, die ihre eigenen selbstzerstörerischen Tendenzen überwunden hat, könnte jede andere Spezies, die auf galaktische Expansion bedacht ist, als Bedrohung betrachten. Es wurde auch vorgeschlagen, dass eine erfolgreiche außerirdische Spezies ein Superräuber wäre , ebenso wie der Mensch. Eine andere Möglichkeit beruft sich auf die " Tragödie der Gemeingüter " und das anthropische Prinzip : Die erste Lebensform, die interstellare Reisen erreicht, wird notwendigerweise (wenn auch unbeabsichtigt) Konkurrenten daran hindern, aufzutreten, und der Mensch ist einfach der Erste.

Zivilisationen senden nur für kurze Zeit nachweisbare Signale

Es kann sein, dass außerirdische Zivilisationen nur für kurze Zeit durch ihre Funkemissionen erkennbar sind, was die Wahrscheinlichkeit verringert, sie zu entdecken. Die übliche Annahme ist, dass Zivilisationen durch technologischen Fortschritt dem Radio entwachsen. Es könnte jedoch auch andere Lecks geben, wie die von Mikrowellen, die verwendet werden, um Energie von Solarsatelliten zu Bodenempfängern zu übertragen.

In Bezug auf den ersten Punkt schrieb Seth Shostak 2006 in einem Artikel von Sky & Telescope: leckagefreie Kabel und Glasfasern und von primitiven, aber offensichtlichen Trägerwellenübertragungen bis hin zu subtileren, schwer zu erkennenden Spread-Spectrum-Übertragungen."

Hypothetisch betrachtet können sich hochentwickelte außerirdische Zivilisationen jenseits des Rundfunks im elektromagnetischen Spektrum entwickeln und durch Technologien kommunizieren, die nicht von der Menschheit entwickelt oder verwendet werden. Einige Wissenschaftler haben die Hypothese aufgestellt, dass fortgeschrittene Zivilisationen Neutrinosignale senden könnten . Wenn solche Signale existieren, könnten sie von Neutrino-Detektoren nachgewiesen werden , die jetzt für andere Zwecke gebaut werden.

Außerirdisches Leben ist vielleicht zu fremd

Mikrowellenfenster aus der Sicht eines bodengestützten Systems. Aus dem NASA-Bericht SP-419: SETI – the Search for Extraterrestrial Intelligence

Eine andere Möglichkeit besteht darin, dass menschliche Theoretiker unterschätzt haben, wie sehr sich außerirdisches Leben von dem auf der Erde unterscheiden könnte. Außerirdische können psychologisch nicht gewillt sein, mit Menschen zu kommunizieren. Vielleicht ist die menschliche Mathematik eng mit der Erde verbunden und wird nicht von anderem Leben geteilt, obwohl andere argumentieren, dass dies nur für abstrakte Mathematik gelten kann, da die mit der Physik verbundene Mathematik ähnlich sein muss (in den Ergebnissen, wenn nicht in den Methoden).

Physiologie kann auch eine Kommunikationsbarriere verursachen. Carl Sagan spekulierte, dass eine außerirdische Spezies einen Denkprozess haben könnte, der um Größenordnungen langsamer (oder schneller) ist als der des Menschen. Eine von dieser Spezies ausgestrahlte Nachricht kann für den Menschen durchaus wie ein zufälliges Hintergrundrauschen erscheinen und daher unentdeckt bleiben.

Ein anderer Gedanke ist, dass technologische Zivilisationen ausnahmslos eine technologische Singularität erfahren und einen postbiologischen Charakter erlangen. Hypothetische Zivilisationen dieser Art mögen drastisch genug fortgeschritten sein, um eine Kommunikation unmöglich zu machen.

In seinem Buch aus dem Jahr 2009 schrieb der SETI-Wissenschaftler Seth Shostak : „Unsere Experimente [wie die Pläne, Bohrinseln auf dem Mars einzusetzen] suchen immer noch nach der Art von Außerirdischen, die Percival Lowell [Astronom, der glaubte, Kanäle auf dem Mars beobachtet zu haben, angesprochen hätte ]."

