gov-civil-vilareal.ptWie lange würde es dauern, bis eine außerirdische Zivilisation eine ganze Galaxie bevölkert?
>Nehmen wir an, es gibt Außerirdische da draußen.
Sagen wir auch, dass sie technologisch etwas fortgeschrittener sind als wir. Sie können also Schiffe bauen, die entweder a) über eine KI verfügen, die sich selbst replizieren kann, wenn sie einen Planeten mit Materialien finden, um weitere Sonden zu bauen, oder 2) Außerirdische mit sich führen, die sich ansiedeln können*einen geeigneten Planeten finden sie. Sie etablieren sich dann, wachsen und senden weitere Schiffe aus, wenn sie dazu in der Lage sind.
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Wie lange würde es dauern, bis sie die gesamte Galaxie bevölkern?
Es ist eine interessante Frage. Wir wollen wissen, ob wir zum Beispiel We Are Alone sind und ob wir von Außerirdischen besucht werden (Spoiler: Wir sind nicht ). Es ist eine große Galaxie – die Milchstraße ist eine flache Scheibe mit einem Durchmesser von etwa 120.000 Lichtjahren — und wenn Sie relativ schnelle Schiffe haben, dauert es immer noch lange, sie zu überqueren.
Aber die Prämisse beinhaltet exponentielles Wachstum, so dass die Ausbreitung der Siedlungen mehr Wachstum bedeutet, was mehr Siedlungen bedeutet, und zwar immer weiter. Die Außerirdischen würden sich in einer Welle über die Galaxie ausbreiten. Wie würde das aussehen? Und wie lange würde es dauern?
Dieses Problem wurde schon oft angegangen, aber ein aktuelles Papier von einem Team von Astronomen (einer der Autoren ist Jason Wright, über den ich schon oft geschrieben habe, wie hier, hier, hier und hier) sieht das etwas anders aus. Sie machen einige interessante Annahmen und finden heraus, dass selbst bei wirklichem Pessimismus die gesamte Galaxie in weniger als 300 Millionen Jahren erforscht werden kann, viel kürzer als die Lebensdauer der Galaxie.
Sehen Sie sich zuerst eine Simulation an, die ihre Ergebnisse zeigt, und dann können wir uns ihre Annahmen und Ergebnisse ansehen:
Jeder Punkt stellt einen Stern dar, und sie dürfen aufgrund der Schwerkraft das Zentrum der Galaxie umkreisen (dies ist entscheidend, wie wir gleich sehen werden).
Die erste Zivilisation taucht sofort rechts vom galaktischen Zentrum auf, dargestellt als roter Punkt. Die Erkundung erweitert die Außerirdischen zu nahen Sternen; zunächst langsam, und die Sterne bewegen sich halb um die Galaxie, bevor neue Siedlungen gebildet werden. Aber dann laufen die Dinge schnell auf Hochtouren, und in weniger als zwei galaktischen Rotationen bevölkern die Außerirdischen im Grunde den größten Teil der Galaxie, insbesondere in Richtung des Zentrums.
Wohlgemerkt, diese Simulation ist konservativ. Es wird davon ausgegangen, dass die Schiffe eine auf 10 Lichtjahre begrenzte Reichweite haben – etwa ein Dutzend Sterne befinden sich in dieser Entfernung von der Erde – und sich mit 1 % der Lichtgeschwindigkeit fortbewegen. Außerdem gehen sie davon aus, dass jeder Planet, der von diesen Außerirdischen besiedelt wird, 100.000 Jahre braucht, um ihre eigenen Schiffe starten zu können. Das hört sich lange an, ist aber kaum von Bedeutung. Die Aliens vermehren sich schnell, und am Ende haben wir eine außerirdische Milchstraße (wenn die Sonden schneller sind und eine größere Reichweite haben, kann die gesamte Galaxie in weniger als ein paar Millionen Jahren erforscht werden; wohlgemerkt, das ist fast augenblicklich im Vergleich zum Alter von die Galaxie, sogar einige Milliarden Jahre für die Bildung von Planeten, die reich an schweren Elementen sind, zuzulassen ).
Erstaunlicherweise wächst die Expansion, selbst wenn die Schiffe wirklich langsam sind und sich nur mit 30 Kilometern pro Sekunde bewegen (etwa der Geschwindigkeit von interplanetaren Sonden, die wir jetzt haben), immer noch rasant.
aber ich bin ein cheerleader
Eine moderne Karte der Milchstraße, die die Sonne unterhalb der Mitte zeigt. Obwohl er 120.000 Lichtjahre groß ist, könnte er selbst mit relativ bescheidener Technologie in nur wenigen hundert Millionen Jahren erforscht werden. Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech/R. Verletzt (SSC/Caltech)
Einiges davon wissen wir schon länger. Das ist neu hier die sterne dürfen sich bewegen . Da es so lange dauert, bis eine neue Siedlung ein Schiff starten kann, bewegen sich die Sterne merklich, während sie die Galaxie umkreisen. Im Laufe der Zeit bringt dies sogar neue Sterne in die sehr begrenzte Reichweite dieser Schiffe, sodass die Erweiterung fortgesetzt werden kann. Wenn die Reichweite größer ist (10 Lichtjahre ist ziemlich begrenzt), kann die Expansion noch schneller erfolgen.