Paul Davies stellt fest, dass vor 500 Jahren die bloße Idee, dass ein Computer seine Arbeit lediglich durch die Manipulation interner Daten verrichtet, möglicherweise überhaupt nicht als Technologie angesehen wurde. Er schreibt: "Könnte es eine noch höhere Ebene geben  ... Wenn ja, würde sich diese 'dritte Ebene' niemals durch Beobachtungen auf der Informationsebene manifestieren, noch weniger auf der Materieebene. Es gibt kein Vokabular, um die dritte Ebene zu beschreiben, Aber das bedeutet nicht, dass es nicht existiert, und wir müssen offen sein für die Möglichkeit, dass außerirdische Technologie auf der dritten Ebene oder vielleicht auf der vierten, fünften  ... Ebene operiert ."

Soziologische Erklärungen

Kolonisation ist nicht die kosmische Norm

Als Antwort auf Tiplers Idee von sich selbst replizierenden Sonden schrieb Stephen Jay Gould: „Ich muss gestehen, dass ich einfach nicht weiß, wie ich auf solche Argumente reagieren soll. Ich bin normalerweise verblüfft über die Gedanken und Leistungen der Menschen in verschiedenen Kulturen. Ich bin verdammt, wenn ich mit Sicherheit sagen kann, was eine außerirdische Intelligenzquelle tun könnte."

Außerirdische Arten haben möglicherweise nur einen Teil der Galaxie besiedelt

In einem Artikel in Popular Science vom Februar 2019 heißt es: „Über die Milchstraße zu streichen und ein vereintes galaktisches Imperium zu errichten, mag für eine monolithische Superzivilisation unvermeidlich sein, aber die meisten Kulturen sind weder monolithisch noch super – zumindest wenn unsere Erfahrung ein Leitfaden ist.“

Der Astrophysiker Adam Frank führte zusammen mit Co-Autoren wie dem Astronomen Jason Wright eine Vielzahl von Simulationen durch, in denen sie Faktoren wie die Lebensdauer der Siedlungen, den Bruchteil geeigneter Planeten und die Aufladezeiten zwischen den Starts variierten. Sie fanden heraus, dass viele ihrer Simulationen anscheinend zu einer "dritten Kategorie" führten, in der die Milchstraße auf unbestimmte Zeit teilweise besiedelt bleibt.

In der Zusammenfassung ihres anhängigen Papiers heißt es: "Diese Ergebnisse unterbrechen die Verbindung zwischen Harts berühmtem 'Fakt A' (jetzt keine interstellaren Besucher auf der Erde) und der Schlussfolgerung, dass der Mensch daher die einzige technologische Zivilisation in der Galaxie sein muss."

Außerirdische Arten leben möglicherweise nicht auf Planeten

Einige Kolonisierungsszenarien sagen eine kugelförmige Expansion über Sternensysteme voraus, wobei eine fortgesetzte Expansion von den Systemen ausgeht, die gerade zuvor besiedelt wurden. Es wurde vermutet, dass dies zu einem starken Selektionsprozess unter der Kolonisierungsfront führen würde, der kulturelle oder biologische Anpassungen an das Leben in Raumschiffen oder Weltraumhabitaten begünstigt . Infolgedessen können sie auf das Leben auf Planeten verzichten.

Dies kann zur Zerstörung terrestrischer Planeten in diesen Systemen zur Verwendung als Baumaterial führen und so die Entwicklung von Leben auf diesen Welten verhindern. Oder sie können eine Ethik des Schutzes für "Kinderzimmerwelten" haben und sie in ähnlicher Weise wie die Zoo-Hypothese schützen .

Außerirdische Arten können sich von der Außenwelt isolieren

Es wurde vorgeschlagen, dass einige fortgeschrittene Wesen sich ihrer physischen Form entledigen, massive künstliche virtuelle Umgebungen schaffen, sich durch das Hochladen von Gedanken in diese Umgebungen versetzen und vollständig in virtuellen Welten existieren und das äußere physische Universum ignorieren.

Es kann auch sein, dass intelligentes außerirdisches Leben ein "zunehmendes Desinteresse" an ihrer Außenwelt entwickelt. Möglicherweise wird jede ausreichend fortgeschrittene Gesellschaft hochinteressante Medien und Unterhaltung entwickeln, lange bevor die Fähigkeit zur fortschrittlichen Raumfahrt vorhanden ist, wobei die Attraktivität dieser sozialen Einrichtungen aufgrund ihrer inhärenten reduzierten Komplexität dazu bestimmt ist, jeden Wunsch nach komplexen und teuren Unterfangen wie z als Weltraumforschung und Kommunikation. Sobald eine ausreichend fortgeschrittene Zivilisation in der Lage ist, ihre Umwelt zu meistern und die meisten ihrer physischen Bedürfnisse durch Technologie befriedigt werden, werden verschiedene "Sozial- und Unterhaltungstechnologien", einschließlich der virtuellen Realität, postuliert, um die primären Triebkräfte und Motivationen dieser Zivilisation zu werden.

Ökonomische Erklärungen

Mangel an Ressourcen, die benötigt werden, um sich physisch in der Galaxie auszubreiten

Die Fähigkeit einer außerirdischen Kultur, andere Sternensysteme zu kolonisieren, basiert auf der Idee, dass interstellare Reisen technisch machbar sind. Während das gegenwärtige Verständnis der Physik die Möglichkeit einer Überlichtfahrt ausschließt , scheint es keine größeren theoretischen Hindernisse für den Bau "langsamer" interstellarer Schiffe zu geben, obwohl die erforderliche Technik die gegenwärtigen Fähigkeiten erheblich übersteigt. Diese Idee liegt dem Konzept der Von-Neumann-Sonde und der Bracewell-Sonde als potenzieller Beweis für außerirdische Intelligenz zugrunde.

Es ist jedoch möglich, dass die gegenwärtigen wissenschaftlichen Erkenntnisse die Durchführbarkeit und die Kosten einer solchen interstellaren Kolonisation nicht richtig einschätzen können. Theoretische Barrieren sind möglicherweise noch nicht verstanden, und die benötigten Ressourcen können so groß sein, dass es unwahrscheinlich ist, dass sich irgendeine Zivilisation einen Versuch leisten könnte. Auch wenn interstellare Reisen und Kolonisation möglich sind, können sie schwierig sein, was zu einem Kolonisationsmodell auf der Grundlage der Perkolationstheorie führt .

Kolonisierungsbemühungen treten möglicherweise nicht als unaufhaltsamer Ansturm auf, sondern eher als ungleichmäßige Tendenz, nach außen zu "durchsickern", mit einer eventuellen Verlangsamung und Beendigung der Bemühungen angesichts der enormen Kosten, die damit verbunden sind und der Erwartung, dass Kolonien unweigerlich eine Kultur und Zivilisation ihrer eigenen entwickeln werden besitzen. Die Besiedelung kann daher in "Clustern" erfolgen, wobei große Bereiche zu jeder Zeit nicht besiedelt bleiben.

Es ist billiger, Informationen zu übertragen, als physisch zu erkunden

Wenn ein Maschinenkonstrukt mit menschlicher Fähigkeit, wie etwa durch Hochladen von Gedanken , möglich ist, und wenn es möglich ist, solche Konstrukte über große Entfernungen zu übertragen und auf einer entfernten Maschine wieder aufzubauen, dann ist es möglicherweise wirtschaftlich nicht sinnvoll, die Galaxie zu bereisen Weltraumflug. Nachdem die erste Zivilisation die Galaxie physisch erkundet oder kolonisiert und solche Maschinen zur einfachen Erkundung geschickt hat, können alle nachfolgenden Zivilisationen, nachdem sie die erste kontaktiert haben, es billiger, schneller und einfacher finden, die Galaxie durch intelligente Gedankenübertragungen zu erkunden zu den Maschinen der ersten Zivilisation, die um den Faktor 10 8 –10 17 billiger sind als die Raumfahrt . Da jedoch ein Sternensystem nur eine solche entfernte Maschine benötigt und die Kommunikation höchstwahrscheinlich stark gerichtet ist, mit hohen Frequenzen und mit minimaler Leistung übertragen wird, um wirtschaftlich zu sein, wären solche Signale von der Erde aus schwer zu erkennen.