Aus diesem Grund wird die Siedlungswelle mehr durch die stellare Bewegung getrieben als durch die Schiffe selbst. Wir sehen das, wenn sich die Welle ausdehnt um herum die Galaxie statt in einem wachsenden Kreis um den ursprünglichen Planeten. Wenn sich die Welle nach innen bewegt, sind die Sterne auch näher beieinander, so dass sich die Expansionswelle extrem schnell zum Zentrum hin bewegt.
Die Schlussfolgerungen, die sie daraus ziehen, sind ziemlich cool. In Simulationen, in denen sich die Sterne nicht bewegen, kann die Welle zum Stillstand kommen und aussterben, aber in diesem Fall können neue Sterne in Reichweite kommen (vorausgesetzt, die Außerirdischen haben eine lange Lebensdauer der technologischen Zivilisation; sie gehen von 100 Millionen Jahren aus). Wenn die Lebensdauer kürzer ist, zeigen die Berechnungen, dass Sie Regionen der Galaxie dicht mit Zivilisationen erhalten können, die von Leeren umgeben sind, in denen keine Planeten besiedelt sind.
Letzteres ist in der Tat interessant. Dies bedeutet, dass Sie Planeten haben können, die geeignet zum Ansiedeln, aber immer noch von den Außerirdischen verunsichert.
Das könnte eine Antwort auf das sogenannte . sein Fermi-Paradoxon : Wenn Außerirdische die Technologie haben, warum sehen wir sie dann nicht? Sie sollten jetzt hier sein!
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Die offensichtliche Antwort hier ist, dass sie vielleicht sehr gut hierher gekommen sind, aber es ist lange her. Die Autoren zeigen, dass es möglich ist, dass die Erde zumindest in den letzten Millionen Jahren nicht mehr besucht wurde. In diesem Fall wäre es schwierig, Beweise für Außerirdische zu finden, insbesondere wenn ihre Zivilisationslebensdauer relativ kurz ist.
Ich denke, sie haben vielleicht etwas ausgefeiltere Kommunikationstechnologie als diese. Kredit: Getty Images / Donald Iain Smith
Eine weitere Schlussfolgerung, die in einem anderen Papier zu finden ist , ist, dass der Blick auf die Zentren von Galaxien der beste Weg sein kann, um nach neuem Leben zu suchen. Angenommen, es gibt dort Planeten, auf denen man sich sicher niederlassen kann, wäre dies der am dichtesten besiedelte Teil einer Galaxie.
In all dem steckt noch viel, viel mehr, und Wright diskutiert die Auswirkungen in seinem Blog noch weiter; sehen dieser Artikel von 2019 , und ein anderer hat er gerade geschrieben das folgt auf einige der Ideen aus der neuen Simulation.
Ich habe immer die Idee geliebt, dass wir zwar über die Existenz von Außerirdischen spekulieren können, aber auch Mathematik und Physik verwenden können, um zu modellieren, wie sie sich in die Galaxie ausbreiten könnten. Und selbst wenn wir sehr konservative Annahmen treffen, können wir zu einigen sehr interessanten Schlussfolgerungen darüber gelangen, wo sie sich befinden könnten und warum wir sie nicht gesehen haben, selbst wenn sie existieren.
Ich war immer zurückhaltend, irgendwelche Schlussfolgerungen aus der Psychologie der Außerirdischen zu ziehen: Vielleicht wollen sie nicht erforschen, oder sie tun es und haben uns gefunden, lassen uns aber in Ruhe (die Zoo-Hypothese ). Aber es braucht nur einen außer uns, und viele Gesellschaften von Menschen auf unserem Planeten haben das Bedürfnis, zu erforschen (wenn auch aus anderen Gründen). Es ist nicht zu dumm zu glauben, dass andere das gleiche denken könnten.
Und die Tatsache, dass dieses neue Ergebnis darauf hinweist, dass es in der Galaxie Taschen mit unerforschten Planeten geben kann, gefällt mir. So können wir sein hier und sie können sein dort draußen und wir haben sie nur noch nicht kennengelernt.
der Zauberer aufrecht
Es ist mehr als ein bisschen wie Star Trek . Vielleicht Tag des ersten Kontakts liegt noch vor uns.
Unternehmen und der Genesis-Planet von Star Trek II: Der Zorn des Khan . Bildnachweis: Paramount Pictures
* Ich vermeide das problematische Wort kolonisieren hier absichtlich. Ich möchte hier nicht darauf und die damit verbundenen Probleme eintauchen; Beachten Sie auch, dass wir hier über Außerirdische sprechen, damit soziologische Überlegungen für jetzt angestellt werden können.