Die Entdeckung von außerirdischem Leben ist zu schwierig

Die Menschen haben nicht richtig zugehört

Den SETI- Programmen liegen einige Annahmen zugrunde, die dazu führen können, dass Sucher vorhandene Signale übersehen. Außerirdische könnten zum Beispiel Signale mit einer sehr hohen oder niedrigen Datenrate übertragen oder unkonventionelle (für den Menschen) Frequenzen verwenden , die es schwierig machen würden, sie vom Hintergrundrauschen zu unterscheiden. Signale könnten von Nicht- Hauptreihensternsystemen gesendet werden, die Menschen mit niedrigerer Priorität suchen; Aktuelle Programme gehen davon aus, dass das meiste außerirdische Leben sonnenähnliche Sterne umkreist .

Die größte Herausforderung ist die schiere Größe der Funksuche, die erforderlich ist, um nach Signalen zu suchen (die effektiv das gesamte beobachtbare Universum umspannt), die begrenzten Ressourcen, die SETI zur Verfügung gestellt werden, und die Empfindlichkeit moderner Instrumente. SETI schätzt zum Beispiel, dass mit einem so empfindlichen Radioteleskop wie dem Arecibo-Observatorium die Fernseh- und Radiosendungen der Erde nur in Entfernungen von bis zu 0,3 Lichtjahren wahrnehmbar wären, weniger als 1/10 der Entfernung zum nächsten Stern. Ein Signal ist viel leichter zu erkennen, wenn es aus einer bewussten, starken Übertragung besteht, die auf die Erde gerichtet ist. Solche Signale könnten in Entfernungen von Hunderten bis Zehntausenden von Lichtjahren detektiert werden. Dies bedeutet jedoch, dass Detektoren auf einen geeigneten Frequenzbereich hören und sich in dem Raumbereich befinden müssen, in den der Strahl gesendet wird. Viele SETI-Suchen gehen davon aus, dass außerirdische Zivilisationen ein absichtliches Signal wie die Arecibo-Botschaft aussenden, um gefunden zu werden.

Um also außerirdische Zivilisationen anhand ihrer Funkemissionen zu erkennen, benötigen Erdbeobachter entweder empfindlichere Instrumente oder müssen auf glückliche Umstände hoffen: dass die Breitband-Funkemissionen der außerirdischen Funktechnologie viel stärker sind als die der Menschheit; dass eines der Programme von SETI die richtigen Frequenzen aus den richtigen Regionen des Weltraums hört; oder dass Außerirdische absichtlich fokussierte Übertragungen in die allgemeine Richtung der Erde senden.

Die Menschen haben nicht lange genug zugehört

Die Fähigkeit der Menschheit, intelligentes außerirdisches Leben zu entdecken, existiert nur für einen sehr kurzen Zeitraum – ab 1937, wenn man die Erfindung des Radioteleskops als Trennlinie nimmt – und Homo sapiens ist eine geologisch junge Spezies. Der gesamte Zeitraum der modernen Menschheit bis heute ist im kosmologischen Maßstab ein sehr kurzer Zeitraum, und Funkübertragungen werden erst seit 1895 verbreitet. Somit bleibt es möglich, dass der Mensch weder lange genug existiert noch sich ausreichend nachweisbar gemacht hat, um gefunden zu werden durch außerirdische Intelligenz.

Intelligentes Leben ist vielleicht zu weit weg

Es kann sein, dass nicht-kolonisierende, technologisch fähige außerirdische Zivilisationen existieren, aber dass sie für eine sinnvolle wechselseitige Kommunikation einfach zu weit voneinander entfernt sind. Sebastian von Hoerner schätzte die durchschnittliche Zivilisationsdauer auf 6.500 Jahre und die durchschnittliche Distanz zwischen den Zivilisationen in der Milchstraße auf 1.000 Lichtjahre. Wenn zwei Zivilisationen mehrere tausend Lichtjahre voneinander entfernt sind, ist es möglich, dass eine oder beide Kulturen aussterben, bevor ein sinnvoller Dialog hergestellt werden kann. Menschliche Durchsuchungen können möglicherweise ihre Existenz erkennen, aber eine Kommunikation wird aufgrund der Entfernung unmöglich bleiben. Es wurde vorgeschlagen , dass dieses Problem etwas gemildert werden könnte , wenn Kontakt und Kommunikation über eine Bracewell - Sonde hergestellt werden . In diesem Fall kann mindestens ein Partner der Börse aussagekräftige Informationen erhalten. Alternativ kann eine Zivilisation ihr Wissen einfach ausstrahlen und es dem Empfänger überlassen, was er daraus machen kann. Dies ist vergleichbar mit der Übertragung von Informationen von alten Zivilisationen in die Gegenwart, und die Menschheit hat ähnliche Aktivitäten wie die Arecibo-Botschaft unternommen , die Informationen über die intelligente Spezies der Erde übermitteln könnte, auch wenn sie nie oder nicht rechtzeitig eine Antwort liefert damit die Menschheit es erhält. Es ist möglich, dass Beobachtungssignaturen selbstzerstörter Zivilisationen entdeckt werden könnten, abhängig vom Zerstörungsszenario und dem Zeitpunkt der menschlichen Beobachtung im Verhältnis dazu.

Eine verwandte Spekulation von Sagan und Newman legt nahe, dass, wenn andere Zivilisationen existieren und übertragen und erforschen, ihre Signale und Sonden einfach noch nicht angekommen sind. Kritiker haben jedoch darauf hingewiesen, dass dies unwahrscheinlich ist, da es erfordert, dass der Fortschritt der Menschheit zu einem ganz besonderen Zeitpunkt stattgefunden hat, während sich die Milchstraße im Übergang von leer zu voll befindet. Dies ist ein winziger Bruchteil der Lebensdauer einer Galaxie unter normalen Annahmen, daher wird die Wahrscheinlichkeit, dass sich die Menschheit mitten in diesem Übergang befindet, im Paradox als gering angesehen.

Einige SETI-Skeptiker mögen auch glauben, dass sich die Menschheit in einem ganz besonderen Zeitpunkt befindet. Konkret handelt es sich um eine Übergangszeit von keiner Weltraumgesellschaft zu einer Weltraumgesellschaft, nämlich der der Menschen.

Intelligentes Leben kann verborgen existieren

Der Planetenwissenschaftler Alan Stern vertrat die Idee, dass es eine Reihe von Welten mit unterirdischen Ozeanen geben könnte (wie Jupiters Europa oder Saturns Enceladus ). Die Oberfläche würde ein hohes Maß an Schutz vor Dingen wie Kometeneinschlägen und nahen Supernovae bieten und eine Situation schaffen, in der ein viel breiterer Bereich von Umlaufbahnen akzeptabel ist. Leben und möglicherweise Intelligenz und Zivilisation könnten sich weiterentwickeln. Stern sagt: „Wenn sie Technologie haben und sagen wir, sie senden oder sie haben Lichter der Stadt oder was auch immer – wir können sie in keinem Teil des Spektrums sehen, außer vielleicht im sehr niedrigen Frequenzbereich.

Kommunikationsbereitschaft

Alle hören zu, aber niemand sendet

Außerirdische Zivilisationen könnten technisch in der Lage sein, die Erde zu kontaktieren, aber sie hören nur zu, anstatt zu senden. Wenn sich alle oder sogar die meisten Zivilisationen gleich verhalten, könnte die Galaxie voller Zivilisationen sein, die nach Kontakt suchen, aber alle hören zu und niemand sendet. Dies ist das sogenannte SETI- Paradoxon .

Die einzige bekannte Zivilisation, die Menschheit, überträgt , abgesehen von ein paar kleinen Bemühungen , nicht explizit . Auch diese Bemühungen und sicherlich jeder Versuch, sie auszuweiten, sind umstritten. Es ist nicht einmal klar, dass die Menschheit auf ein entdecktes Signal reagieren würde – die offizielle Politik innerhalb der SETI-Gemeinschaft lautet, dass "[keine] Reaktion auf ein Signal oder andere Beweise für außerirdische Intelligenz gesendet werden sollte, bis entsprechende internationale Konsultationen stattgefunden haben". Angesichts der möglichen Auswirkungen einer Antwort kann es jedoch sehr schwierig sein, einen Konsens darüber zu erzielen, wer sprechen und was sie sagen würden.

Kommunikation ist gefährlich

Eine außerirdische Zivilisation könnte es als zu gefährlich empfinden, zu kommunizieren, entweder für die Menschheit oder für sie. Es wird argumentiert, dass, wenn sehr unterschiedliche Zivilisationen auf der Erde aufeinandergetroffen sind, die Ergebnisse für die eine oder andere Seite oft katastrophal waren, und das gleiche könnte auch für den interstellaren Kontakt gelten. Schon der Kontakt aus sicherer Entfernung könnte zu einer Ansteckung durch Computercode oder sogar Ideen selbst führen. Vielleicht verstecken sich umsichtige Zivilisationen nicht nur vor der Erde, sondern auch vor allen anderen, aus Angst vor anderen Zivilisationen .

Vielleicht ist das Fermi-Paradox selbst – oder das außerirdische Äquivalent – ​​der Grund für jede Zivilisation, den Kontakt mit anderen Zivilisationen zu vermeiden, selbst wenn keine anderen Hindernisse existierten. Aus der Sicht einer Zivilisation ist es unwahrscheinlich, dass sie die ersten sind, die den ersten Kontakt aufnehmen. Daher ist es nach dieser Argumentation wahrscheinlich, dass frühere Zivilisationen beim Erstkontakt mit fatalen Problemen konfrontiert waren und dies vermieden werden sollte. Vielleicht schweigt also jede Zivilisation wegen der Möglichkeit, dass es einen echten Grund für andere gibt, dies zu tun.

Eine andere ähnliche Hypothese namens The Dark Forest wird vom Science-Fiction-Autor Liu Cixin vorgestellt. Jede Zivilisation möchte überleben und die Ressourcen im Universum sind endlich. Dies bringt notwendigerweise jede Zivilisation in Konflikt mit allen anderen. Anders als auf der Erde verbieten interstellare Entfernungen die Klärung dieses Sachverhalts durch Kommunikation - was zu einer endlosen Kette des Verdachts führt. Auch wenn eine Zivilisation einen gegenwärtigen Vorteil gegenüber einer anderen hat, bedeutet die exponentielle Geschwindigkeit des technologischen Fortschritts, dass der Start eines Angriffs das Risiko der sich schnell entwickelnden Technologie des Ziels riskiert, um Schaden und Gegenangriffe zu vermeiden, selbst wenn der Angriff unterwegs ist. Die einzige Lösung besteht darin, ruhig zu bleiben – wie ein bewaffneter Jäger in einem dunklen Wald – und jede entdeckte außerirdische Zivilisation mit einem Überraschungsangriff zu eliminieren.

Erde wird bewusst gemieden

Die Zoo-Hypothese besagt, dass intelligentes außerirdisches Leben existiert und das Leben auf der Erde nicht kontaktiert, um seine natürliche Evolution und Entwicklung zu ermöglichen. Eine Variation der Zoo-Hypothese ist die Laborhypothese, bei der die Menschheit Experimenten unterzogen wurde oder wird, wobei die Erde oder das Sonnensystem effektiv als Labor dienen. Die Zoo-Hypothese kann an der Gleichförmigkeit des Motivfehlers scheitern: Es braucht nur eine einzige Kultur oder Zivilisation, um zu entscheiden, gegen den Imperativ im Erfassungsbereich der Menschheit zu handeln, um ihn aufzuheben, und die Wahrscheinlichkeit einer solchen Verletzung der Hegemonie nimmt mit der Zahl der Zivilisationen zu und tendiert nicht zu einem „Galaktischen Club“ mit einer einheitlichen Außenpolitik in Bezug auf das Leben auf der Erde, sondern zu mehreren „Galaktischen Cliquen“.

Die Analyse der Zwischenankunftszeiten zwischen den Zivilisationen in der Galaxie auf der Grundlage allgemeiner astrobiologischer Annahmen legt nahe, dass die ursprüngliche Zivilisation einen dominierenden Vorsprung gegenüber den späteren Ankömmlingen haben würde. Als solche kann sie die sogenannte Zoo-Hypothese mit Gewalt oder als galaktische oder universelle Norm und das daraus resultierende "Paradox" durch einen kulturellen Gründereffekt mit oder ohne fortgesetzte Aktivität des Gründers begründet haben.

Es ist möglich, dass eine Zivilisation, die weit genug fortgeschritten ist, um zwischen Sonnensystemen zu reisen, die Erde aktiv besucht oder beobachtet, während sie unentdeckt oder unerkannt bleibt.

Erde ist bewusst isoliert (Planetarium-Hypothese)

Eine mit der Zoo-Hypothese verwandte Idee ist, dass das wahrgenommene Universum ab einer bestimmten Entfernung eine simulierte Realität ist . Die Planetariumshypothese spekuliert, dass Wesen diese Simulation geschaffen haben könnten, so dass das Universum leer von anderem Leben zu sein scheint.

Außerirdisches Leben ist schon hier uneingestanden

Ein erheblicher Teil der Bevölkerung glaubt, dass zumindest einige UFOs (Unidentified Flying Objects) von Außerirdischen gesteuerte Raumfahrzeuge sind. Während die meisten davon unerkannte oder falsche Interpretationen von alltäglichen Phänomenen sind, gibt es solche, die auch nach der Untersuchung rätselhaft bleiben. Der wissenschaftliche Konsens ist, dass sie, obwohl sie unerklärt sind, nicht das Niveau überzeugender Beweise erreichen.

Ebenso ist es theoretisch möglich, dass SETI-Gruppen keine positiven Entdeckungen melden oder Regierungen Signale blockieren oder die Veröffentlichung unterdrücken. Diese Reaktion könnte auf Sicherheits- oder Wirtschaftsinteressen durch die potenzielle Nutzung fortschrittlicher außerirdischer Technologie zurückgeführt werden. Es wurde vermutet, dass die Entdeckung eines außerirdischen Funksignals oder einer Technologie die höchstgeheimeste Information sein könnte, die es gibt. Behauptungen, dass dies bereits geschehen sei, sind in der populären Presse weit verbreitet, aber die beteiligten Wissenschaftler berichten von der gegenteiligen Erfahrung – die Presse wird informiert und interessiert an einer möglichen Entdeckung, noch bevor ein Signal bestätigt werden kann.

In Bezug auf die Idee, dass Außerirdische in heimlichem Kontakt mit Regierungen stehen, schreibt David Brin: "Die Abneigung gegen eine Idee gibt den Spinnern einfach wegen ihrer langen Verbindung mit Spinnern insgesamt zu viel Einfluss."

Siehe auch

  • Aestivationshypothese
  • Anthropisches Prinzip  – Philosophische Prämisse, dass alle wissenschaftlichen Beobachtungen ein Universum voraussetzen, das mit der Entstehung empfindungsfähiger Organismen kompatibel ist, die diese Beobachtungen machen
  • Astrobiologie  – Wissenschaft, die sich mit dem Leben im Universum beschäftigt
  • Fermi-Problem  – Schätzproblem in der Physik- oder Ingenieurausbildung
  • Interstellare Reisen  – Hypothetische Reisen zwischen Sternen oder Planetensystemen
  • Panspermie  – Hypothese zur interstellaren Ausbreitung des Urlebens
  • Seltene-Erden-Hypothese  – Hypothese, dass komplexes außerirdisches Leben unwahrscheinlich und extrem selten ist
  • Beeindruckend! Signal  – 1977 Schmalband-Funksignal von SETI

Anmerkungen

Verweise

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Externe Links

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